专利名称：制备环已醇和环已酮的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由环己烷制备环己醇和环己酮的工艺。
背景技术：
工业上环己烷液相空气氧化生产环己醇和环己酮等重要化工产品的生产工艺是目前世界上主要的工艺路线之一。许多大型化工公司一直都迫切需要提高产量，降低单耗和成本。现在环己烷液相空气氧化法生产环己酮工艺装置是由环己烷氧化、分解、烷蒸馏、热回收、废碱分离、皂化、精制、脱氢几个部分组成，其中氧化部分由五个鼓泡搅拌反应器串联成的系统。新鲜环己烷经热回收系统初步换热升温，再由氧化进料加热器加热至165℃进入氧化釜，五个氧化釜采用环己烷串联加入，空气并联加入的连续串联反应模式，反应后的尾气经热回收系统换热后去尾气吸收系统，尾气中的有用组分全部被吸收，不凝气尾气被送往火炬系统，反应后的粗氧化液(主要为环己烷、过氧化物)被送至分解系统，在低温和醋酸钴作催化剂的碱性条件下过氧化物分解成环己醇、环己酮，反应温度维持在85～96℃，分解后的产物经分离系统将无机相(废碱液)分离后，有机相进入烷蒸馏系统浓缩，浓缩后的粗醇酮液被送至环己酮低压装置，在环己酮低压装置的皂化系统中粗醇酮液在强碱条件下皂化以除去其中的酯和醛，然后用环己烷的混合萃取并加水11洗涤去除无机盐类，经干燥后送至精制工序，在三个真空精制塔中分离出环己酮作为产品送出，环己醇送至脱氢工序将环己醇脱氢转化为环己酮再返回精制工序分离。
根据有关文献可知，环己烷无催化氧化的主要反应途径如下式所示 环己酮主要作为制备己内酰胺的原料，另外在印刷、医药、以及塑料回收、溶剂方面也有很大用量。目前工业上环己烷液相空气氧化生产环己醇和环己酮等重要化工产品的生产工艺所达到的最佳转化率为3.5％，环己烷收率为82％，环己酮耗环己烷为1041kg/t。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由环己烷制备环己醇和环己酮的工艺，使环己烷的转化率达10％，环己烷收率达90％，环己酮耗环己烷达952kg/t。
本发明的目的是通过以下方式实现的在140℃～150℃环己烷中加入2ppm～8ppm专利号为00113225.3的钴双金属卟啉催化剂，使之充分溶解并均相分布；氧化反应器为层流式反应器，氧含量为10％～21％空气在反应器底部合理分布，反应器中布置有蒸汽加热设施；在金属卟啉催化剂作用下，含氧空气在140℃～150℃之间、0.8～1.1Mpa压力下与环己烷在反应器中反应，控制反应时间为20分钟～40分钟，使环己烷转化率为10％左右；氧化尾气所带出的环己烷通过热回收系统冷凝回收，并返回系统。
氧化产物中含有有机酸和酯类有机物，在多个反应器中，有机物与碱充分混合，有机物中的酸与碱反应，生成有机酸钠盐，酯类有机物分解为有机酸和醇类有机物，反应器温度控制在60～90℃，压力控制在0.3Mpa，通过碱分离系统，将有机物中的无机物分离出来。
以后，在常规的环己烷蒸馏装置中回收环己烷，在环己醇、环己酮精馏装置中精制出环己酮和环己醇，在环己醇脱氢装置中将环己醇转化为环己酮。
本发明与现有技术相比的优点和积极效果在于本发明与现应用的环己烷液相空气氧化法工艺比较，其显著优点是环己烷转化率和收率高，可分别达10％和90％，大大的降低了环己酮耗环己烷。由于该发明中环己烷氧化产生环己酮/环己醇是在氧化反应系统中一步完成的，其氧化产物仅需要经过碱洗，也降低了碱的消耗。具体数据是环己烷转化率(％)由3.8％提高到10％，环己烷收率(％)收率由82％提高到90％，环己酮耗环己烷由1041kg/t降低到952kg/t，环己酮耗碱由132kg/t降低到50kg/t。本发明提高了环己烷的转化率，在相同环己酮产量下，循环的环己烷的量可降低50％以上，减少了环己烷蒸馏系统的生产负荷，降低了能源的消耗，是环己酮的生产动力成本大幅降低。由于该发明生产环己酮的工艺路线较现应用的环己烷液相空气氧化法工艺路线短，且副产物减少，特别是废碱量的减少，可降低建设投资和保护环境。
具体实施例方式实施例1 在145℃环己烷中加入4ppm专利申请号为00113225.3的钴双金属卟啉催化剂，使之充分溶解并均相分布；氧化反应器为层流式反应器，氧含量为16％空气在反应器底部合理分布，反应器中布置有蒸汽加热设施；在该催化剂作用下，含氧16％空气在145℃、0.8Mpa压力下与环己烷在反应器中反应，控制反应时间为30分钟，使环己烷转化率为8％左右；氧化尾气所带出的环己烷通过热回收系统冷凝回收，并返回系统。氧化产物中含有有机酸和酯类有机物，在多个反应器中，有机物与碱充分混合，有机物中的酸与碱反应，生成有机酸钠盐，酯类有机物分解为有机酸和醇类有机物，反应器温度控制在85℃，压力控制在0.3Mpa，通过碱分离系统，将有机物中的无机物分离出来。
权利要求
1一种制备环己醇和环己酮的工艺，其特征在于包括以下步骤(A)在金属卟啉催化剂存在的条件下，在140至150℃温度和0.8～1.0Mpa压力范围内用含氧空气使环己烷在液相进行氧化，其转化率保持不超过10％，反应分多个反应阶段在层流式反应器中进行，液相内氧气浓度保持在一定限度内，(B)氧化产物经过碱洗，温度控制在80℃～90℃，除去产物中的有机酸和催化剂，(C)经过分离后，有机相通过环己烷蒸馏系统使95％的环己烷重新循环至氧化系统，产物进入环己酮和环己醇精馏系统，获得有效产物环己酮和环己醇。
全文摘要
本发明公开了一种制备环己醇和环己酮的工艺，其特征在于包括以下步骤(A)在金属卟啉催化剂存在的条件下，在140至150℃温度和0.8～1.0Mpa压力范围内用含氧空气使环己烷在液相进行氧化，其转化率保持不超过10％，反应分多个反应阶段在层流式反应器中进行，液相内氧气浓度保持在一定限度内，(B)氧化产物经过碱洗，温度控制在80℃～90℃，除去产物中的有机酸和催化剂，(C)经过分离后，有机相通过环己烷蒸馏系统使95％的环己烷重新循环至氧化系统，产物进入环己酮和环己醇精馏系统，获得有效产物环己酮和环己醇。本发明可以提高环己烷转化率和收率，降低环己酮耗环己烷和碱，可以降低能源的消耗，由于缩短了工艺路线和降低工艺条件，可降低建设投资和保护环境。
文档编号C07C49/303GK1435401SQ02113940
公开日2003年8月13日 申请日期2002年1月28日 优先权日2002年1月28日
发明者刘小秦, 李皓, 肖俊钦 申请人:中国石油化工股份有限公司巴陵分公司