專利名稱：一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)己醇是一種重要的飽和脂環(huán)醇，它主要用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和己二酸，是尼龍6 和尼龍66的重要原料。由環(huán)己烯為原料制備環(huán)己醇，通常是通過(guò)環(huán)己烯水合反應(yīng)進(jìn)行的。 環(huán)己烯水合反應(yīng)是一個(gè)酸催化反應(yīng)，可以使用礦物酸、苯磺酸、強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂、分子篩等作為催化劑。礦物酸和苯磺酸作為環(huán)己烯水合反應(yīng)的均相催化劑研究較早。20世界40年代菲利普石油公司就報(bào)道了采用硫酸催化環(huán)己烯水和工藝，但是該催化劑對(duì)設(shè)備具有嚴(yán)重的腐蝕作用并帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題。80 90年代，杜邦申請(qǐng)了采用全氟磺酸聚合物催化環(huán)己烯水合的專利(USP 4595786A)。中國(guó)專利(CN 101284767A)公開(kāi)了一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法。高壓反應(yīng)釜置換2 3次，將1 20g孔徑為200 300 A的磺酸型強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、5 20ml環(huán)己烯，15 30ml水加入到高壓反應(yīng)釜中，將高壓反應(yīng)釜置于油浴中，升溫至100 150°C， 攪拌反應(yīng)1 8小時(shí)，冷卻，反應(yīng)液真空抽濾，濾液精餾得到環(huán)己醇，環(huán)己烯水合最高收率為 12. 46%。由于ZSM-5分子篩具有十元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)(孔道直徑為0. 53 0. 56nm)，與環(huán)己烯和環(huán)己醇的分子直徑大小相當(dāng)(分別為0. 58nm和0. 60nm)，對(duì)環(huán)己烯水合反應(yīng)具有很好的擇形選擇性，因此分子篩催化環(huán)己烯水合制環(huán)己醇的專利很多，主要是日本旭化成化學(xué)公司研究發(fā)表。最早在1983年，日本旭化成公司就申請(qǐng)了采用固體酸分子篩催化的環(huán)己烯水和工藝研究的專利(JP83-209150和JP60104031A)，當(dāng)催化劑的Si/Al摩爾比為24時(shí)，在 120°C，ai下環(huán)己烯在高壓釜內(nèi)催化水合得到收率為12. 7%的環(huán)己醇。該公司在1986年公開(kāi)了高效水合分子篩催化劑的制備方法(JP61180735A)，把含SiO2, Al2O3，堿金屬的原料加入烷基化硫脲，在100 180°C攪拌下反應(yīng)10 200h，得到的混合物經(jīng)過(guò)與硫酸的化合物等混合、加熱，離心后得到的晶體水洗，在120°C下干燥4h，在500°C下焙燒5h，經(jīng)過(guò)與NH4C1 離子交換，400°C加熱池得到Si/Al摩爾比為28的分子篩，在120°C下池后環(huán)己烯水合可得到10. 8%的環(huán)己醇，催化劑性能保持MOh。日本旭化成公司于1990年在水島建成60kt/a的生產(chǎn)裝置并投產(chǎn)，中國(guó)神馬集團(tuán)公司從旭化成公司引進(jìn)技術(shù)及生產(chǎn)裝置并投產(chǎn)，在二級(jí)連串?dāng)嚢韪椒磻?yīng)器中反應(yīng)，單程轉(zhuǎn)化率為9. 5%。離子液體作為一類(lèi)新型化合物體系，具有的環(huán)境友好、強(qiáng)酸和化學(xué)性質(zhì)可調(diào)控、易與產(chǎn)品分離、循環(huán)利用率高等特點(diǎn)，它能夠替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(特別是催化反應(yīng))，從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的綠色化，在Friedel-Crafts反應(yīng)、烷基化、異構(gòu)化、烯烴二聚、環(huán)氧化、環(huán)氧化合物環(huán)加成等諸多方面的應(yīng)用已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。通常的酸性離子液體都是基于AlCl3Lewis酸，盡管有較強(qiáng)的酸性，但存在著不穩(wěn)定的弊端，使得回收循環(huán)成為問(wèn)題。離子液體的酸性也可以通過(guò)在陽(yáng)離子上接上穩(wěn)定的羧酸或磺酸類(lèi)質(zhì)子酸實(shí)現(xiàn)，這種離子液體已經(jīng)被成功地用作了酯化反應(yīng)或其他反應(yīng)中的酸性催化劑和反應(yīng)介質(zhì)。本發(fā)明要可提供一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法，該方法使用酸性離子液體作為催化劑，對(duì)環(huán)境污染小，可以從反應(yīng)混合體系中方便的分離出產(chǎn)物，并且離子液體可重復(fù)利用。一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法，以環(huán)己烯和水為原料；采用咪唑基離子液體進(jìn)行催化水合反應(yīng)，反應(yīng)條件為溫度為110 160°C，壓力 0 2. OMPa,反應(yīng)時(shí)間0. 75 3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，泄壓，將反應(yīng)液倒入分液漏斗，靜置分層，下層為無(wú)色透明水相，上層為淺黃色的油相，上層油相產(chǎn)物在170°C的油浴下進(jìn)行蒸餾，通過(guò)蒸餾分離得到環(huán)己烯和環(huán)己醇的混合物，蒸餾殘余物質(zhì)為離子液體；反應(yīng)原料水與環(huán)己烯混合質(zhì)量比為10 3，咪唑基離子液體與環(huán)己烯質(zhì)量比為1 9 15。所述的咪唑陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法，其特征在于 以環(huán)己烯和水為原料；采用咪唑基離子液體進(jìn)行催化水合反應(yīng)，反應(yīng)條件為溫度為110 160°C，壓力0 2. OMPa，反應(yīng)時(shí)間0. 75 3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，泄壓，將反應(yīng)液倒入分液漏斗， 靜置分層，下層為無(wú)色透明水相，上層為淺黃色的油相，上層油相產(chǎn)物在170°C的油浴下進(jìn)行蒸餾，通過(guò)蒸餾分離得到環(huán)己烯和環(huán)己醇的混合物，蒸餾殘余物質(zhì)為離子液體；反應(yīng)原料水與環(huán)己烯混合質(zhì)量比為10 3，咪唑基離子液體與環(huán)己烯質(zhì)量比為 1 9 15。
2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的一種環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇的方法，其特征在于所述的咪唑基離子液體的結(jié)構(gòu)式為其中 R 可以為-O-CH3、-COOCH3 或-Si (OCH3) 3。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)己烯水合生產(chǎn)環(huán)己醇的方法，其以環(huán)己烯和水為原料，采用咪唑基酸性離子液體為催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)；水合反應(yīng)條件為溫度為110～160℃，壓力0～2.0MPa，反應(yīng)時(shí)間0.75～3小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，泄壓，將反應(yīng)液倒入分液漏斗，靜置分層，下層為無(wú)色透明水相，上層為淺黃色的油相。上層油相產(chǎn)物在170℃的油浴下進(jìn)行蒸餾，通過(guò)蒸餾分離得到環(huán)己烯和環(huán)己醇的混合物，蒸餾殘余物質(zhì)為離子液體。本發(fā)明具有反應(yīng)條件溫和、高活性、高選擇性、產(chǎn)品易于分離、離子液體可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C35/08GK102399134SQ20111038540
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者于泳, 彭勝, 房承宣, 李順常, 王亞濤 申請(qǐng)人:開(kāi)灤能源化工股份有限公司