本發明公開了一種以甲醇乙醇為原料合成異丁醛和/或異丁醇的方法，該方法包括：一、將甲醇乙醇混合液氣化后與氮氣混合進行合成反應得到含異丁醛的氣體；二、將含異丁醛的氣體進行冷凝、分離和精餾得到異丁醛；或者將氫氣與降溫后的含異丁醛的氣體混合后加氫，再經冷凝、分離和精餾得到異丁醇；或者將部分含異丁醛的氣體進行冷凝、分離和精餾得到異丁醛，然后將氫氣與降溫后的剩余含異丁醛的氣體混合后加氫，再經冷凝、分離和精餾得到異丁醇。本發明將甲醇乙醇催化合成異丁醛和異丁醛加氫合成異丁醇進行耦合，通過工藝優化整合，采用換熱器調整反應溫度，在一套裝置上生產異丁醛和/或異丁醇，提高了裝置的利用率和產品抗市場風險的能力。

技術領域

本發明屬于化學品制備技術領域，具體涉及一種以甲醇乙醇為原料合成異丁醛和/或異丁醇的方法。

背景技術

異丁醛是一種重要的精細化學品和基礎化工原料，應用領域非常寬廣。作為精細化學品，異丁醛在溶劑、醫藥、農用化學品、飼料添加劑、香精香料制品及其他精細化學品方面有著廣泛的應用。作為化工原料，通過異丁醛可以合成多種高附加值的精細化工產品。如用異丁醛制備的異丁酸、甲基異丙酮等可作為制造橡膠硫化促進劑和防老化劑的原料，異丁醛和甲醛、三乙胺反應合成的新戊二醇，主要用于生產聚酯、不飽和樹脂、高檔涂料、聚氨酯、增塑劑、合成潤滑油、穩定劑和石墨助劑等，異丁醛制取甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)是制造有機玻璃、紡織助劑、高檔涂料的重要原料，同時異丁醛還可以生產2,2,1-三甲基1,3戊二醇(TMPD)、甲乙酮、泛酸鈣、異丁酸酯、異丁腈等化學品，而以這些產品為原料又可以合成更多的化工產品。

異丁醇同樣也是重要的精細化學品，是異丁醛最主要的下游產品，約占異丁醛消費量的60％，主要應用于合成增塑、清漆、涂料、防老劑、食品調味劑，化學萃取劑等化工領域。另外，異丁醇還可以作為汽車的防凍液和汽油添加劑，其應用范圍不斷擴展。

目前，工業上異丁醛主要來源于丙烯與CO/H₂羰基化的副產物，通常一套300Kt/a的乙烯裝置，副產的異丁醛約為10Kt/a，產能有限。同時由于石油資源緊缺，上游原料成本偏高，產品經濟性差，異丁醛工業的發展收到嚴重制約。近年來，以甲醇和乙醇為原料催化合成異丁醛的方法逐漸受到重視，該方法的反應原料甲醇和乙醇分別來源于煤炭資源，來源廣泛，生產成本較低，且合成過程中很少有“三廢”排放，屬于綠色環保可持續發展的新技術。因此，通過甲醇乙醇催化合成異丁醛的技術研究開發一直比較活躍。如左丹等人的《V₂O₅-Fe₂O₃催化甲醇乙醇合成異丁醛的研究》中，采用V₂O₅-Fe₂O₃為催化劑，乙醇的轉化率達到84.1％，異丁醛的選擇性43.3％(沈陽化工學報，2012，26(4))；胡虹等人在《V₂O₅催化甲醇與乙醇合成異丁醛》中采用V₂O₅-Al₂O₃為催化劑，乙醇的轉化率達到98.3％，異丁醛的選擇性為47.5％(燃料化學學報，2007，35(2))；在文獻《La₂O₃對合成異丁醛催化劑V₂O₅的催化性能的影響》中，當La₂O₃的添加質量分數為10％時La₂O₃/V₂O₅活性最佳，在反應溫度375℃，常壓，體積空速2h-1，原料甲乙醇的摩爾比為3:1時，乙醇轉化率達96.62％，異丁醛選擇性為61.76％(天然氣化工(C1化學與化工)，2007，32(2))。