CN107445816B - 一种提高2-乙基己醛产率的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种2‑乙基己醛的制备方法，在氢化反应槽内装设具有抽气、排气及搅拌功能的导引气体搅拌器，将氢气均匀分散进入2‑乙基己‑2‑烯醛的反应液中，搭配使用钯活性组分负载在碳载体表面上且碳载体的杂质含量较少但比表面积较高的改性钯碳氢化催化剂，在操作压力减至最低、及氢化反应温度大幅降低的条件下、从氢化2‑乙基己‑2‑烯醛制得高产率的2‑乙基己醛。

Description

一种提高2-乙基己醛产率的制备方法
技术领域
本发明涉及一种提高2-乙基己醛产率的制备方法，特别是从氢化2-乙基己-2-烯醛制得2-乙基己醛的操作压力减至最低、氢化反应温度大幅降低、且产率提高的2-乙基己醛的制备方法。
背景技术
2-乙基己酸是无色透明的液体，是常用于生产如钴、锰、铅、锌、钙和锆等金属盐的主要有机化学物质。2-乙基己酸还经常用作不饱和聚酯树脂的促进剂、PVC塑料的稳定剂和涂料的干燥剂。此外，为了生产酯类产品，所述2-乙基己酸还可用作杀菌剂、防腐剂、汽油添加剂和生物生长素。在橡胶工业领域，它可以用作增塑剂和凝胶剂。
2-乙基己醛是合成2-乙基己酸的前驱物，2-乙基己醛的制备方法，是通过2-乙基己-2-烯醛的催化氢化制得。
现有技术中的公知技术，已知在氢化催化剂存在下的氢化反应器中，将不饱和脂肪族醛选择性氢化成脂肪族醛。例如美国专利第5,756,856号和第4,273,945号，教导在固定床反应器中使用钯氧化铝催化剂(Pd/Al2O3,palladium on alumina catalyst)为氢化催化剂，而且为了实现转化率高于99.9％和2-乙基己醛的选择性大于99％，还教导必须使用两个串联连接的固定床反应器，从而需要增加设备投资。
在涉及烯烃的氢化反应程中，使用钯(Pd)催化剂进行氢化，烯烃氢化的选择性高于醛基的选择性，相对地，如果采用铂(Pt)催化剂则产生相反的结果。因此，为了对2-乙基-2-己烯醛进行氢化，优选为选择钯(Pd)催化剂作为氢化催化剂。然而，钯(Pd)是昂贵的贵金属，尤其是，在烯烃氢化反应中，钯(Pd)催化剂会被醛类的反应物毒化导致降低或丧失催化活性。
因此，基于经济方面的考虑，合适的氢化催化剂必须可以多次循环使用，并且在适当的反应条件下，所选择的氢化催化剂，是以最低便宜的单位成本进行氢化反应，且获得更高的转化率及2-乙基己醛的更高选择性。
如图4所示，2-乙基己醛的另一种制备方法，设有氢化反应槽10，其内部另附设传统式叶轮搅拌装置20，利用所述叶轮搅拌装置20的转轴21带动设于转轴21末端的叶片22转动搅拌2-乙基己-2-烯醛溶液30(以下简称反应液30)。在叶片22进行搅拌时，通过氢气喷管60浸入反应液30，将高压氢气导入反应液30之中，借由叶片22的搅拌，强迫氢气与反应液30接触，使得反应液30在氢气及催化剂存在下进行氢化反应而制得2-乙基己醛。
但这种氢化反应槽10因为氢气与反应液30的接触效率较低，经氢化反应后，2-乙基己醛的产率较低，为了提高产量，需要建造在高压环境下操作的氢化反应槽10。但适用在高压环境下操作的氢化反应槽10，其建造、操作及维护成本均极高，并不利于工业生产。
发明内容
为了建造可以在低压及较低温度下操作的氢化反应槽，节省成本，并且为了提高从2-乙基己烯醛制备2-乙基己醛的产率，本发明公开了一种在低温低压下从2-乙基己烯醛制备2-乙基己醛的方法，包括以下步骤：
(1)将2-乙基己烯醛占60～100wt％的反应液投入附有导引气体搅拌器的氢化反应槽中；优选为氢化反应槽还设有用于排出反应热量的热交换板或蛇管；
(2)加入平均粒径(D50)介于10.0～20.0μm的钯碳催化剂，该催化剂是以碳为载体的负载型钯碳催化剂，且碳载体拥有的杂质总含量低于碳载体重量的8％，优选为低于碳载体重量的1％，且比表面积为800～3000m2/g，优选为1000～2000m2/g；其中，钯碳催化剂的使用量为步骤(1)的2-乙基-2-己烯醛的0.02～15.0wt％，优选为0.05～10.0wt％；
(3)引入氢气至80～600磅/平方英寸后保持定压；优选为引入氢气至290～580磅/平方英寸后保持定压；
(4)启动氢化反应槽的导引气体搅拌器，温度升高至70～150℃，氢化反应1～10小时；优选为温度升高至80～120℃，氢化反应4～7小时；
(5)反应完成后，将反应液冷却至室温，经滤除催化剂制得2-乙基己醛的产率达98％以上。
作为最佳实施方式，步骤(2)的钯碳催化剂的碳载体的杂质比表面积介于800～3000m2/g，且由下列成分组成：
(a)灰质，占0～7.0wt％；
(b)铁元素,占0～0.014wt％；
(c)氯元素，占0～0.05wt％；及
(d)硫元素，占0～0.24wt％。
本制备方法的有益效果在于在低温低压下，将2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率有效提高至98％以上。
附图说明
图1是本发明装设在氢化反应槽内的具有抽气、排气及搅拌功能的导引气体搅拌器剖面示意图。
图2是图1的导引气体搅拌器的俯视图。
图3是氢化反应槽使用图1的导引气体搅拌器在操作压力减至最低及氢化反应温度大幅降低下生产高收率的2-乙基己醛的示意图。
图4是氢化反应槽使用传统式叶轮搅拌装置在高压下操作生产低收率的2-乙基己醛的示意图。
附图标记说明
10…氢化反应槽 20…传统式叶轮搅拌装置
21…转轴 22…叶片
30…反应液 60…氢气喷管
40…氢化反应槽
50…导引气体搅拌器 51…中空转轴
52…叶片 53…气流通道
54…抽气孔 55…排气孔
56…叶轮 57…圆盘
具体实施方式
本发明是一种用于提高2-乙基己醛产率的制备方法，且教导结合以下两点技术方案：
1)使用改性钯碳氢化催化剂(简称改性Pd/C催化剂)，这种催化剂为负载型催化剂，具备以碳为载体(简称碳载体)，钯催化活性组分负载在碳载体表面上的结构特征，而且所述碳载体为经过改性的碳载体，拥有含量较少的杂质，且杂质总含量低于碳载体重量的8％，以及杂质的比表面积为800～3000m2/g，可以促进所述改性Pd/C催化剂不会降低催化活性。
2)氢化反应槽内附设有具有抽排、排气及搅拌功能的导引气体搅拌器，并且在所述改性Pd/C催化剂存在下，将2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率至少提高到达98％。
如图1至图3所示，本发明的氢化反应槽40是一种圆桶状的耐压气密容器，其圆桶高度与直径的比值介于0.4～3.0，用于将2-乙基-2-己烯醛氢化成2-乙基己醛。而且，本发明氢化2-乙基-2-己烯醛的操作方式可以是批式、半批式或连续式。
本发明的氢化反应槽40的内部，设有导引气体搅拌器50，具有抽气、排气及搅拌功能，用于促进氢化催化剂的活性及加速2-乙基-2-己烯醛的氢化反应速率。因此，本发明的氢化反应槽40，不但可以在低压及较低温度下进行2-乙基-2-己烯醛的氢化反应，而且可以提高将2-乙基-2-己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率。
本发明的氢化反应槽40的内部，除了设有所述导引气体搅拌器50外，可以再附设加热交换板或蛇管，用于及时移除氢化反应放出的热量及避免热量累积，以提高将2-乙基-2-己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率。
所述导引气体搅拌器50的结构，包括中空转轴51及设于中空转轴51末端的叶轮56，该叶轮56具有多个叶片52，使用一组圆盘57将叶轮56固定在中空转轴51的末端，而且该中空转轴51的内部成为气流通道53，用于供输氢气；该中空转轴51的上端设有若干抽气孔54与气流通道53相通，使用时，抽气孔54位于反应液30的液面31上方，让氢气抽入及导引流进气流通道53；该中空转轴51的下端设有若干排气孔55也与气流通道53相通，用于让进入气流通道53的氢气从排气孔55排出。
该导引气体搅拌器50的叶片52的形状，可以是平板形叶片、弯曲形叶片或具有凹陷槽的叶片。
配制2-乙基-2-己烯醛反应液30的方法，包括将2-乙基-2-己烯醛直接溶入已经预先装在本发明的氢化反应槽40内部的液体；或是预先使用溶剂或稀释剂，将2-乙基-2-己烯醛配成2-乙基-2-己烯醛反应液30，再倒入本发明的氢化反应槽40内部。所述2-乙基-2-己烯醛反应液30中的2-乙基己烯醛浓度占60～100wt％。
进行2-乙基-2-己烯醛氢化反应时，本发明的改性Pd/C催化剂的适当使用量为2-乙基-2-己烯醛的0.02～15.0wt％，但优选为0.05～10.0wt％。
从2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛的转化率与选择率，通过改变所述Pd/C催化剂的使用量或是增加催化剂活化的程序，皆有积极的帮助，但催化剂使用量超过极限后，选择率反而会降低。
本发明的改性Pd/C催化剂，从分析碳载体与钯(Pd)催化成份的结果，显示所述碳载体经过改性且杂质含量较低，而且碳载体的杂质比表面积较大，是促进改性Pd/C催化剂的催化活性保持不变的主因。
从分析所述改性Pd/C催化剂的尺寸分布，显示所述改性Pd/C催化剂的颗粒较小且均匀，平均粒径(D50)介于10.0～20.0μm，并且拥有较佳的氢化催化剂活性与回收使用性，此结果是因为所述改性Pd/C催化剂拥有较均匀的颗粒大小、且负载钯(Pd)催化成份的碳载体的杂质，又拥有较高的反应比表面积与较低的杂质含量的综合表现。也就是，所述Pd/C催化剂通过改性的碳载体，拥有较佳的催化剂回收使用性，可以多次循环重复使用，甚至达30次以上循环重复使用。
本发明的改性Pd/C催化剂的碳载体的比表面积，介于800～3000m2/g，优选为介于1000～2000m2/g，所述碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，低于碳载体重量的8％，优选为低于1％，其组成如下：
(a)灰质(ash content)：0～7.0％；
(b)铁(Fe)元素：0～0.014％；
(c)氯(Cl)元素：0～0.05％；及
(d)硫(S)元素：0～0.24％。
所述碳载体的优选实例，为所述碳载体的杂质比表面积介于800～3000m2/g，优选为介于1000～2000m2/g，所述碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，低于碳载体重量的1％时，所述改性Pd/C催化剂的活性保持更佳，可回收使用次数高达至少30次。所述碳载体的组成如下：
(a)灰质(ash content)：0～0.5％；
(b)铁(Fe)元素：0～0.002％；
(c)氯(Cl)元素：0～0.010％；及
(d)硫(S)元素：0～0.01％。
如图3所示，使用本发明的氢化反应槽40进行2-乙基-2-己烯醛氢化反应时，在本发明的改性Pd/C催化剂存在下，启动抽气、排气及搅拌功能的导引气体搅拌器50搅拌2-乙基-2-己烯醛反应液30进行氢化反应。所述导引气体搅拌器50的抽气、排气及搅拌功能，有助于提高氢气与反应液30的接触效率，而使得进行氢化的液体含有高浓度的溶解氢，造成氢化催化剂具有极高的活性及快速的氢化反应速率，因而不需要在高压下进行操作即可得到高的2-乙基己醛产率，降低反应槽的建造、操作及维护成本，符合经济效益。
更具体而言，进行氢化反应时，将反应液30倒入本发明的氢化反应槽40，加入适量改性Pd/C催化剂及输进氢气，再启动导引气体搅拌器50。当导引气体搅拌器50的中空转轴51带动叶片52转动及搅拌反应液30时，位于反应液30的液面31上方的氢气，将通过中空转轴51的抽气孔54被抽引导入该中空转轴51的气流通道53，然后经由中空转轴51下端的排气孔55排出，且利用叶片52的搅拌，将排出的氢气均匀分散入反应液30中，除了提高氢气与反应液30的接触效率之外，而且使得反应液30含有高浓度的溶解氢和造成氢化催化剂具有极高的活性及加速氢化反应速率。
本发明的氢化反应槽40附加导引气体搅拌器50及热交换板或蛇管时，从2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率可以提高；其原因在于：氢化反应槽40内的氢气与反应液的接触效率高，而且氢化反应热量及时排出，可以降低压力及在较低温度下进行氢化反应。所以，本发明的氢化反应槽的反应温度为70～150℃，但以80～120℃最佳；在预备升温前，在室温下先升压并维持在氢气反应压力80磅/平方英寸(lb/in2)下，以转速1000转至少搅拌十分钟以上。氢气压力为80～600磅/平方英寸，但以290～580磅/平方英寸较佳；氢化反应时间为1至10小时，但以4至7小时较佳。
根据本发明的制备方法，氢化2-乙基己烯醛的操作压力可降至最低，2-乙基己烯醛完成氢化反应后，将改性Pd/C催化剂过滤去除，从2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛的产率可提高至98～100％。
根据以上说明，本发明公开一种提高2-乙基己醛产率的制备方法，包括以下步骤：
a)准备氢化反应槽40，且所述氢化反应槽40内设有兼具抽气、排气及搅拌功能的导引气体搅拌器50；
b)将2-乙基己烯醛反应液30倒入所述氢化反应槽40；
c)加入改性Pd/C催化剂，使用量为2-乙基-2-己烯醛的0.02～15.0wt％；
d)输入氢气，压力介于80～600磅/平方英寸，优选为290～580磅/平方英寸；
e)启动导引气体搅拌器50，使导引气体搅拌器50的中空转轴51与设于其末端的叶片52达到预定转速；氢气从所述中空转轴51位于反应液30的液面31上方的抽气孔54引入，再从所述中空转轴51浸入于反应液30的排气孔55流出，通过叶片52的搅拌，将流出的氢气均匀分散于反应液30中；
f)在反应温度为70～150℃下，优选为80～120℃下，进行氢化反应，反应时间为1至10小时，优选为4至7小时，将2-乙基己烯醛氢化成2-乙基己醛；
g)反应完成后将反应液冷却至室温，经滤除催化剂或再进一步移除溶剂后，获得2-乙基己醛的产率至少达到98％。
实施例及对比实施例
以下，以实施例与对比实施例对本发明进行更具体的说明，但所述实施例并不限制本发明。实施例1～7及对比实施例3～4使用附有中空轴搅拌装置通入氢气的氢化反应槽，对比实施例1～2使用附有传统搅拌器的氢化反应槽。
转化率、选择率及产率的定义：
1.转化率(％)＝[(W1-W2)/W1]*100(％)；
2.选择率(％)＝[W2/(W1-W2)]*100(％)；
其中，W1为氢化反应前的2-乙基己烯醛浓度；
W2为氢化反应后的2-乙基己烯醛浓度；
3.2-乙基己醛的产率(％)＝转化率(％)*选择率(％)
＝(W1-W2)/W1]*[W2/(W1-W2)]*100(％)
＝W1/W2*100(％)
【实施例1】
将30.0克的2-乙基己烯醛投入体积为100毫升的附有中空轴搅拌装置的耐压反应槽中，然后加入Pd/C催化剂，碳载体杂质的比表面积如表1所示为1000m2/g；再加入氢气至290磅/平方英寸后保持定压。接着启动反应槽的搅拌马达至搅拌轴为每分钟1000转，室温持压10分钟后再将温度升高至110℃，然后于反应温度110℃下反应4～7小时。反应完成后，将反应液冷却至室温，经滤除催化剂后，分析反应产物的组成。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为99.45％。
【实施例2】
同实施例1，除了Pd/C催化剂的碳载体杂质的比表面积为1300m2/g，且反应氢气压力改为580磅/平方英寸以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为99.41％。
【实施例3】
同实施例1，除了Pd/C催化剂的碳载体杂质的比表面积为2000m2/g，且Pd/C催化剂的使用量增加至0.030克以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.030克下，2-乙基己醛的产率为99.30％。
【实施例4】
同实施例1，除了Pd/C催化剂的碳载体杂质的比表面积为3000m2/g，且在氢气压力同为290磅/平方英寸下，将反应温度降至70℃以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为98.00％。
【实施例5】
同实施例1，除了Pd/C催化剂的碳载体杂质的比表面积为1300m2/g，且在氢气压力同为290磅/平方英寸下，将反应温度升至150℃以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为98.00％。
【实施例6】
同实施例1，除了Pd/C催化剂的碳载体杂质的比表面积为800m2/g，且在氢气压力同为290磅/平方英寸下，将反应温度降至80℃以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为98.01％。
【实施例7】
同实施例1，除了Pd/C催化剂是选用实施例1重复回收使用过30次的Pd/C催化剂以外，其它条件均相同。结果如表1所示，Pd/C催化剂即使重复回收使用，在相同使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率仍然保持为99.45％。
【对比实施例1】
除使用不具有抽、排气能力的传统式叶轮搅拌装置，并加设具引导氢气由液面下进入反应槽的气体喷布器之外，其它条件均同实施例1。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为87.44％。
【对比实施例2】
除使用不具有抽、排气能力的传统式叶轮搅拌装置，并加设具引导氢气由液面下进入反应槽的气体喷布器之外，并且将氢气升压至700磅/平方英寸后保持定压，其余与实施例2相同。结果如表1所示，在Pd/C催化剂使用量0.022克下，2-乙基己醛的产率为94.09％。
【对比实施例3】
同实施例1，除了Pd/C催化剂是选用碳载体未经过处理(也就是，杂质含量较高且比表面积较低为700m2/g)的Pd/C催化剂，且催化剂使用量从0.022克增加至0.030克以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在碳载体未经过处理的Pd/C催化剂使用量为0.030克下，2-乙基己醛的产率为96.66％。
【对比实施例4】
同实施例1，除了Pd/C催化剂是选用碳载体未经过处理(也就是，杂质含量较高且比表面积较低为950m2/g)的Pd/C催化剂，且催化剂使用量从0.022克增加至0.030克以外，其它条件均相同。结果如表1所示，在碳载体未经过处理的Pd/C催化剂使用量为0.030克下，2-乙基己醛的产率为93.99％。
表1 2-乙基己烯醛的氢化反应
Figure BDA0001390985300000101
评估结果：
通过比较表1所示各实施例及对比实施例在不同反应条件下的结果，可以得到以下结论：
1、实施例1的氢化反应槽使用导引气体搅拌器，相对于对比实施例1及2的氢化反应槽使用传统式叶轮搅拌装置。
比较实施例1与对比实施例1，在相同反应条件下，包括氢化等量的2-乙基己-2-烯醛及氢气压力设定为290磅/平方英寸(lbf/in2)，氢化2-乙基己-2-烯醛制得2-乙基己醛的产率，从87.44％提升至99.45％。
再比较实施例1与对比实施例2，在相同反应条件下，即使对比实施例2将氢气压力从290磅/平方英寸提高至700磅/平方英寸，2-乙基己醛的产率，获得从87.44％提升至94.09％的效果，但仍不及实施例1的99.45％。
在氢化反应槽使用导引气体搅拌器，以及操作压力减压的条件下，显示本发明的2-乙基己醛制备方法可以提升2-乙基己醛的产率。
2、实施例3的氢化反应槽使用导引气体搅拌器，钯碳催化剂使用量0.030克，钯碳催化剂的碳载体的杂质比表面积2000m2/g，碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，低于碳载体重量的8％，相对于对比实施例3和4的氢化反应槽使用相同导引气体搅拌器及等量钯碳催化剂，但钯碳催化剂的碳载体的杂质比表面积分别为700m2/g及900m2/g，碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，分别低于碳载体重量的1.6％(对比实施例3)或高于碳载体重量的8％(对比实施例4)。
比较实施例3与对比实施例3和4，在相同反应条件下，氢化2-乙基己-2-烯醛制得2-乙基己醛的产率，从93.99％和96.66％提升至99.30％。
在氢化反应槽使用导引气体搅拌器，以及使用钯碳催化剂的碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，低于碳载体重量的8％，且杂质的比表面积高于800m2/g的条件下，显示本发明的2-乙基己醛制备方法可以提升2-乙基己醛的产率。
3、实施例1-7的2-乙基己醛产率介于98.0～99.45％，此结果显示本发明的2-乙基己醛制备方法，包括：在氢化反应槽使用导引气体搅拌器，氢气压力介于290～580磅/平方英寸，反应温度介于80～150℃，使用钯碳催化剂的碳载体的杂质总含量，基于碳载体重量，低于碳载体重量的8％，且杂质的比表面积介于800～3000m2/g的条件下，可以提升2-乙基己醛的产率达98％以上。
4、实施例7选用实施例1重复回收使用过30次的钯碳催化剂，2-乙基己醛的产率保持与实施例1相同，为99.45％，显示本发明的2-乙基己醛制备方法可以重复回收使用钯碳催化剂，以节省成本。

Claims (10)

1.一种提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将2-乙基-2-己烯醛占60～100wt%的反应液投入附有导引气体搅拌器的氢化反应槽中；
(2)加入钯碳催化剂，该催化剂是以碳为载体的负载型钯碳催化剂，且碳载体拥有的杂质总含量低于碳载体重量的8％，且比表面积为800~3000m2/g；
(3)引入氢气至80～600磅/平方英寸后保持定压；
(4)启动氢化反应槽的导引气体搅拌器，温度升高至70～150℃，氢化反应1~10小时；
(5)反应完成后，将反应液冷却至室温，经滤除催化剂制得2-乙基己醛的产率达98％以上。
2.如权利要求1所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(2)的钯碳催化剂的碳载体拥有的杂质总含量低于碳载体重量的1％。
3.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(2)的钯碳催化剂的使用量为步骤(1)的2-乙基-2-己烯醛的0.02～15.0wt%。
4.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(2)的钯碳催化剂的使用量为步骤(1)的2-乙基-2-己烯醛的0.05～10.0wt%。
5.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(2)的钯碳催化剂的平均粒径D50介于10.0～20.0μm。
6.如权利要求1所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(2)的钯碳催化剂的碳载体的杂质比表面积介于800~3000m2/g，且由下列成分组成：
(a)灰质，占 0~7.0wt%；
(b)铁元素, 占0~0.014wt%；
(c)氯元素，占 0~0.05wt%；及
(d)硫元素，占 0~0.24wt%。
7.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(3)的氢气压为290～580磅/平方英寸。
8.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(4)的氢化反应为4～7小时。
9.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(4)氢化反应温度为80～120℃。
10.如权利要求1或2所述的提高2-乙基己醛产率的制备方法，其特征在于，步骤(1)的氢化反应槽设有用于排出反应热量的热交换板或蛇管。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111068589B (zh) * 2018-10-22 2021-08-31 中国石油化工股份有限公司 一种液相加氢系统及液相加氢方法
TWI811003B (zh) 2022-07-04 2023-08-01 南亞塑膠工業股份有限公司 壬基環己醇的製造方法
CN118005493B (zh) * 2024-04-10 2024-07-19 张家港市华昌新材料科技有限公司 一种2-乙基己醛的制备方法、催化剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273945A (en) * 1978-07-26 1981-06-16 Basf Aktiengesellschaft Preparation of saturated aliphatic, cycloaliphatic and araliphatic aldehydes
CN1569789A (zh) * 2003-07-11 2005-01-26 中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司 2—乙基己醛的制备方法
CN101759533A (zh) * 2008-11-18 2010-06-30 熊长宏 合成2－乙基己醛的新方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE754867A (fr) * 1969-08-16 1971-02-15 Basf Ag Procede de preparation du 2-ethylhexanal-(1)
FR2078183A5 (zh) * 1970-02-21 1971-11-05 Basf Ag
US4018831A (en) * 1975-09-11 1977-04-19 Mallinckrodt, Inc. Production of 2-ethyl hexanal
US4450300A (en) * 1981-12-23 1984-05-22 Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft Process for the continuous manufacture of n-butyraldehyde by selective hydrogenation of crotonaldehyde in the liquid phase in the presence of a palladium-aluminum oxide catalyst
DE19524970A1 (de) * 1995-07-08 1997-01-09 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung von 2-Ethylhexanal
US6960694B2 (en) * 2003-07-01 2005-11-01 Eastman Chemical Company Processes for preparing β-hydroxy-ketones and α,β-unsaturated ketones

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273945A (en) * 1978-07-26 1981-06-16 Basf Aktiengesellschaft Preparation of saturated aliphatic, cycloaliphatic and araliphatic aldehydes
CN1569789A (zh) * 2003-07-11 2005-01-26 中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司 2—乙基己醛的制备方法
CN101759533A (zh) * 2008-11-18 2010-06-30 熊长宏 合成2－乙基己醛的新方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2-乙基己烯醛液相加氢制2-乙基己醛;李正;《化工科技》;19931231;第1卷(第04期);35-38 *
2-乙基己醛的合成工艺研究;刁香;《山东理工大学学报(自然科学版)》;20080115;第22卷(第01期);99-102 *

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