专利名称：一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法及装置的制作方法
一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法及装技术领域
本发明属于环己醇生产技术领域，具体涉及一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法。
背景技术：
环己醇是生产己二酸、己内酰胺及医药、涂料、染料等重要化工产品的中间原料。 目前环己醇的生产方法主要有环己烷氧化法、苯酚加氢法、环己烯直接水合法等，其中环己烯直接水合法制备环己醇是一种经济安全的绿色工艺，与其它生产方法相比，在原料消耗、 体系安全性、产物选择性、工序复杂性及生产成本等方面都具有明显的优势，已成为制备环己醇最有前景的一种方法。日本旭化成化学公司早在1983年就申请了固体酸分子筛催化环己烯水合工艺专利(见JP83209150和JP60104031A)，并实现了工业化。但目前环己烯直接水合工艺本身仍存在反应速率较低的缺陷，主要由于环己烯水合反应是两互不相溶的水 /有机相两相催化反应，因此环己烯在水中的溶解度和传质过程成为制约水合反应进行的瓶颈。为促进环己烯水合反应的进行，进而提高产物环己醇的收率，人们主要从以下几个方面进行了尝试一是在反应体系中加入大量的有机共溶剂来提高环己烯在水中的溶解度，从而促进环己烯水合反应的进行，但使用共溶剂不可避免的增加后续的生产工序，而且容易造成环境污染。
二是相界面催化反应体系的开发，人们已尝试制备了具有两亲性质的沸石分子筛构成的相界面催化反应体系，较大地促进了环己烯水合反应速率，取得了一定的催化效果， 同时也避免了有机共溶剂的加入所带来的问题，但该方法仅局限在固体酸分子筛的改性上，并且消耗大量的改性剂。
三是为克服环己烯在水中溶解度低及传质过程的限制，化工强化技术也被引入到环己烯水合反应过程中，如反应精馏技术、超声技术等。
综上所述，环己醇生产迫切需要能够有效提高环己烯水合反应速率，降低生产成本，工业界希望对环己烯水合反应过程进行强化并且要求工艺具有清洁生产的特性。发明内容
本发明目的在于提供一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，该方法以具有亲油性能又具有亲水性能的杂多酸型离子液体作为催化剂，并结合强化喷射混合技术，共同促进环己烯水合反应，提高了环己醇的收率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其包括如下步骤将温度在 80 - 150°C的环己烯和水混合后经喷射器送入反应釜中(反应釜预先用惰性气体置换，以除去其内的空气)，与反应釜内的杂多酸型离子液体催化剂喷射接触，循环反应I 一 8小时(反应过程中反应液温度仍保持在80 - 150°C)，冷却至室温，反应液静置分层，取上层产品，经精馏后得环己醇；所述杂多酸型离子液体催化剂为烷基咪唑杂多酸盐或杂多酸聚醚尚子液体，用量为环己烯和水总重量的I 一 15% ;所述环己烯与水的体积比为I :1 一 3。
具体的，所述烧基咪唑杂多酸盐的结构如下所示，其中R=CnH2lrt ；n=4,6或8 ；B= H3PW12O40, H3PMo12O40 或 H4SiW12O40 ；
权利要求
1.一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于，包括如下步将温度在80 - 150°C的环己烯和水混合后经喷射器送入反应釜中，与反应釜内的杂多酸型离子液体催化剂喷射接触，循环反应I 一 8小时，冷却至室温，反应液静置分层，取上层产品，经精馏后得环己醇；所述杂多酸型离子液体催化剂为烷基咪唑杂多酸盐或杂多酸聚醚尚子液体，用量为环己烯和水总重量的I 一 15% ;所述环己烯与水的体积比为I :1 一 3。
2.如权利要求I所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于， 所述烷基咪唑杂多酸盐的结构如下所示，其中R=CnH2n+1，n=4，6或8 ；B= H3Pff12O40, H3PMo12O40 或 H4SiW12O40 ；
3.如权利要求2所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于， 所述溴代烷烃为溴代正丁烷、溴代正己烷、溴代异丁烷或溴代正辛烷；所述杂多酸水溶液是由O. 01 — O. Imol的杂多酸溶于100 — 300ml的水中制得；所述烷基咪唑溴盐加入到杂多酸水溶液中的用量为O. 03 - O. 08mol。
4.如权利要求I所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于，所述杂多酸聚醚离子液体的结构如下，其中n=2，4或8 ;B= H3Pff12O40, H3PMo12O40或 H4Siff12O40 ；
5.如权利要求4所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于，(CH2CH2O)nH步骤I)中所述二氯亚砜苯混合液是由O. 02 - O. 2mol 二氯亚砜溶于10 — 30ml苯中而得。
6.如权利要求I所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于， 包括如下步骤将温度在100 - 130°C的环己烯和水混合后经喷射器送入反应釜中，与反应釜内的杂多酸型离子液体催化剂喷射接触，循环反应2 - 6小时，冷却至室温，反应液静置分层，取上层产品，经精馏后得环己醇；所述杂多酸型离子液体催化剂为烷基咪唑杂多酸盐或杂多酸聚醚尚子液体，用量为环己烯和水总重量的5 — 10% ;所述环己烯与水的体积比为 1:1 — 2。
7.如权利要求I所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其特征在于， 所述杂多酸型离子液体催化剂经脱水干燥后再生重复利用。
8.一种用于权利要求I至7任一所述离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的反应装置，其特征在于，包括反应釜，该反应釜的上端设有喷射器，所述喷射器的进口与反应釜下端出口之间设有第一换热器、第一流量计和第一离心泵。
9.如权利要求8所述用于离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的反应装置，其特征在于，所述喷射器的进口还设有两个支路，其中一个支路上顺次设有第二换热器、第二流量计、第二离心泵和原料罐；另一个支路上顺次设有第三换热器、第三流量计、第三离心泵和水罐。
全文摘要
本发明公开了一种离子液体催化环己烯直接水合制环己醇的新方法，其包括如下步骤将温度在80－150℃的环己烯和水混合后经喷射器转入反应釜中，与反应釜内的杂多酸型离子液体催化剂喷射接触，循环反应1－8小时，冷却至室温，反应液静置分层，取上层产品，经精馏后得环己醇；所述杂多酸型离子液体催化剂为烷基咪唑杂多酸盐或杂多酸聚醚离子液体，用量为环己烯和水总重量的1－15%；所述环己烯与水的体积比为11－3。该方法以具有亲油性能又具有亲水性能的杂多酸型离子液体作为催化剂，并结合强化喷射混合技术，共同促进环己烯水合反应，提高了环己醇的收率。
文档编号C07C35/08GK102911017SQ20121046303
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者刘勇, 赵俊伟, 杨浩, 李西营, 高丽, 乔聪震, 毛立群 申请人:河南大学