羟基新戊醛连续合成反应器模型化
2018-08-04程双
程双
上海华谊集团技术研究院 上海计算化学与化工工程技术研究中心 (上海 200241)
羟基新戊醛(Hydroxypivalaldehyde,简称HPA)是 2,2-二甲基-3-羟基丙醛(2,2-dimethyl-3-hydroxyl propionic aldehyde)的俗称,熔点为 86~88 ℃,溶于乙醚、苯等有机溶剂,常温下难溶于水[1]。HPA是合成多种精细化学品的重要中间体,主要用作合成螺二醇、新戊二醇[2]、聚氨酯及聚丙烯酸酯的原料及改性剂,以及合成萃取剂、杀虫剂等[3]的中间体。同时,HPA的衍生物一般具有优良的耐水解性、耐热性、耐紫外线照射和耐化学性。HPA的合成一般采用羟醛缩合的方法,即异丁醛(IBA)和甲醛(FA)在一定条件下进行羟醛缩合反应,所选用的催化剂有碳酸钠[4]、叔胺[5-6]和弱碱阴离子交换树脂[7]等。目前国外研究缩合加氢法制新戊二醇工艺的专利较多,重点均集中在FA,IBA缩合加氢制新戊二醇的全流程工艺或HPA加氢制新戊二醇的工艺上,对HPA合成工艺研究并不深入,Helmut Kronemayer[5],吴文娟等[6],Norbert Breitkopf[8],Walter Kleine-Homann[9]和王振凡等[10]对采用不同类型有机胺类催化剂的连续缩合工艺条件进行了说明(反应装置均采用釜式反应器),但未见反应结果的公开报道。上海华谊集团技术研究院致力于研究缩合加氢法制新戊二醇的先进生产工艺,目前已取得较大进展,打破了国外技术垄断,获得了竞争优势。本研究以有机胺为催化剂,以FA,IBA为原料合成HPA,在前期缩合动力学研究[11]的基础上,建立连续缩合反应器的数学模型,以计算机模拟和实验相结合的方法进行了缩合反应器选型和工艺优化,为HPA工业化生产和反应器设计提供了反应数据和理论依据。……
