醛氧化成異壬酸是目前主要的生產(chǎn)工藝

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2020-11-28

這里介紹一種制備異壬酸的體系和方法的制備方法，屬于化學(xué)原料制備技術(shù)領(lǐng)域。異壬酸具有以下結(jié)構(gòu)：可廣泛用作合成潤(rùn)滑劑、醫(yī)藥中間體、金屬皂和金屬加工液的原料，也適用于醇酸樹脂改性，可提高耐黃變性和耐沖擊性，也可用于生產(chǎn)各種異壬酸鹽，可用于化妝品領(lǐng)域

醛氧化成異壬酸是目前主要的生產(chǎn)工藝，《石油化工氧化反應(yīng)工程與工藝》中寫道，醛氧化成羧酸過程中的催化劑多為Co、Mn、Cu等的鹽類。如乙酸鹽或環(huán)烷酸鹽，其主要功能是促進(jìn)氧化產(chǎn)生過酸并促使它們快速分解。例如，在乙全氧化生產(chǎn)乙酸的裝置中使用醋酸錳作為催化劑，使得乙全氧化過程中產(chǎn)生的過億酸能夠及時(shí)分解，防止過億酸的積累、分解和爆炸。但同時(shí)金屬鹽能促進(jìn)自由基的形成，加速鏈引發(fā)反應(yīng)，縮短反應(yīng)的誘導(dǎo)期，反應(yīng)時(shí)間明顯縮短。然而隨著放熱反應(yīng)的快速發(fā)展，反應(yīng)難以控制，選擇性降低。例如丙醛氧化制丙酸過程中，以醋酸錳、醋酸鈷、醋酸鐵、醋酸銅為催化劑時(shí)，幾種催化劑對(duì)產(chǎn)物的選擇性影響較大，比無催化劑時(shí)低5%-10%；同時(shí)在反應(yīng)過程中，經(jīng)過多次物料循環(huán)后，金屬反應(yīng)器和管道的物料流中會(huì)積累鐵等金屬離子，從而促進(jìn)反應(yīng)的引發(fā)，導(dǎo)致反應(yīng)過快，放熱速率迅速增加，溫度難以控制，特別是導(dǎo)致副產(chǎn)物增加，異壬酸選擇性降低。但對(duì)于某些醛類的氧化，過氧酸在反應(yīng)階段濃度不高，過氧化物不會(huì)在氧化反應(yīng)器中積累，而只是由于過氧酸與其他組分的沸點(diǎn)不同而在蒸餾塔中積累。在這種情況下，向氧化反應(yīng)器中加入催化劑分解過氧化物意義不大，但會(huì)導(dǎo)致選擇性的較大損失。然而不添加催化劑，將導(dǎo)致蒸餾塔中過氧化物的局部富集并帶來風(fēng)險(xiǎn)，這是現(xiàn)有技術(shù)中未解決的問題.此外，現(xiàn)有技術(shù)中使用的過氧化物分解催化劑均為均相催化劑，濃度低，后續(xù)分離困難，蒸餾塔可能存在結(jié)渣、堵塞和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。還有一些專利使用固體酸催化劑催化氫過氧化枯烯分解為苯分和炳銅。然而在醛氧化過程中沒有用于過氧化物分解的多相催化劑。

綜上所述，在醛氧化反應(yīng)制備相應(yīng)羧酸的現(xiàn)有技術(shù)中，通常在氧化反應(yīng)器中加入金屬離子催化劑，以加速反應(yīng)和過氧化物的分解，但選擇性降低、副產(chǎn)物增加、產(chǎn)品收率低、金屬離子不易分離。現(xiàn)有技術(shù)中，醛氧化制酸過程中沒有高效的金屬有機(jī)骨架催化劑分解過氧化物，使得總物流中的過氧化物快速分解，避免了后續(xù)精餾過程中過氧化物積累帶來的安全問題。