羟醛缩合催化剂及其在双丙酮醇合成中的应用
2021-04-07樊俸华袁世刚邢晓华
浙江化工 2021年3期
关键词:催化剂
樊俸华,袁世刚,邢晓华
(1.山东省海洋化工科学研究院 山东省海洋精细化工重点实验室,山东 潍坊 261000;2.山东天一化学股份有限公司,山东 潍坊 261000)
双丙酮醇又称甲基戊酮醇、二丙酮醇,化学名称为4-羟基-4-甲基-2-戊酮。本品为白色或微黄色透明液体,气味芳香,熔点:-44 ℃,沸点:167.9 ℃,易溶于水、乙醇、乙醚和氯仿。双丙酮醇通常由丙酮在碱性催化剂作用下缩合而得,是极性高沸点有机溶剂和有机合成中间体。双丙酮醇广泛用于静电喷涂溶剂、赛璐珞、硝基纤维素、脂肪、油脂、蜡和树脂,也是生产异亚丙基丙酮、甲基异丁基酮、甲基异丁基甲醇、己二醇、佛尔酮和异佛尔酮的中间体;此外,还被用作金属清洁剂、木材防腐剂、医药防腐剂、防冻剂、液压油溶剂、萃取剂和纤维整理剂。双丙酮醇毒性低,不稳定,与碱反应或常压蒸馏时即分解。
1 丙酮羟醛缩合催化反应传统工艺
以丙酮为原料制备双丙酮醇的传统方法是采用均相反应和固定床反应器。由于丙酮缩合制备双丙酮醇的反应是可逆放热反应,化学反应的平衡对双丙酮醇的产率影响很大,见表1。传统制备双丙酮醇的方法通常以碱金属氢氧化物为催化剂,需要低级脂肪醇为溶剂,或以氢氧化钠水溶液作为催化剂。该方法具有一系列的缺点,如催化剂不能回收,获得的液体需要中和,生产过程复杂,反应速度慢,空速很低,生产周期长,产生大量的废水,丙酮循环冷凝以及需要回收盐等。

表1 不同温度下丙酮的平衡转化率……p>
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