一種環己烷氧化制備環己酮的方法技術

本發明專利技術公開了一種環己烷催化氧化制備環己酮的方法。所述方法是在溫度為在溫度為100-180℃和壓力為0.3-5.0MPa的條件下，將環己烷、臭氧、稀釋氣體、溶劑和催化劑混合接觸反應。本發明專利技術的所述方法具有更高的環己烷轉化率和環己酮選擇性。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種環己烷催化氧化制備環己酮的方法。所述方法是在溫度為在溫度為100-180℃和壓力為0.3-5.0MPa的條件下，將環己烷、臭氧、稀釋氣體、溶劑和催化劑混合接觸反應。本專利技術的所述方法具有更高的環己烷轉化率和環己酮選擇性。【專利說明】—種環己烷氧化制備環己酮的方法
本專利技術涉及一種催化氧化環己烷的方法，更具體地涉及一種以含有環烷酸鈷和納米二氧化硅為催化劑催化氧化環己烷的方法。
技術介紹
環己酮是一種重要的有機化工原料，被廣泛應用于纖維、合成橡膠、工業涂料、醫藥、農藥和有機溶劑等工業中，在印刷和塑料的回收方面也有很大的用量。 目前世界上環己酮生產工藝路線按原料分主要有三種:環己烷液相空氣氧化法、苯酚加氫法和苯部分加氫法，其中環己烷氧化法占90%以上。但是，此生產過程也被認為是所有化學工業過程中效率最低的一種，普遍存在環己烷轉化率低、醇酮選擇性不高、三廢嚴重等問題。 因此，降低原料成本，提高合成效率，減少環境污染，實現清潔生產是環己烷氧化技術發展的方向。
技術實現思路
為了解決上述缺陷，本專利技術的目的是提供一種工藝簡單、成本經濟、選擇性好的環己烷催化氧化制備環己酮方法。 本專利技術公開了一種環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:在溫度為100-180°C和壓力為0.3-5.0MPa的條件下，將環己烷、臭氧、稀釋氣體、溶劑和催化劑混合接觸反應。 臭氧，俗稱“福氧、超氧、活氧”，分子式是03。臭氧在常溫常壓下，呈淡藍色的氣體，在常溫下可自行分解為氧氣。 在本專利技術的所述方法中，所述的稀釋氣體選自氮氣、氬氣、氦氣、氖氣、甲烷或二氧化碳。 在本專利技術的所述方法中，所述的環己烷與臭氧、稀釋氣體的摩爾比為1: (1-10):(10-100)。 在本專利技術的所述方法中，所述的催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化娃的粒度為100-200nm,例如可為lOOnm、150nm或200nm。 在本專利技術的所述方法中，所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:500-1000。 在本專利技術的所述方法中，所述的環己烷與臭氧的摩爾比優選為1:2-4。 在本專利技術的所述方法中，所述的反應溫度優選為120-150°C，反應壓力優選為0.5-3.0MPa0 在本專利技術的所述方法中，所述的溶劑選自甲醇、乙醇、正丙醇、乙腈、丙酮中的一種或多種的混合物。 在本專利技術的所述方法中，所述的催化劑與環己烷的摩爾比為1:2-40，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。 在本專利技術的所述方法中，反應時間為5-20小時，例如5小時、10小時、15小時或20小時。 本專利技術的所述方法，以臭氧為氧化劑，以環烷酸鈷和納米二氧化硅為催化劑，生產過程簡單，容易控制，有利于工業化生產和應用，可得到高的環己烷氫過氧化物選擇性和較高臭氧有效利用率。相對于傳統方法，本專利技術克服了傳統生產工藝復雜、反應時間長、效率低、成本高以及三廢嚴重等問題。 【具體實施方式】 下面通過具體的實施例對本專利技術進行詳細說明，但這些例舉性實施方式僅僅用于例舉之用，并非對本專利技術的實際保護范圍構成任何形式的任何限定。 實施例中，所用到的試劑均為市售的分析純試劑。 實施例1 在溫度為100°C和壓力為0.5MPa下，將環己烷、臭氧、氮氣、甲醇和催化劑混合接觸反應。其中環己烷、臭氧、氮氣的摩爾比為1:1:10 ;催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化硅的粒度為lOOnm，所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:500 ;催化劑與環己烷的摩爾比為1:5，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。 在該溫度和壓力下反應5小時，環己烷轉化率為87%，環己酮選擇性為92.4%。 實施例2 在溫度為120°C和壓力為IMPa下，將環己烷、臭氧、二氧化碳、乙醇和催化劑混合接觸反應。其中環己烷、臭氧、二氧化碳的摩爾比為1:5:30 ;催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化硅的粒度為150nm，所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:700 ;催化劑與環己烷的摩爾比為1:10，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。 在該溫度和壓力下反應10小時，環己烷轉化率為88%，環己酮選擇性為93.8%。 實施例3 在溫度為150°C和壓力為2MPa下，將環己烷、臭氧、二氧化碳、丙酮和催化劑混合接觸反應。其中環己烷、臭氧、二氧化碳的摩爾比為1:10:70;催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化硅的粒度為200nm，所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:800 ;催化劑與環己烷的摩爾比為1:25，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。 在該溫度和壓力下反應15小時，環己烷轉化率為90%，環己酮選擇性為94.4%。 實施例4 在溫度為180°C和壓力為4MPa下，將環己烷、臭氧、氮氣、乙腈和催化劑混合接觸反應。其中環己烷、臭氧、氮氣的摩爾比為1:5:100 ;催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化硅的粒度為lOOnm，所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:1000 ;催化劑與環己烷的摩爾比為1:40，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。 在該溫度和壓力下反應20小時，環己烷轉化率為86%，環己酮選擇性為91.2%。 應當理解，這些實施例的用途僅用于說明本專利技術而非意欲限制本專利技術的保護范圍。此外，也應理解，在閱讀了本專利技術的
技術實現思路
之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的保護范圍之內。【權利要求】1.一種環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:在溫度為100-180°c和壓力為0.3-5.0MPa的條件下，將環己烷、臭氧、稀釋氣體、溶劑和催化劑混合接觸反應。2.如權利要求1所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的稀釋氣體選自氮氣、氬氣、氦氣、氖氣、甲烷或二氧化碳。3.如權利要求1或2所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的催化劑為環烷酸鈷和納米二氧化硅的混合物，其中納米二氧化硅的粒度為100-200nm。4.如權利要求1-3任一項所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的環己烷與臭氧、稀釋氣體的摩爾比為1: (1-10): (10-100)。5.如權利要求3所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述環烷酸鈷中的鈷和納米二氧化硅的質量比為1:500-1000。6.如權利要求1-5任一項所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的反應溫度優選為120-150°C，反應壓力優選為0.5-3.0MPa07.如權利要求1-6任一項所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的溶劑選自甲醇、乙醇、正丙醇、乙腈、丙酮中的一種或多種的混合物。8.如權利要求1-7任一項所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:所述的催化劑與環己烷的摩爾比為1:2-40，其中催化劑以其中的鈷為計算基準。9.如權利要求1-8任一項所述的環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于:反應時間為5-20小時。【文檔編號】C07C45/53本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環己烷催化氧化制備環己酮的方法，其特征在于：在溫度為100?180℃和壓力為0.3?5.0MPa的條件下，將環己烷、臭氧、稀釋氣體、溶劑和催化劑混合接觸反應。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉偉，
申請(專利權)人：王曉偉，
類型：發明
國別省市：山東;37