CN101121650A - 一种1-甲氧基-2-丙醇气相氧化脱氢合成甲氧基丙酮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种1－甲氧基－2－丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法。本发明采用电解银作为催化剂，将汽化的1－甲氧基－2－丙醇与氧气混合后连续进入催化床进行气相氧化脱氢反应，得到产物甲氧基丙酮。该方法的特点在于合成方法简单，能够连续进行。在300～600℃温度下，转化率达到98％，甲氧基丙酮的选择性达到70％。
Description
技术领域
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种用1-甲氧基-2-丙醇气相氧化脱氢合成甲氧基丙酮的方法。
背景技术
甲氧基丙酮是一种重要的精细化工产品，主要用作农药异丙甲草胺(都尔)及一些医药合成的原料，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。目前甲氧基丙酮的合成方法主要是以1-甲氧基-2-丙醇为原料氧化制得的，但由于分子内氢键的形成以及甲氧基的吸电子诱导效应而使1-甲氧基-2-丙醇难以被氧化。
目前在文献和专利报道的合成方法中，液相反应Na2WO4-H2O2、Pt/C等体系的转化率和选择性较好，但由于其非连续性和寿命短等原因不利于工业化生产；气固相反应中一些金属催化剂往往选择性较低，中国石化抚顺石油化工研究院开发的FDH型催化剂，选择性可以达到99％，但转化率较低(＜70％)，虽然获得了较高的收率但由于1-甲氧基-2-丙醇和甲氧基丙酮的沸点十分接近，产物中甲氧基丙酮不易进行分离。因此，开发研制适合工业化生产的高转化率和选择性的催化体系是制备甲氧基丙酮的关键。
本发明提供一种1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法。反应过程中1-甲氧基-2-丙醇具有很高的转化率，甲氧基丙酮也具有较好的选择性，是一种具有工业化生产前景的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能连续进行的1-甲氧基-2-丙醇气相氧化脱氢合成甲氧基丙酮的方法。
本发明中提出1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，是在电解银催化剂的存在下，将汽化的1-甲氧基-2-丙醇与氧气混合后连续进入催化床进行气相氧化脱氢反应，得到产物甲氧基丙酮。
本发明以1-甲氧基-2-丙醇为原料，其具体的反应条件为：氧气和1-甲氧基-2-丙醇的摩尔比是0.25～1.50，反应温度是300～600℃，反应压力为0～0.1MPa，1-甲氧基-2-丙醇的液时空速是2.18～8.72h-1。
本发明中较好的反应条件为：氧气和1-甲氧基-2-丙醇的摩尔比是0.75～1.25，反应温度是350～550℃，反应压力是为0～0.05MPa，1-甲氧基-2-丙醇的液时空速是5.45～8.72h-1。
本发明中的原料1-甲氧基-2-丙醇是可以和水混合，混合液体预热汽化后再进入反应器，其中混合后水的含量为混合液体的0～50％(质量百分数)。
本发明中的氧气来源可采用空气。
本发明中的氧气或空气可以用氮气进行稀释，稀释后氮气浓度为0～92％(体积百分数)。
本发明方法使催化脱氢能连续进行，并生成甲氧基丙酮，工艺简单，催化脱氢的转化率可达到98％，产物甲氧基丙酮的选择性达到70％。
具体实施方式
下面通过实例进一步描述本发明。
实施例1
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和氧气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为89.8％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度300℃，进料氧醇比1.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率68.83％，产物甲氧基丙酮的选择性73.02％。
实施例2
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和氧气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为89.8％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度465℃，进料氧醇比1.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率96.77％，产物甲氧基丙酮的选择性62.29％。
实施例3
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为89.0％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度600℃，进料氧醇比1.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率91.14％，产物甲氧基丙酮的选择性33.40％。
实施例4
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为91.7％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度370℃，进料氧醇比0.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率73.44％，产物甲氧基丙酮的选择性68.21％。
实施例5
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为91.7％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度370℃，进料氧醇比1.50，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率97.41％，产物甲氧基丙酮的选择性54.52％。
实施例6
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为89.0％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度370℃，进料氧醇比1.25，液时空速2.18h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率96.74％，产物甲氧基丙酮的选择性44.27％。
实施例7
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为89.0％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度370℃，进料氧醇比1.25，液时空速8.72h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率98.69％，产物甲氧基丙酮的选择性65.10％。
实施例8
采用3.0g电解银催化剂，质量分数95％的1-甲氧基-2-丙醇的水溶液和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为88.0％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度390℃，进料氧醇比1.00，液时空速5.18h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率94.03％，产物甲氧基丙酮的选择性63.17％。
实施例9
采用3.0g电解银催化剂，质量分数50％的1-甲氧基-2-丙醇的水溶液和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为85.9％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度390℃，进料氧醇比1.00，液时空速2.73h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率95.72％，产物甲氧基丙酮的选择性57.12％。
实施例10
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和空气为原料，氮气稀释后氮气所占的体积分数为30.5％，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度390℃，进料氧醇比1.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率95.05％，产物甲氧基丙酮的选择性61.52％。
实施例11
采用3.0g电解银催化剂，1-甲氧基-2-丙醇和氧气为原料，不用氮气稀释，原料经汽化后在不锈钢固定床反应器中进行反应，反应温度390℃，进料氧醇比1.25，液时空速5.45h-1，1-甲氧基-2-丙醇的转化率96.32％，产物甲氧基丙酮的选择性58.20％。
Claims (6)
1.一种1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于以1-甲氧基-2-丙醇为原料与水混合汽化，在电解银催化剂的存在下，在反应器中进行气相氧化脱氢得到甲氧基丙酮，其具体的反应条件为：氧气和1-甲氧基-2-丙醇的摩尔比是0.25～1.50，反应温度是300～600℃，反应压力为0～0.1MPa，1-甲氧基-2-丙醇的液时空速是2.18～8.72h-1。
2.根据权利要求1所述的1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于反应条件为：氧气和1-甲氧基-2-丙醇的摩尔比是0.75～1.25，反应温度是350～550℃，反应压力是0～0.05MPa，1-甲氧基-2-丙醇的液时空速是5.45～8.72h-1。
3.根据权利要求1所述的1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于原料1-甲氧基-2-丙醇和水混合后进入汽化器，混合液体预热汽化后再进入反应器，其中混合后水的含量为混合液体的0～50％质量百分数。
4.根据权利要求1所述的1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于氧气来源采用空气。
5.根据权利要求1或4所述的1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于氧气或空气可以用氮气进行稀释，稀释后氮气浓度为0～92％体积百分数。
6.根据权利要求3或4所述的1-甲氧基-2-丙醇气相脱氢合成甲氧基丙酮的方法，其特征在于液体原料1-甲氧基-2-丙醇和水混合后，经过同时汽化，再和预热过的氧气或空气进行混合。
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