專(zhuān)利名稱(chēng)：用己二酸制備環(huán)戊酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)戊酮的生產(chǎn)方法，具體說(shuō)是涉及一種用己二酸制備環(huán)戊酮的
生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
環(huán)戍酮(英文名稱(chēng)Cyclopentanone),外觀(guān)為無(wú)色液體,有類(lèi)似薄荷油的氣味。分子式為C5H8O,分子量為84. 12，熔點(diǎn)-58. 2°C，沸點(diǎn)130. 6°C，與醇、醚混溶。易聚合，特別是在微量酸存在下更易聚合。環(huán)戊酮是重要的精細(xì)化工中間體，廣泛用作溶劑、醫(yī)藥、香料、合成橡膠、農(nóng)藥的中間體，香料工業(yè)用于制備新型香料二氫茉莉酮酸甲酯，也用于生化研究和用作殺蟲(chóng)劑。環(huán)戊酮的工業(yè)制法主要有環(huán)戊醇脫氫法、環(huán)戊烯氧化法、己二酸環(huán)化法等，而目前國(guó)內(nèi)基本都采用己二酸環(huán)化法。己二酸環(huán)化制備環(huán)戊酮是典型的脫羧、脫水反應(yīng)，需在高溫、高沸點(diǎn)溶劑及催化劑條件下進(jìn)行。反應(yīng)一般在釜式反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，己二酸脫羧、脫水后產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w很容易排出，而產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水需不停地蒸出。環(huán)戊酮在高溫和催化劑的存在下很容易發(fā)生自聚和多聚，加之己二酸、環(huán)戊酮及溶劑等有機(jī)物在高溫下的炭化，因此，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，聚合物及炭化物越積越多，將使得反應(yīng)器內(nèi)物料的粘度逐漸增大，最終將導(dǎo)致攪拌因超負(fù)荷而停止。上述己二酸環(huán)化法制備環(huán)戊酮的缺點(diǎn)為
(1)因環(huán)戊酮的自聚和多聚以及有機(jī)物的炭化，導(dǎo)致環(huán)戊酮的收率下降，己二酸的單耗偏高，目前一般單耗都在2. 1 2. 2水平；
(2)因聚合物增多，產(chǎn)出的水酮含量只能達(dá)到90 92%；
(3)連續(xù)反應(yīng)的時(shí)間只能達(dá)到20 25天；
(4)釜?dú)埥Y(jié)渣較硬，清理困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，該生方法通過(guò)采用復(fù)合型催化劑來(lái)增加過(guò)渡態(tài)中間體的表面積，分散反應(yīng)器內(nèi)物料，使得環(huán)戊酮生成后能迅速由液體內(nèi)部擴(kuò)散到表面而被及時(shí)蒸出，減少環(huán)戊酮等有機(jī)物的聚合和炭化，從而提高環(huán)戊酮的收率。該方法中己二酸單耗低、產(chǎn)出的水酮含量高、連續(xù)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、釜?dú)埐唤Y(jié)渣。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，包括下列步驟
(1)向反應(yīng)釜內(nèi)投入導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100°c后，緩慢加入復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至250°C后，連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250°C 260°C ；
(2)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后高空排放；(3)步驟(2)得到的水酮經(jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。復(fù)合型催化劑是由氧化亞錫、硼砂、碳酸鍶、十二烷基苯磺酸鈉按質(zhì)量比1:2 :6 8 0. 05混合而成。所述導(dǎo)熱油與復(fù)合催化劑的質(zhì)量比為10 :0. 9 1.1。所述導(dǎo)熱油沸點(diǎn)> 300°C。本發(fā)明與現(xiàn)行工藝相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(O因采用復(fù)合型催化劑，提高了環(huán)戊酮的收率。(2)因采用復(fù)合型催化劑，減少環(huán)戊酮等有機(jī)物的聚合和炭化，產(chǎn)出的水酮可達(dá)98%以上。(3)己二酸單耗低。(4)連續(xù)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，一個(gè)周期可達(dá)35天以上。(5)釜?dú)埐唤Y(jié)渣，節(jié)省了 清釜時(shí)間，提高了效率。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但并不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例一
復(fù)合催化劑制備將5kg氧化亞錫、IOkg硼砂、35kg碳酸銀、2. 5kg十二燒基苯磺酸鈉混合均勻即可。向反應(yīng)釜內(nèi)投入500kg導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100°C，緩慢加入50kg復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至250°C，以每小時(shí)約40kg的速度連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250°C 260°C。反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后高空排放。每小時(shí)收集水酮約27. 5kg，水酮中環(huán)戊酮含量98.3%。連續(xù)投料達(dá)35天，攪拌電機(jī)電流明顯增大，停止投料，待釜內(nèi)不出料時(shí)，將釜溫降至50°C左右，釜內(nèi)不結(jié)渣，排凈釜?dú)?。水酮?jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和至中性、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。連續(xù)投料35天，共投入己二酸33600kg，產(chǎn)生水酮約23200kg，經(jīng)中和、鹽析、精餾得環(huán)戊酮有效量17680kg。成品含量> 99. 5%，己二酸單耗1. 9。實(shí)施例二
復(fù)合催化劑制備將5kg氧化亞錫、IOkg硼砂、40kg碳酸銀、2. 5kg十二燒基苯磺酸鈉混合均勻即可。向反應(yīng)釜內(nèi)投入500kg導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100°C，緩慢加入55kg復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至250°C，以每小時(shí)約40kg的速度連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250°C 260°C。反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后高空排放。每小時(shí)收集水酮約27. 6kg，水酮中環(huán)戊酮含量98. 1%。連續(xù)投料達(dá)35天，攪拌電機(jī)電流明顯增大，停止投料，待釜內(nèi)不出料時(shí)，將釜溫降至50°C左右，釜內(nèi)不結(jié)渣，排凈釜?dú)?。水酮?jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和至中性、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。連續(xù)投料35天，共投入己二酸33600kg，產(chǎn)生水酮約23300kg，經(jīng)中和、鹽析、精餾得環(huán)戊酮有效量17670kg。成品含量> 99. 5%，己二酸單耗1. 902。實(shí)施例三
復(fù)合催化劑制備將5kg氧化亞錫、IOkg硼砂、30kg碳酸銀、2. 5kg十二燒基苯磺酸鈉混合均勻即可。向反應(yīng)釜內(nèi)投入500kg導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100°C，緩慢加入45kg復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至250°C，以每小時(shí)約40kg的速度連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250°C 260°C。反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后高空排放。每小時(shí)收集水酮約27. 4kg，水酮中環(huán)戊酮含量98.2%。連續(xù)投料達(dá)35天，攪拌電機(jī)電流明顯增大，停止投料，待釜內(nèi)不出料時(shí)，將釜溫降至50°C左右，釜內(nèi)不結(jié)渣，排凈釜?dú)?。水酮?jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和至中性、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。連續(xù)投料35天， 共投入己二酸33600kg，產(chǎn)生水酮約23100kg，經(jīng)中和、鹽析、精餾得環(huán)戊酮有效量17660kg。成品含量> 99. 5%，己二酸單耗1. 903。
權(quán)利要求
1.用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，其特征在于包括下列步驟(1)向反應(yīng)釜內(nèi)投入導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100℃后，緩慢加入復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至 250°C后，連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250°C 260°C ；(2)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后聞空排放；(3)步驟(2)得到的水酮經(jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。
2.如權(quán)利要求1所述一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，其特征在于復(fù)合催化劑是由氧化亞錫、硼砂、碳酸鍶、十二烷基苯磺酸鈉按質(zhì)量比1:2 :6 8 :0. 05混合而成。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，其特征在于所述導(dǎo)熱油與復(fù)合催化劑的質(zhì)量比為10 :0.9 1.1。
4.如權(quán)利要求1所述一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，其特征在于所述導(dǎo)熱油沸點(diǎn) > 300℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用己二酸制備環(huán)戊酮的方法，包括下列步驟(1)向反應(yīng)釜內(nèi)投入導(dǎo)熱油，攪拌，升溫至100℃后，緩慢加入復(fù)合催化劑，繼續(xù)升溫至250℃后，連續(xù)滴加融化后的己二酸，滴加過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在250℃～260℃；(2)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)戊酮和水經(jīng)冷凝后收集為水酮，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)冷凝后高空排放；(3)步驟(2)得到的水酮經(jīng)碳酸氫鈉和氯化鈉中和、鹽析后，常壓精餾得環(huán)戊酮成品。所述復(fù)合型催化劑是由氧化亞錫、硼砂、碳酸鍶、十二烷基苯磺酸鈉按質(zhì)量比126～80.05混合而成。本發(fā)明因采用復(fù)合型催化劑，提高了環(huán)戊酮的收率；減少環(huán)戊酮等有機(jī)物的聚合和炭化，產(chǎn)出的水酮可達(dá)98%以上，二酸單耗低。
文檔編號(hào)C07C49/395GK103044226SQ201210571398
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者陳文抗 申請(qǐng)人:淮安萬(wàn)邦香料工業(yè)有限公司