本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高收率的乙酸異丙酯與低碳醇反應(yīng)制備異丙醇的方法。

背景技術(shù)：

異丙醇又名2-丙醇，是一種重要的化工產(chǎn)品和原料，其最為主要的用途是溶劑和合成中間體，在農(nóng)藥、電子工業(yè)、醫(yī)藥、涂料、日用化工以及有機(jī)合成領(lǐng)域具有廣泛的用途。

目前，異丙醇主要通過丙烯水合法和丙酮加氫法兩種工藝路線制備。

美國專利us3352930采用丙烯間接水合法制備異丙醇，把硫酸用水稀釋至70～80％，在反應(yīng)溫度70～80℃，反應(yīng)壓力1.5～6.0mpa的條件下，丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％以上，然而該工藝流程復(fù)雜，且硫酸對裝置腐蝕嚴(yán)重。歐洲專利ep0323268和美國專利us5012014使用沸石催化劑，在200℃，7.0mpa的反應(yīng)條件下丙烯直接水合制備異丙醇，異丙醇的收率只有8.0％左右，此外該工藝反應(yīng)條件也非常苛刻。

中國專利cn103030526b公布了一種銅鎳基催化劑催化丙酮?dú)庀嗉託浜铣僧惐嫉姆椒?，采用銅或鋅氧化物為載體催化劑或鎳基催化劑，在70～200℃、常壓條件下，丙酮加氫生成異丙醇，氣相加氫合成異丙醇反應(yīng)的換熱效率低，在工業(yè)生產(chǎn)時反應(yīng)熱量無法及時移出，可操作性差。美國專利us7799958公布了丙酮液相加氫合成異丙醇的方法，通過至少2個加氫反應(yīng)階段將丙酮液相加氫轉(zhuǎn)化為異丙醇，丙酮液相加氫合成異丙醇反應(yīng)壓力高，設(shè)備投資大，成本高。

此外，還有其它一些生產(chǎn)異丙醇的方法見諸報道。中國專利cn103880591a和cn103980089a都報道了一種由乙酸異丙酯在銅基催化劑上加氫反應(yīng)，聯(lián)產(chǎn)乙醇和異丙醇的方法，在150～300℃、4.0～10.0mpa條件下乙酸異丙酯發(fā)生氫解反應(yīng)聯(lián)產(chǎn)異丙醇和乙醇，雖然乙酸異丙酯的轉(zhuǎn)化率很高，但是該方法反應(yīng)溫度和壓力均很高，對設(shè)備要求高，能耗高，并且產(chǎn)物分離困難。中國專利cn104262088a和cn103657695b報道了一種以醋酸為原料，在反應(yīng)溫度為200～350℃、壓力為0.5～4.0mpa條件下，在fe/cu磷化物催化劑上與氫氣反應(yīng)生成異丙醇，該方法異丙醇收率高，工藝簡單，但是反應(yīng)壓力和溫度同樣都很高，導(dǎo)致能耗高，對設(shè)備要求高。

近年來，由乙酸異丙酯與甲醇通過酯交換反應(yīng)制備異丙醇的方法逐漸成為新的研究熱點(diǎn)。中國專利cn102718628a公布了一種以乙酸異丙酯和甲醇為原料，使用甲醇鈉等可溶于反應(yīng)體系的均相催化劑生產(chǎn)異丙醇的方法，反應(yīng)在25～60℃、常壓條件下進(jìn)行，雖然反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)80％以上，但是均相催化劑不易分離回收，容易影響產(chǎn)品品質(zhì)。中國專利cn102850185a公布了一種以乙酸異丙酯和甲醇為原料，在陽離子交換樹脂催化作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)生產(chǎn)異丙醇的方法，該方法同樣在在25～60℃、常壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，但是乙酸異丙酯的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和異丙醇收率均不足50％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高收率的由乙酸異丙酯與低碳醇反應(yīng)制備異丙醇的方法，本發(fā)明的方法具有乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率和異丙醇收率高、反應(yīng)條件溫和、工藝流程簡單、設(shè)備投資少的優(yōu)點(diǎn)。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種乙酸異丙酯與低碳醇反應(yīng)制備異丙醇的方法，在固定床反應(yīng)器內(nèi)，將乙酸異丙酯與過量的低碳醇在離子交換樹脂催化劑作用下生成異丙醇和乙酸酯，其中，乙酸異丙酯與低碳醇進(jìn)料混合摩爾比小于1，混合原料進(jìn)料的體積空速為0.1～10h^-1，反應(yīng)溫度為60℃～120℃，根據(jù)反應(yīng)溫度調(diào)控反應(yīng)壓力，使反應(yīng)系統(tǒng)處于固液兩相狀態(tài)，反應(yīng)壓力為100～520kpa。

優(yōu)選的，所述離子交換樹脂為酸性陽離子交換樹脂或者堿性陰離子交換樹脂。

優(yōu)選的，所述乙酸異丙酯與低碳醇進(jìn)料混合摩爾比為1:1～1:4。

優(yōu)選的，所述乙酸異丙酯與低碳醇混合進(jìn)料的體積空速為0.5～3.0h^-1。

本發(fā)明中，所述低碳醇為廉價易得的甲醇或乙醇。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為甲醇，反應(yīng)溫度為60℃～100℃，反應(yīng)壓力為150～520kpa。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為甲醇，反應(yīng)溫度為65℃～90℃，反應(yīng)壓力為180～400kpa。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為乙醇，反應(yīng)溫度為60～120℃，反應(yīng)壓力為100～520kpa。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為乙醇，反應(yīng)溫度為70～100℃，反應(yīng)壓力為120～300kpa。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為甲醇，乙酸異丙酯與甲醇進(jìn)料混合摩爾比為1:4，體積空速為0.5，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)壓力為400kpa，采用這一優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到97.93％，異丙醇收率能夠達(dá)到96.54％。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)原料低碳醇為乙醇，乙酸異丙酯與乙醇進(jìn)料混合摩爾比為1:4，體積空速為0.5，反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)壓力為300kpa；采用這一優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到98.68％，異丙醇收率能夠達(dá)到97.71％。

采用本發(fā)明的制備方法，乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率可達(dá)63％-99％，異丙醇的收率可達(dá)62％～98％。其中，

本發(fā)明的異丙醇制備方法通過采用離子交換樹脂催化劑，將乙酸異丙酯與低碳醇在一定溫度和壓力條件下反應(yīng)，具有反應(yīng)條件溫和，工藝方法簡單，乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率和異丙醇收率高等優(yōu)點(diǎn)。有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)條件苛刻、異丙醇收率低、催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離工藝復(fù)雜等難題。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

實(shí)施例1

將乙酸異丙酯與甲醇按摩爾比1:1.0～1:10.0混合，并在加壓條件下將進(jìn)料混合物預(yù)熱至60～100℃，控制進(jìn)料的體積空速為0.1～10.0h^-1通過固定床反應(yīng)器，控制反應(yīng)器的溫度為60～100℃，壓力為150～520kpa，原料在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，生成異丙醇，副產(chǎn)乙酸甲酯，乙酸異丙酯的轉(zhuǎn)化率為63～98％，異丙醇的收率為62～97％。詳見表1。

表1不同條件下乙酸異丙酯與甲醇反應(yīng)的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率及異丙醇收率

實(shí)施例2

將乙酸異丙酯與乙醇按摩爾比1:1.0～1:10.0混合，并在加壓條件下將進(jìn)料混合物預(yù)熱至60～120℃，控制進(jìn)料的體積空速為0.1～10.0h^-1通過固定床反應(yīng)器，控制反應(yīng)器的溫度為60～120℃，壓力為100～520kpa，原料在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，生成異丙醇，副產(chǎn)乙酸乙酯，乙酸異丙酯的轉(zhuǎn)化率為66～99％，異丙醇的收率為65～98％。詳見表2。

表2不同條件下乙酸異丙酯與乙醇反應(yīng)的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率及異丙醇收率

由上表可以看出，本發(fā)明的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率可達(dá)63％-99％，異丙醇的收率可達(dá)62％～98％，其中，當(dāng)反應(yīng)原料低碳醇為甲醇，乙酸異丙酯與甲醇進(jìn)料混合摩爾比為1:4，體積空速為0.5，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)壓力為400kpa，采用這一優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到97.93％，異丙醇收率能夠達(dá)到96.54％；

當(dāng)反應(yīng)原料低碳醇為乙醇，乙酸異丙酯與乙醇進(jìn)料混合摩爾比為1:4，體積空速為0.5，反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)壓力為300kpa；采用這一優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的乙酸異丙酯轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到98.68％，異丙醇收率能夠達(dá)到97.71％。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。