一種制備環(huán)己基苯的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備環(huán)己基苯的方法，在150℃下，將聯(lián)苯加入裝有催化劑的反應(yīng)器中，然后通入氫氣與聯(lián)苯反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)填料塔分離得到環(huán)己基苯；所述催化劑為鎳鋁鎂復(fù)合氧化物。反應(yīng)過程的產(chǎn)物經(jīng)過分離過程可得到環(huán)己基苯和雙環(huán)己烷。本發(fā)明方法環(huán)己基苯的單程收率達(dá)98％；突出優(yōu)點(diǎn)是成本低，收率高，選擇性好，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種制備環(huán)己基苯的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備環(huán)己基苯的方法，屬于有機(jī)合成領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)己基苯是一種重要的化工中間體，它經(jīng)過氧化反應(yīng)可以制備苯酚和環(huán)己酮，苯酚是一種重要的化工原料，環(huán)己酮是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和尼龍的中間體；環(huán)己基苯可合成液晶材料；環(huán)己基苯也可以用于鋰離子二次電池電解液的添加劑，它可以改善鋰離子的循環(huán)性，具有防過充性能和改善電池的安全性能。
[0003]現(xiàn)有環(huán)己基苯的三條合成路線為:苯加氫烷基化法；苯與烷基化試劑反應(yīng)制備；聯(lián)苯選擇性加氫法。聯(lián)苯選擇性加氫法的收率較前兩種方法為高，最關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)為催化劑的使用。DE2125473報(bào)道了一種氧化鈷催化劑催化聯(lián)苯加氫制備環(huán)己基苯的方法；W09316972報(bào)道了金屬釕催化聯(lián)苯加氫制備環(huán)己基苯的方法。但是反應(yīng)時(shí)間長、收率偏低。
[0004]聯(lián)苯選擇性加氫法依然面臨著收率低、選擇性差、催化劑昂貴和工業(yè)化操作繁瑣等缺點(diǎn)。所以要開發(fā)更多的聯(lián)苯選擇性加氫制備環(huán)己基苯的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種制備環(huán)己基苯的方法，該方法可以大幅度提高環(huán)己基苯收率、降低反應(yīng)時(shí)間和催化劑成本。
[0006]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種聯(lián)苯催化加氫制備環(huán)己基苯的方法，包括以下步驟:在150°C下，將聯(lián)苯加入裝有催化劑的反應(yīng)器中，然后通入氫氣與聯(lián)苯反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)填料塔分離得到環(huán)己基苯；
[0007]所述催化劑為鎳鋁鎂復(fù)合氧化物；
[0008]所述催化劑的制備方法如下:
[0009]分別配置硝酸鎳、硝酸鎂、硝酸鋁的水溶液；混合三種溶液得到混合液，加熱混合液至50°C ;半小時(shí)后加入碳酸氫鈉；然后在50°C下攪拌，得到沉淀；接著水熱晶化沉淀?’最后將得到的固體在105°C下真空干燥6小時(shí)即得到鎳鋁鎂復(fù)合氧化物；所述硝酸鎳、硝酸鎂、硝酸招、碳酸氫鈉的質(zhì)量比為1: 0.5: 0.2: 0.3。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)的壓力為2MPa。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案中，先用氮?dú)庵脫Q固定床反應(yīng)器中的空氣，再加入聯(lián)苯溶液。
[0012]上述技術(shù)方案中，聯(lián)苯溶液的流量為2噸/小時(shí)，氫氣流量為6千克/小時(shí)。
[0013]上述技術(shù)方案中，制備環(huán)己基苯的工業(yè)化裝置，包括反應(yīng)過程的設(shè)備和分離過程的設(shè)備。反應(yīng)過程設(shè)備為反應(yīng)器，包括聯(lián)苯和氫氣的上下進(jìn)料口、反應(yīng)產(chǎn)物的出料口、以及回收溶劑的進(jìn)料口 ；分離設(shè)備為填料塔，包括進(jìn)料口、各物質(zhì)包括產(chǎn)物的分離設(shè)備；反應(yīng)產(chǎn)物的出料口與填料塔的進(jìn)料口通過管線相聯(lián)。
[0014]上述技術(shù)方案中，聯(lián)苯與氫氣分別由反應(yīng)器的上方、下方加入。
[0015]本發(fā)明中，所述填料塔中的填料為金屬環(huán)、樹脂和PVC彈簧中的一種或幾種組合而成。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)產(chǎn)物通過填料塔，即得到環(huán)己基苯。反應(yīng)過程的產(chǎn)物經(jīng)過分離過程至少得到環(huán)己基苯和雙環(huán)己烷，其中分離過程得到的副產(chǎn)物亦可利用。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)本發(fā)明的反應(yīng)設(shè)備與分離設(shè)備相連，反應(yīng)過程中，原料一直在加入，反應(yīng)產(chǎn)物一直在流出；制備環(huán)己基苯的方法時(shí)間特別短，聯(lián)苯在反應(yīng)器中的流動(dòng)過程即反應(yīng)過程，避免了現(xiàn)有的反應(yīng)時(shí)間長的缺點(diǎn)，并且環(huán)己基苯收率最聞達(dá)98%,轉(zhuǎn)化率最聞達(dá)100 %,取得了意想不到的效果。
[0018](2)本發(fā)明公開的制備環(huán)己基苯的方法成本低、選擇性好、操作簡單，分離容易，時(shí)間很短，產(chǎn)物收率高，制備的環(huán)己基苯收率高，純度高，非常適合工業(yè)化應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]實(shí)施例一
[0021]將1g硝酸鎳、5g硝酸鎂、2g硝酸鋁分別加入到50g水中得到三種水溶液；50°C下混合三種水溶液；半小時(shí)后加入3g碳酸氫鈉；然后在50°C下攪拌，得到沉淀；接著水熱晶化沉淀；最后將得到的固體在105°C下真空干燥6小時(shí)即得到鎳鋁鎂復(fù)合氧化物。
[0022]實(shí)施例二
[0023]在固定床反應(yīng)器中裝入鎳鋁鎂復(fù)合氧化物lOOKg，反應(yīng)器上下分別用瓷球填充。先向反應(yīng)器中通氮?dú)庵罥MPa置換3次，再升溫至150°C，上進(jìn)口聯(lián)苯以2噸/小時(shí)進(jìn)入，下進(jìn)口氫氣以6千克/小時(shí)進(jìn)入，反應(yīng)器中壓力保持在2MPa，原料連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器中參加反應(yīng)；反應(yīng)器出料口與填料塔進(jìn)料口相連，反應(yīng)產(chǎn)物通過填料塔，即得到環(huán)己基苯。
[0024]采集反應(yīng)器底部的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行GC-MS分析，測得環(huán)己基苯收率98%，轉(zhuǎn)化率100%。MS譜圖中出現(xiàn)104和160峰，分別為(_CH2)4的碎片峰和環(huán)己基苯的分子離子峰，與譜圖庫中環(huán)己基苯標(biāo)準(zhǔn)MS譜圖進(jìn)行對比，相似度100%，證明所得成品為目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己基苯。
[0025]實(shí)施例三
[0026]在固定床反應(yīng)器中裝入鎳鋁鎂復(fù)合氧化物80Kg，反應(yīng)器上下分別用瓷球填充。先向反應(yīng)器中通氮?dú)庵?.2MPa置換3次，再升溫至150°C，上進(jìn)口聯(lián)苯以2噸/小時(shí)進(jìn)入，下進(jìn)口氫氣以6千克/小時(shí)進(jìn)入，反應(yīng)器中壓力保持在2MPa，原料連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器中參加反應(yīng)；反應(yīng)器出料口與填料塔進(jìn)料口相連，反應(yīng)產(chǎn)物通過填料塔，即得到環(huán)己基苯。
[0027]采集反應(yīng)器底部的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行GC-MS分析，測得環(huán)己基苯收率96%，轉(zhuǎn)化率99.3%。MS譜圖中出現(xiàn)104和160峰，分別為(_CH2)4的碎片峰和環(huán)己基苯的分子離子峰，與譜圖庫中環(huán)己基苯標(biāo)準(zhǔn)MS譜圖進(jìn)行對比，相似度100 %，證明所得成品為目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己基苯。
[0028]實(shí)施例四
[0029]在固定床反應(yīng)器中裝入鎳鋁鎂復(fù)合氧化物70Kg，反應(yīng)器上下分別用瓷球填充。先向反應(yīng)器中通氮?dú)庵?.5MPa置換3次，再升溫至150°C，上進(jìn)口聯(lián)苯以2噸/小時(shí)進(jìn)入，下進(jìn)口氫氣以6千克/小時(shí)進(jìn)入，反應(yīng)器中壓力保持在2MPa，原料連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)器中參加反應(yīng)；反應(yīng)器出料口與填料塔進(jìn)料口相連，反應(yīng)產(chǎn)物通過填料塔，即得到環(huán)己基苯。
[0030]采集反應(yīng)器底部的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行GC-MS分析，測得環(huán)己基苯收率97%，轉(zhuǎn)化率99.1%。MS譜圖中出現(xiàn)104和160峰，分別為(-CH2) 4的碎片峰和環(huán)己基苯的分子離子峰，與譜圖庫中環(huán)己基苯標(biāo)準(zhǔn)MS譜圖進(jìn)行對比，相似度100 %，證明所得成品為目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己基苯。
【權(quán)利要求】
1.一種制備環(huán)己基苯的方法，其特征在于，包括以下步驟:在150°c下，將聯(lián)苯加入裝有催化劑的反應(yīng)器中，然后通入氫氣與聯(lián)苯反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)填料塔分離得到環(huán)己基苯； 所述催化劑為鎳鋁鎂復(fù)合氧化物； 所述催化劑的制備方法如下: 分別配置硝酸鎳、硝酸鎂、硝酸鋁的水溶液；混合三種溶液得到混合液，加熱混合液至500C ;半小時(shí)后加入碳酸氫鈉；然后在50°C下攪拌，得到沉淀；接著水熱晶化沉淀；最后將得到的固體在105°C下真空干燥6小時(shí)即得到鎳鋁鎂復(fù)合氧化物；所述硝酸鎳、硝酸鎂、硝酸鋁、碳酸氫鈉的質(zhì)量比為1: 0.5: 0.2: 0.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備環(huán)己基苯的方法，其特征在于:所述反應(yīng)的壓力為2MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備環(huán)己基苯的方法，其特征在于:先用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中的空氣，再加入聯(lián)苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備環(huán)己基苯的方法，其特征在于:聯(lián)苯的流量為2噸/小時(shí)，氫氣流量為6千克/小時(shí)。
【文檔編號】C07C5/11GK104402662SQ201410770383
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】吳國民 申請人:常熟市新騰化工有限公司