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新型催化剂实现2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)的高效合成

2020-04-08 来源:亚科官网

2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇,简称CBDO,是一种脂肪族二元醇,是合成高性能聚酯的重要原料。共聚酯被认为是PC的理想替代品,具有广泛的市场应用前景,2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的制备工艺对于高性能聚酯的合成具有特殊价值。现有技术主要通过2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(TMCB)加氢制备CBDO,TMCB加氢催化剂主要是金属负载型催化剂,存在利用率低、易发生过加氢或缩合副反应,形成积碳的不足。

针对现有技术的不足,时强、王韩等人合成了一种新型催化剂,有效提高了TMCB的转化率,实现了2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)的高效合成。

新型催化剂包括主活性金属元素、类金属元素、载体和可选的助活性金属元素,其中主活性金属元素占催化剂总重量的70%左右,Fe、Co和Ni中的一种或多种,金属元素为B和/或P,助活性金属元素为Co、Ru、Pd、Rh、Ir和Pt中的一种或多种。这种催化剂具有较好的磁性,应用于制备CBDO中,具有更高的原料转化率,还可以减小催化剂的磨损和消耗。

另外,研发人员还开发了一种制备2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的装置,其包括原料配制釜、催化剂配制釜、氢气供应单元和磁稳定床反应器。这种装置简化了CBDO的制备流程,降低了生产成本,具体操作如下:先将2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮与第一溶剂在原料配制釜内混合,得到含有2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的溶液,然后将催化剂和2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮及第二溶剂在催化剂配制釜内混合,得到含有催化剂的溶液,接着再分别将含有2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的溶液、含有催化剂的溶液和氢气通入磁稳定床反应器,并通过电磁感应加热系统对磁稳定床反应器进行加热,在催化剂作用下,2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮进行加氢反应,得到含有2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的产物,最后进行固液分离,得到2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇液体和固体。

相关链接:2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇

参考文献:时强,王韩,徐锦龙,成尤为,李希.催化剂及其制备方法以及制备2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的装置和方法.CN110124674A