发明：一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，专利号2020109413471

专利名称：一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法

专利号：2020109413471

申请日期：2020.09.09

公开日期：2020.

专利权人：长沙资材科技有限公司
专利类型：新材料
转让方式：不限
技术成熟度：成熟技术

转让经费：面议

发明专利内容：

　　本发明公开了一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，该方法是将环己烷进行催化空气氧化后，氧化反应产物直接进行酯化反应，将氧化产物中的混合酸选择性转化成酯类化合物，酯化反应产物经过减压蒸馏和精馏等手段实现分离，可以同时获得高纯的环己醇、环己酮以及多种酯类化合物，该方法对环己烷的转化率较高，且实现了各种原料及中间产物闭路循环，减少废液废气排放量，同时获得多种附加值较高的目标产品，特别适合工业化大生产。

权利要求：

1、一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）环己烷在催化作用下进行空气氧化反应，得到含环己醇、环己酮和混合酸的环己烷溶液；所述混合酸包括戊酸、己二酸、丁二酸和戊二酸；

2）所述含环己醇、环己酮和混合酸的环己烷溶液通过闪蒸回收环己烷返回空气氧化反应过程，得到含环己醇、环己酮和混合酸的混合物；

3）含环己醇、环己酮和混合酸的混合物与甲醇进行酯化反应，酯化反应产物经过减压蒸馏分离，先蒸馏回收甲醇返回酯化反应过程，再分段蒸馏分离得到戊酸甲酯、环己醇与环己酮的混合物以及己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和戊二酸二甲酯的混合酯；

4）将环己醇与环己酮混合物与过氧化氢溶液进行氧化反应生成环己酮沉淀，固液分离，得到过氧化环己酮晶体和环己醇；过氧化环己酮经过水解得到环己酮和水混合液，静置分层，收集上层环己酮；或者，将环己醇和环己酮混合物进行催化脱氢得到环己酮；或者，将环己醇和环己酮混合物进行催化氧化得到混合酸，返回酯化反应过程；

5）将混合酯通过减压精馏，分别得到己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和戊二酸二甲酯产品。

2、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：环己烷在催化作用下进行空气氧化反应的条件为：温度为150~170℃，时间为1.5~2.5小时，空气压力为14~16atm，采用金属卟啉作为催化剂，或采用金属卟啉与过渡金属氧化物组合作为催化剂，催化剂在环己烷中的浓度为1~50PPM。

3、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：

所述金属卟啉类化合物为四苯基卟啉铁、四对氯苯基卟啉铁、四苯基卟啉钴、四苯基卟啉铜、四苯基卟啉锰、四苯基卟啉铁μ-二聚体、四对氯苯基卟啉钴、四对氯苯基卟啉铜、四对氯苯基卟啉锰、四对氯苯基卟啉铁μ-二聚体中至少一种；所述过渡金属盐为钴和/或锰的醋酸盐或者环烷酸盐中至少一种。

4、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：含环己醇、环己酮和混合酸的环己烷溶液通过闪蒸回收环己烷的条件为：温度为70~90℃，压强为0.5~1atm。

5、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：含环己醇、环己酮和混合酸的混合物与甲醇进行酯化反应的条件为：甲醇与混合酸摩尔比为1~2:1，在浓硫酸催化剂存在条件下，在70~90℃温度下，反应6~7小时，其中混合酸以其包含的羧基摩尔量计量。

6、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：酯化反应产物经过减压蒸馏分离的条件为：先在压力为80~90 kPa，温度为45~55℃条件下蒸馏回收甲醇，再在压力为30~40 kPa，温度为60~70℃蒸馏回收戊酸甲酯，再在压力为10~20 kPa，温度为70~90℃蒸馏回收环己醇和环己酮混合物，最后在压力为1.7~5 kPa，温度为90~115℃蒸馏回收己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和戊二酸二甲酯的混合酯。

7、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：将过氧化氢溶液滴加至环己醇与环己酮混合物中在15~40℃温度下搅拌反应，析出过氧化环己酮沉淀，直到反应进行到无沉淀析出时，停止反应。

8、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：所述水解反应过程为：将过氧化环己酮置于水中加热到60～80℃进行水解反应。

9、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：混合酯通过减压精馏的条件为：塔板数大于20，精馏过程为：压力为1.5~2 kPa，釜底温度大于115℃，从精馏釜顶部、中部和底部分别收集得到丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。

10、根据权利要求1所述的一种环己烷空气催化氧化生成的醇酮酸复杂氧化产物分离的方法，其特征在于：

环己醇和环己酮混合物在钯碳催化剂作用下，于200~210℃及0.01-0.1MPa进行催化脱氢得到环己酮产物；

或者，

环己醇和环己酮混合物在金属卟啉催化下，在空气压力为8~15atm，温度为140~160℃条件下，反应60~120分钟，得到混合酸。