[发明专利]一种由1-甲氧基-2-丙醇直接脱氢合成1-甲氧基-2-丙酮的连续化生产工艺

说明书

本发明公开了一种由1‑甲氧基‑2‑丙醇直接脱氢合成1‑甲氧基‑2‑丙酮的连续化生产工艺。将1‑甲氧基‑2‑丙醇经预热器预热汽化后进入至装填有催化剂的固定床反应器中，在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应。在反应温度220～350℃、反应压力0～1.0Mpa、质量空速0.5～6h^‑1条件下，1‑甲氧基‑2‑丙醇直接脱氢反应生成1‑甲氧基‑2‑丙酮，原料转化率可达70％以上，1‑甲氧基‑2‑丙酮选择性可达98％以上。由于本工艺过程中不需要额外通入载气和氧化剂，因此在反应过程中不存在深度氧化问题，同时生成的氢气经气液分离后可压缩回收利用。另外，也提升了整个工艺技术的安全可靠性，降低工艺过程中的安全隐患。

技术领域

本发明属于有机化化合物的合成方法，涉及到甲氧基丙酮的合成方法。

背景技术

1-甲氧基-2-丙酮是一种重要的精细化工产品，主要作为农药异丙甲草胺及一些医药的合成原料，异丙甲草胺作为一种低毒除草剂已经广泛应用于北方的旱田。1-甲氧基-2-丙酮作为生产异丙甲草胺的重要原料之一，有着广阔的市场空间。

美国专利US 3462495公开了一种1-甲氧基-2-丙醇和水的混合物经预热后进入反应器，反应器中装填Ca-Ni的磷酸盐催化剂，在一定条件下1-甲氧基-2-丙醇转化率为55％，但此催化剂极易失活，需每小时再生一次。

专利CN 01131292.0公开了一种制备1-甲氧基-2-丙酮的催化剂的方法。在该方法中，催化剂采用浸渍法进行制备，以硅胶、氧化铝或分子筛等为催化剂载体，以Cu、Ag、Mo等金属氧化物为活性组分，Mg、Ni、Cr、Li、K等金属氧化物为助催化剂。在反应温度250～350℃、载气压力1大气压、空速1.4～4.2ml/g·h条件下，1-甲氧基-2-丙醇在催化剂表面上发生氧化脱氢反应，从而生成1-甲氧基-2-丙酮。但是该催化剂属于氧化脱氢催化剂，因而在反应过程中需通入大量的载体空气，这就造成部分原料或产物深度脱氢氧化，有大量的副产物如丙醛、丙酮及甲醇生成，主产物1-甲氧基-2-丙酮选择性最高仅为85％，增加反应分离难度。同时，由于通入载体空气，因而反应系统安全隐患比较高，易发生危险。

专利CN 200710023526.1公开了一种以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基或具有相似结构的哌啶醇类化合物和亚硝酸盐或硝酸盐为催化剂的通过催化氧化1-甲氧基-2-丙醇合成1-甲氧基-2-丙酮合成方法。该方法采用催化氧化脱氢方法，因此反应过程中使用了具有较强氧化性的氧化剂如卤素、次卤酸盐、双氧水、氧气或有机过氧化物等，为实际应用带来不便，而且不可避免存在反应深度氧化问题，主产物1-甲氧基-2-丙酮的选择性仅为83％左右，同时催化剂也难以分离回用，不仅增加后续分离成本，也同时增加了生产成本。另外，该方法主要采用有机合成反应，因此采用的反应形式为间歇釜式反应，不适宜工业化规模性生产。

专利CN 200710045935.1公开了一种以电解银为催化剂，将汽化的1-甲氧基-2-丙醇与氧气混合后连续进入催化床层进行气相氧化脱氢反应，从而合成1-甲氧基-2-丙酮的方法。该方法中，在反应温度300～600℃下，转化率可达98％，1-甲氧基-2-丙酮的选择性达70％。但是反应过程中使用了氧气作为氧化源，因此同样安全隐患，易发生安全危险。另外，反应过程中1-甲氧基-2-丙酮选择性仅为70％左右，工业应用前景不大。

现有工艺技术方案中，由原料1-甲氧基-2-丙醇制备产品1-甲氧基-2-丙酮反应过程中多采用催化氧化脱氢方法，因此反应过程中需要加入大量的氧化剂如氧气等，首先这会导致部分原料及产物会深度氧化，从而产生大量的副产物(如丙醛、丙酮、水等)，不仅增加后续工艺的分离难度，并且原料损失较大，生产成本较高；其次，氧化剂如氧气的加入，也会降低整个工艺技术的可靠性，即在氧化剂氧气的存在下有机物易发生燃爆，增加了工艺过程中的安全隐患。

发明内容