異佛爾酮的制備方法技術

本發明專利技術涉及異佛爾酮的制備方法，該方法是通過作為進料物的丙酮的催化羥醛縮合、反應產物的后處理、有價值料流的水解和將其分離成有機級分和含水級分、從有機級分中獲得異佛爾酮、將含水級分進行蒸餾后處理并將蒸餾后處理設備頂部的蒸氣進一步輸送到水解設備中而進行的。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及異佛爾酮(3，5，5-三甲基-2-環己烯-1-酮)的制備方法。
技術介紹
異佛爾酮尤其在漆料、印刷墨、粘接材料和植物保護劑行業中用作高沸點溶劑。按照已知的現有技術，異佛爾酮可以經進一步處理，例如，處理成異佛爾酮腈、異佛爾酮二元胺、異佛爾酮二異氰酸酯或酮基-異佛爾酮。所謂異佛爾酮是指丙酮的三聚縮合產物。異佛爾酮的制備通過丙酮的催化羥醛縮合進行。用于制備異佛爾酮的現有的專利文獻和科學出版物基本上可以分為兩個領域。即分為液相法和氣相法。CN 101633610A還描述了以超臨界丙酮制備異佛爾酮的縮合反應。在所描述的氣相法中絕大部分采用多相固體催化劑工作，而液相法既使用均相催化劑系統又使用多相催 化劑系統。在專利文獻中描述了，在液相中的反應幾乎都只在堿性條件下在提高的溫度和高壓下進行。在異佛爾酮化學領域上已知Shell Development Company的多個專利(US2,351,352，US 2,344,226，US 2,399,976，US 2,419,051)。尤其在 US 2，399，976 中描述了在循環反應器中借助于堿性催化劑制備異佛爾酮的縮合法。在該方法中所使用的堿液在相分離之后再次返回到反應器中，而所產生的帶有有機相的反應水從反應器循環排出。另外，在US 2，419，051中描述了一種通過較高級縮合產物的水解可以重新解離一部分過度縮合物的方法。該水解在壓力反應器中在130-235°C的溫度以升高的堿液濃度進行。為了在合成中防止相分離并以此實現單相反應進程,在Societe IndustrielleDes Derivatives De L’Acetylene 的申請(DE 10 58 047,GB 733650)中描述了用醇作為增溶劑。這個方法導致反應時間的縮短。另外，那里還描述了，所分離的副產物返回到反應器的反應區，這提高了異佛爾酮形成的選擇性。在Hibernia Chemie 19 世紀 60 年代以來的專利文獻(DE 10 95 818，DE 11 44269，DE 12 05 525，DE 11 65 018)中除了采用堿液濃度低的單相進料物/催化劑混合物以外，還描述了借助于水解塔進行后處理。這里在壓力反應器中通過丙酮在液相中的縮合，借助于小于1%的堿量(NaOH或Κ0Η)作為催化劑，和在應用低于20%的水量下在150_250°C的溫度制備異佛爾酮。該反應時形成的兩個相，不僅通過適當的反應進程(反應器構造、脈沖發生器)，而且通過使用乳化劑乳化，以保證催化劑和反應物之間良好的接觸(DE 10 95818)。除此之外，DE 12 05 525還描述副產物(所謂的過度縮合物)的后處理。在120-300°C下與堿的水溶液在一個所謂壓力蒸餾塔中在連續地排出所形成的丙酮的情況下，發生過度縮合物的水解。通過在與進行縮合的壓力相同的壓力下通過蒸餾分離低沸物，并通過在減小的壓力下的蒸餾進一步后處理仍舊存在的過度縮合物，可以從含有異佛爾酮的縮合產物獲得純異佛爾酮(DE 11 44 269)。BP Chemicals的申請宣稱，可以通過使用氫氧化鉀水溶液(KOH)代替在其它情況下使用的一般性催化劑氫氧化鈉水溶液(NaOH)，在保持相同的選擇性的情況下，異佛爾酮產率提高了至多7%(DE 25 20 681)。此外還描述了，通過從該反應塔在側料流中取出著色的物質，并通過蒸餾和酸性轉換來純化該料流，可以使異佛爾酮的產品質量得以提高(DE 26 45 281)。此外，從19世紀90年代以來還存在Daicel Chemical Industries關于制備異佛爾酮的申請(JP 8245485、JP 8245486)。它們描述通過降低進料料流中的水濃度，而且通過使含水堿溶液相在相分離之后返回到反應性蒸餾的水解部分，可以提高異佛爾酮的轉化率。除了至今上述借助于均相催化劑系統的液相法以外，還有專利公開描述液相中的多相催化劑系統。例如，ElfAtochem S.A.在專利US 5，849，957 中描述水滑石(Mgl_xAlx01+x)作為制備異佛爾酮的多相催化劑系統的應用。在不連續的攪拌釜試驗中采用這樣的催化劑可以達到38%的丙酮轉化率和51%的異佛爾酮選擇性。在現有技術中往往還描述在氣相中借助于多相催化劑制備異佛爾酮。在Union Carbide 的文獻(US 4,086，188、US 4，165，339、EP 095 783)中描述了借助于鋰或鋅摻雜的水滑石類型的沉淀催化劑制備異佛爾酮。采用這些催化劑在24%的丙酮轉化率下可以達到47%的異佛爾酮選擇性(US 4，086，188)，而通過燒掉結焦殘余物可以完全再生該催化劑(US 4，16 5，339)。通過優化制備條件，這樣的催化劑使用壽命可以延長到最多約1000小時(EP 095 783)。在Aristech Chemical Corporation 的專利(TO 9012645, WO 9507255)中描述了不同的氧化物型鎂/鋁催化劑，它們是通過懸浮假勃姆石和氧化鎂而制備的(W09012645)。在30%的丙酮轉化率下異佛爾酮選擇性為76%。除了該催化劑以外，AristechChemical Company還描述了在氣相中在固定床反應器中制備異佛爾酮的方法(W095072559)。丙酮轉化率這里限制為10 — 35%，以便把結焦殘余物的形成減到最小。此外，MitsuiToatsu Chemicals 的一系列申請(JP 9059204, JP 9151152，JP91511 53，JP 9157207，JP 9157208，JP 9169687，JP 9169688)請求保護制備異佛爾酮用的各種沸石催化劑和鎂/堿金屬催化劑。除了已經在專利中列舉的催化劑系統以外，科學出版物還描述了應用碳納米管作為催化劑用于異佛爾酮的合成。M.G.Stevens (Chem.Commun.3, 1999)采用銫摻雜的碳納米管在61%的異佛爾酮選擇性下達到11.9%的丙酮轉化率。合成異佛爾酮時出現整整一系列的不希望有的副產物。例如，這些為雙丙酮醇、異亞丙基丙酮、佛爾酮、1，3，5-三甲基苯以及一系列更高級的丙酮縮合產物(過度縮合物)(例如木糖酮(Xylitone)和異木糖酮(Isoxylitone))。因此,難以達到高的產率和異佛爾酮選擇性。
技術實現思路
因此，本專利技術的技術任務是，找到一種能夠提高異佛爾酮制備的經濟性的方法。其中,還應該考慮生態方面。本專利技術的主題是通過作為進料物的丙酮的催化羥醛縮合制備異佛爾酮的方法， 后處理反應產物， 水解有價值料流(Wertstrom),并將其分離為有機級分(Fraktion)和含水級分,從該有機級分獲得異佛爾酮， 對含水級分進行蒸餾后處理，并將蒸餾后處理設備頂部的蒸氣進一步送往該水解設備。此外，本專利技術的主題是制備異佛爾酮的方法，其中對出自含水級分蒸餾后處理底部的水進行減壓蒸發，并使產生的純化水返回到制備異佛爾酮的工藝中。本專利技術的方法可以連續地、不連續地或者半連續地進行。但優選連續進行。異佛爾酮的制備通過作為進料物的丙酮的催化羥醛縮合進行。其中，在第一步驟，兩個丙酮分子通過中間產物雙丙酮醇在脫水情況下反應成為異亞丙基丙酮本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M奧爾舍爾，R延森，M邁爾，G格倫，M施瓦茨，JJ尼茨，A亨格施特曼，
申請(專利權)人：贏創德固賽有限公司，
類型：
國別省市：