[发明专利]一种以环己醇为原料制备环己酮的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及环己酮的制备领域，具体的涉及一种以环己醇为原料制备环己酮的方法。

背景技术：

环己酮，有机化合物，为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。无色透明液体，带有泥土气息，含有痕迹量的酚时，则带有薄荷味，在工业上主要用作有机合成原料和溶剂，例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等。而且其也是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体。关于环己酮的制备方法目前主要由环己醇脱氢制得。对于该制备方法中，目前，还有一些不足，例如，催化剂的催化活性较差，添加量大，制备工艺较为复杂，能耗高，环己醇的转化率较低等。

专利200910249829.4公开了一种氧化环己醇制备环己酮的方法，该方法是在温度为0～180℃和压力为0.1～3.0MPa的条件下，将环己醇、过氧化氢在内的反应原料与催化剂接触，所说的催化剂为钛硅分子筛催化剂，反应原料中环己醇与过氧化氢的摩尔比为1∶0.1～10.0，环己醇与催化剂的质量比为1～200∶1。该方法对生产设备无特殊要求，生产过程简单，容易控制，利于工业化生产和应用，环己醇转化率高，选择性好，且稳定运转时间长。但是该制备方法中催化剂用量较大，增加了成本，且环己醇的转化率以及环己酮的选择性有待进一步提高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种以环己醇为原料制备环己酮的方法，该方法环己醇的转化率高，目标产物的收率高，且催化剂催化活性大，用量少，制备成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种以环己醇为原料制备环己酮的方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨和去离子水混合搅拌均匀，超声处理，得到片状的氧化石墨烯分散液；

(2)以去离子水为溶剂，配制浓度为0.1-0.4moL/L的铜盐溶液，浓度为0.1-0.4moL/L的铝盐溶液，浓度为0.01moL/L的柠檬酸钠溶液；浓度为0.5-2moL/L的氢氧化钠溶液；

(3)将铜盐溶液、铝盐溶液、柠檬酸钠溶液混合搅拌30min，加入氧化石墨烯分散液，1000W功率下超声处理30min，得到混合液A；

(4)将上述制得的混合液A、氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，30-90℃下搅拌反应，得到反应液；将反应液转移至高压釜中，150-180℃下反应6h，反应结束后冷却至室温，并将反应产物过滤，得到的沉淀用去离子水洗涤，然后干燥，制得固体粉末，最后将固体粉末置于管式电炉内，氢气气氛，处理4-8h，制得催化剂；

(5)将环己醇、过氧化氢和水混合，制得反应原料，然后将反应原料与催化剂接触，在30-110℃、0.1-1.5MPa下反应，制得环己酮。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述铜盐为一水乙酸铜，所述铝盐为硝酸铝。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，铜盐溶液、柠檬酸钠溶液的质量比为(5-10)：2。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述处理的温度为240-260℃。

作为上述技术方案的优选，所述催化剂以重量份计，由10-65份的铜、30-77份的氧化铝、1-6份的石墨烯组成。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，环己醇、过氧化氢的摩尔比为1:3。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，环己醇与催化剂的质量比为305:1。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，水和催化剂的质量比为500:1。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，混合液A、氢氧化钠溶液的滴加速度分别为：1.55mL/min、1.32mL/min。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述反应的时间为10h。

本发明具有以下有益效果：

本发明使用石墨烯和氧化铝作为复合载体，以铜为活性组分制备催化剂，石墨烯的加入使得制得的催化剂具有良好的抗氧化性，从而寿命更为持久，催化活性高，且在反应中活性不会降低；本发明制得的催化剂可有效提高反应的选择性和收率，提高了环己醇的利用率，有效降低了制备成本。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种以环己醇为原料制备环己酮的方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨和去离子水混合搅拌均匀，超声处理，得到片状的氧化石墨烯分散液；