[发明专利]一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法，特别涉及使用改性的Raney镍催化剂，在负压下通过催化精馏反应使环戊醇脱氢转化为环戊酮的方法。

背景技术

环戊酮是香料及医药工业的中间体，可用于生产新型的香料二氢茉莉酮酸甲酯和白兰酮及抗焦虑药丁螺环酮等精细化工产品，也可用于杀虫剂和除草剂等农药的合成，此外，由于环戊酮具有很好的溶解性能，在电子行业作为溶剂得到广泛应用。以石脑油裂解制乙烯副产的C₅馏份中分离得到的环戊烯为原料出发可以生产环戊酮，主要工艺有环戊烯N₂O直接氧化法和环戊烯水合－脱氢法两种技术路线。N₂O直接氧化法生产环戊酮工艺虽然实现了工业化，但它只能局限于特定的地域，与副产N₂O氧化剂生产装置相配套，才能大幅降低环戊酮的生产成本。而由环戊烯水合制得环戊醇，再脱氢制备环戊酮是一条环境友好的技术路线，在技术和经济方面都极具优势。

日本专利JP60,092,234 和JP 04,312,549 提出采用锌-铜催化剂进行环戊醇气相脱氢的方法，环戊醇单程转化率为50％左右，选择性为97％左右，转化率相对较低。在现有技术中，采用贵金属作为醇的脱氢催化剂是比较成熟的，如日本专利JP60,115,542介绍了一种使用钯、铂等附载型固定床催化剂通过气相反应由环戊醇脱氢制备环戊酮的方法，单程转化率为86％左右，选择性为96％左右。贵金属催化剂虽然具有较好的性能，但缺陷是价格昂贵。 这些已有的方法存在另一缺陷是大都采用气相反应，这主要是它们采用的催化剂性质所决定的。由于环戊醇脱氢制备环戊酮的原料和产物均为液相，气相脱氢反应需将物料由液相气化为气相，产品再冷凝为液相收集，能耗显然较高。

中国专利ZL03142062.1和03142063.X提出了一种催化精馏法由环戊醇制环戊酮的方法，原料环戊醇经催化脱氢精馏反应直接制得高纯度环戊酮。脱氢反应温度为130～140℃，反应压力为常压，脱氢反应采用颗粒状Raney镍型金属合金作为催化剂。脱氢反应产物以气相出料，并直接进入精馏提纯。环戊醇的纯度一般为98％。但由于催化剂的环戊醇负荷WWH 只有0.3～1.5hr^-1，催化剂的效率较低，能耗仍然较高。

发明内容

本发明提供了一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法，它要解决的技术问题是解决在环戊醇脱氢工艺中，催化剂效率较低，能耗较高的缺点，并且要求具有较好的转化率和目标产物选择性。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案： 

一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法，该方法包括将原料环戊醇经催化脱氢反应、精馏直接制得高纯度环戊酮。催化脱氢反应温度为85～115℃，催化脱氢反应的系统压力为100～300mmHg。脱氢反应采用组成为Al(53%)-Ni(44%)-Mo(3%)颗粒状Raney 镍型金属合金作为催化剂，催化剂各元素组成的百分比为重量百分比，催化剂的环戊醇负荷WWH 为

2～4hr^-1，催化脱氢反应产物以气相出料，该气相反应产物直接进入理论塔板数为45的精馏塔提纯，控制精馏塔的回流比为2∶1～5∶1，得到纯度为99.9%以上的环戊酮产品。

本发明的脱氢反应催化剂的环戊醇负荷WWH 最好为2.5～3.0hr^-1；

本发明的催化脱氢反应温度最好为90～100℃；

本发明的催化脱氢反应的系统压力最好为150～250mmHg；

本发明中的气相反应产物直接进入理论塔板数为45的精馏塔提纯，控制精馏塔的回流比

最好为3∶1～4∶1。

Raney 镍型金属合金催化剂可以采用常规方法制备。在氮气保护下，将粉末状金属镍、铝粉和钼粉按一定的比例混合均匀后，加热至所有成份熔化为固熔体。再冷却至室温，块状催化剂经粉碎过筛达到所需的颗粒度后包装。催化剂在使用前需进行活化，催化剂的活化可按已知的Raney镍型金属合金催化剂活化方法进行活化。