专利名称：异佛尔酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用丙酮制备异佛尔酮的方法的技术领域。
技术背景异佛尔酮(3， 5， 5三甲基一2环己烯一1酮)在工业上作为优良的乙烯 基树脂溶剂，也是一种重要的合成中间体，尤其用于制备3， 5—二甲苯酚。 .通常丙酮在碱性催化剂的作用下、在液相或气相条件下自动縮合生成异佛尔 酮，液相方法通常利用氢氧化钾或氢氧化钠的稀溶液作力催化剂，采用这种 方法，在异佛尔酮沉淀和分离后，只有一部分催化剂可再回收利用，其余部 分需要用硫酸中和成盐，增加了生产的成本；气相方法中的催化剂可重复利 用性差，并且容易产生扩散现象，增加了制备的难度。另外，由于表面附着 焦碳，降低了催化剂的使用寿命，而且会生成大量不可再循环的副产品。专利97103407.9公开了一种制备异佛尔酮的新方法，这种方法是将丙酮 和催化剂一起在高压状态下加热，经过一段时间的液相或气相反应后采用蒸 馏和沉淀的方法，将异佛尔酮和副产品分离。但是这种方法反应时间长，至 少需要30分钟以上，转换率只能达到37%。丙酮在碱性条件下，可制备异佛尔酮，从强碱氢氧化钾、氢氧化钠到呈 弱碱性的氧化铝等都可以作为催化剂，催化剂碱性越强，活性越高，其反应 条件会相应降低，但对反应温度、反应时间的操控要求越高，否则会产生大 量的高聚物，而影响产品的收率。使用固体碱性催化剂，其核心技术为解决 固体催化剂的吸水问题。丙酮在固体碱性催化剂条件下,进行气固相縮合反应縮合生成异佛尔酮， 其反应生成混合物中含有大量的气态水份，催化剂长期吸水，必然会导致催化层结饼、坍塌，其有效比表面积会逐步縮小，使反应转化率大幅降低，或由于催化床坍塌而中止反应。例如使用固体NaOH(粒状，直径0.5 lmm) 作催化剂，时间最长不超过72小时，反应床便因过度吸水而坍塌。其转化率 峰值出现时间约2小时，2小时后转化率便不断降低，8小时转化率为峰值的 4.0%， 24小时转化率为峰值的10%， 72小时催化床完全坍塌，反应中止。若 采用频繁更换催化剂的方法进行反应，不仅成本高而且fi作难度大。因此，不能很好地解决固体碱性催化剂的吸水问题，就只能选用液相反 应，现行工业化生产多选择为液相反应来解决固体碱性催化剂吸水问题，其 难度主要反应在以下两方面 一是固体碱性催化剂必须保持一定的水份，因 为碱性离子只有在水份子存在下，才能呈现活性；二是过多的水份会导致固 体碱性催化剂的机械强度降低，使其不能保证固有的几何形状，而失去催化 功能。发明内容本发明目的是提供一种反应时间短、节约生产成本的异佛尔酮的制备方法。本发明技术方案是先加热气化丙酮，然后将气化后的丙酮间隙式通入 装有固体催化剂的恒温催化床中，所述催化剂为固体强碱，反应后的产物通过减压后分馏出异佛尔酮；所述反应温度为205"C 26(TC，反应时间1 10秒。本发明的技术核心是(一)保持催化床恒温。因为丙酮縮合异佛尔酮为'口多热反应，转化率每上升10%，反应床温度会降低l(TC左右，连续反应会导致催化床的温度下降，通过外加热补充反应损失的热量，使催化床温度恒定， 一可以保证生成物的稳定性，二便于调控催化剂的水份。(二)间歇式供料， 因为停止供料，反应中断，催化床中也就没有混合物产生，既无新的水份产生，催化剂内吸收的水份在肯定越出100。C的状态下，很快被蒸发，使催化 剂不会因过度吸水而降低机械强度，以保证催化床的稳定性，使反应不能长时间、稳定运行。由于以上技术方案，反应时间短，催化层不发生结饼、坍塌，保障了其 有效比表面积，使反应转化率不致降低，保障了异佛尔酮合成过程的连续性。 使用固体醇钠或强碱作为反应催化剂，容易得到，且活性好，使用周期长， 可连续使用3 6个月，并且不需要专门的催化剂制作设备，降低了生产成本； 催化剂的废料处理方便，只需露天风化，不会对环境产生污染。同时反应得 到的产物经过减压后的不需要沉淀，就可直接进行分馏，加快了产品的生产 速度，提高了产品的生产效率。采用本发明的制备方法减少了原料的加热反 应时间，节约了生产的成本。反应结束后，因为各生成物的分馏温度不同，所以可以在各自不同的分 馏温度下将异佛尔酮与副产品分离，生成的副产品可回收利用。副产品主要 包括亚异丙基丙酮和莱基化氧、双丙酮醇、Q2及d5化合物、水等。本发明可以有目的地节副产品的比例，不同的工艺条件可以产生不同副产品，便 于市场销售；另，本发明在常压下进行反应，易于安全、稳定生产，投入成 本也较低。本发明所述催化床的温度为210±5°C。为了保障固体催化剂的有效比表面积，本发明所述固体催化剂的粒径为 0.5 lmm。为了进一步保障反应的进行，本发明间隙式通入丙酮时，每30 60分钟 停止进料15 30秒。另，本发明所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠或氢氧化钙。为了调整反应生成物中各种副产品同主产品异佛尔酮的比例，通入催化 床的气化丙酮入料口温度为180°C 250°C。
具体实施方式
在气化器内，加热气化丙酮，待用。将粒径为0.5 lmm的固体氢氧化钾或氢氧化钠或氢氧化钙置于催化床内，升温至210士5。C，并保温。然后将气化后的丙酮(含水份0.3% 1%)间隙式通入恒温催化床中， 控制反应温度为205"C 26(TC，通入丙酮时，每30 60分钟停止进料15 30秒。通入催化床的气化丙酮入料口温度为180°C 250°C。反应时间1 10秒，反应后的产物通过减压后冷凝到215'C分馏出异佛 尔酮。实施例1:物料入口温度为180°C、催化床温度为21(TC时的反应后的产物组成丙酮 64kg亚异丙基丙酮和莱基化氧 8.24kg双丙酮醇 4.14kgCu化合物 L2kgQs化合物 1.7kg异佛尔酮 12.47kg水 7.887kg其它 0.323kg 采用这样的制备方式，丙酮的转化率为36%。 实施例2:物料入口温度为280°C、催化床温度为215'C时的反应后的产物组成:丙酮 62kg亚异丙基丙酮和莱基化氧 1.51kg双丙酮醇 12.77kgCu化合物 1.3kg(315化合物 1.89kg异佛尔酮 14.7kg采用这样的制备方式，丙酮的转化率为38 %。
权利要求
1、异佛尔酮的制备方法，其特征在于先加热气化丙酮，然后将气化后的丙酮间隙式通入装有固体催化剂的恒温催化床中，所述催化剂为固体强碱，反应后的产物通过减压后分馏出异佛尔酮；所述反应温度为205℃～260℃，反应时间1～10秒。
2、 根据权利要求1所述的异佛尔酮的制备方法，其特征在于所述催化床 的温度为210±5°C。
3、 根据权利要求1所述的异佛尔酮的制备方法，其特征在于所述固体催 化剂的粒径为0.5 lmm。
4、 根据权利要求1所述的异佛尔酮的制备方法，其特征在于间隙式通入 丙酮时，每30 60分钟停止进料15 30秒。
5、 根据权利要求1所述的异佛尔酮的制备方法，其特征在于所述强碱为 氢氧化钾或氢氧化钠或氢氧化钙。
6、 根据权利要求1或2或3或4或6所述的异佛尔酮的制备方法，其特 征在于通入催化床的气化丙酮入料口温度为180°C 250°C。
全文摘要
异佛尔酮的制备方法，涉及一种用丙酮制备异佛尔酮的方法的技术领域。先加热气化丙酮，然后将气化后的丙酮间隙式通入装有固体催化剂的恒温催化床中，所述催化剂为固体强碱，反应后的产物通过减压后分馏出异佛尔酮；所述反应温度为205℃～260℃，反应时间1～10秒。本发明反应时间短，催化层不发生结饼、坍塌，保障了其有效比表面积，使反应转化率不致降低，保障了异佛尔酮合成过程的3～6个月连续性生产，不产生环境污染。采用本发明的制备方法还减少了原料的加热反应时间，常压下生产，实现了低成本生产的目的。
文档编号C07C49/00GK101333155SQ200810021518
公开日2008年12月31日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者齐洪林 申请人:齐洪林