專利名稱：制備丁二酮的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丁二酮的制備方法。
乙烯基乙炔或甲基乙烯基酮先經(jīng)過水合反應(yīng)，然后氧化也能得到丁二酮。如原蘇聯(lián)專利USSR131,348及德國專利Offtenlegungsschrift2,134,209所披露的技術(shù)，由于原料來源困難、工藝復(fù)雜，沒能工業(yè)化。
還有，用二氧化硒把丁酮氧化，或用丁二酮二肟與亞硝酸鈉反應(yīng)，這些都只能作為實驗室的制備方法。
盡管出現(xiàn)了用糖類發(fā)酵生產(chǎn)丁二酮的工藝路線，如Suomalainen，Jnnes，Nature 157，336(1946)公開的技術(shù)，但生產(chǎn)成本太高，產(chǎn)品價格昂貴，無法進一步擴大規(guī)模和在市場上競爭。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思本發(fā)明以以廉價的異丁醇為原料，加熱氣化后讓其通過銀、銅、鋅、鋁等金屬和其氧化物的催化劑層，在高溫條件下發(fā)生分子重排反應(yīng)及由于空氣的作用進行氧化反應(yīng)，獲取丁二酮。反應(yīng)物經(jīng)過精制，就得到純度98％以上的丁二酮成品。反應(yīng)式如下
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的方法包括如下步驟將汽化后的含量為98％以上的異丁醇與氧氣連續(xù)通過設(shè)有催化劑的固定床反應(yīng)器中進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200～500℃，異丁醇與氧氣的摩爾比為0.8～1.6。
所說的催化劑為銀、銅、鋅、鋁等金屬和其氧化物；由銀1～3wt％、銅40～50wt％、鋅2～6wt％以及氧化銅8～20wt％、氧化鋅7～18wt％、氧化鋁20～30wt％組成。
反應(yīng)物的空速為1500～5000h-1；在本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案中，在固定床反應(yīng)器一端通入異丁醇?xì)怏w，在反應(yīng)器的中部通入溫度為200℃～400℃以上的空氣；反應(yīng)結(jié)束后，從反應(yīng)產(chǎn)物中采用常規(guī)的方法收集丁二酮。
由于本發(fā)明連續(xù)操作，又原料價格低廉，基本上沒有三廢，因此具有工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低的特點。
在直徑25mm倒U型固定床反應(yīng)器中加入銀、銅、鋅、鋁等金屬和其氧化物的催化劑，由銀2％、銅44％、鋅4％以及氧化銅13％、氧化鋅12％、氧化鋁25％組成。外層用電熱絲加熱，由調(diào)壓器控制溫度。通入異丁醇，反應(yīng)溫度500℃，倒U型反應(yīng)器的中間通入350℃的空氣，反應(yīng)物空速為1800h-1，異丁醇與氧氣的摩爾比為1，丁二酮的反應(yīng)收率達(dá)到15％。
實施例2在直徑20mm倒U型固定床反應(yīng)器中加入銀、銅、鋅、鋁等金屬和其氧化物的催化劑，由銀2％、銅44％、鋅4％以及氧化銅13％、氧化鋅12％、氧化鋁25％組成。外層用電熱絲加熱，由調(diào)壓器控制溫度。通入異丁醇，反應(yīng)溫度在210℃，倒U型反應(yīng)器的中間通入300℃的空氣，反應(yīng)物空速為2500h-1，異丁醇與氧氣的摩爾比為1.2，獲得丁二酮的反應(yīng)收率為16％。
權(quán)利要求
1.一種制備丁二酮的方法，其特征在于，包括如下步驟將汽化后的異丁醇與氧氣連續(xù)通過設(shè)有催化劑的固定床反應(yīng)器中進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200～500℃，反應(yīng)結(jié)束后，從反應(yīng)產(chǎn)物中采用常規(guī)的方法收集丁二酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的催化劑為銀、銅、鋅或鋁金屬和其氧化物，由銀1～3wt％、銅40～50wt％、鋅2～6wt％以及氧化銅8～20wt％、氧化鋅7～18wt％、氧化鋁20～30wt％組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)物的空速為1500～5000h-1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于異丁醇與氧氣的摩爾比為0.8～1.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于反應(yīng)物的空速為1500～5000h-1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于在固定床反應(yīng)器一端通入異丁醇?xì)怏w，在反應(yīng)器的中部通入溫度為200℃以上的空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備丁二酮的新方法。本發(fā)明以廉價的異丁醇為原料，加熱氣化后讓其通過銀、銅、鋅、鋁等金屬和其氧化物的催化劑層，在高溫條件下發(fā)生分子重排反應(yīng)及由于空氣的作用進行氧化反應(yīng)，獲取丁二酮。反應(yīng)物經(jīng)過精制，就得到純度98％以上的丁二酮成品。由于本發(fā)明連續(xù)操作，又原料價格低廉，基本上沒有三廢，因此具有工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低的特點。
文檔編號C07C49/12GK1425640SQ0215502
公開日2003年6月25日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者諸富根, 周山花, 楊磊, 靳秀琴 申請人:華東理工大學(xué)