CN110407666A - 一种炔二醇的制作方法 - Google Patents

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任凡
赵丹
潘琦
程玄
万浩轩
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    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/36—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal
    • C07C29/38—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones
    • C07C29/42—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones with compounds containing triple carbon-to-carbon bonds, e.g. with metal-alkynes

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Abstract

一种炔二醇的制作方法，包括如下步骤：提供一反应釜作为反应容器，向所述反应釜中通入氮气；向所述反应釜中加入液氨，并向所述液氨中加入吗啉作为催化剂；经所述反应釜下端连续通入乙炔，经所述反应釜上端加入酮，并使乙炔和酮在所述催化剂的作用下进行炔化反应得到所述炔二醇，酮的结构简式为R1‑CO‑R2，R1、R2为C1‑18烃基。

Description

一种炔二醇的制作方法
技术领域
发明涉及化工领域，尤其涉及一种转化率高、安全系数高、原料可重复利用的炔二醇的制作方法。
背景技术
炔醇是一种重要的化工原料，可用于生产医药、农药，还可用作镀镍或铜过程中的上光剂，以及氯化烃的稳定剂、减粘剂、粘度稳定剂等。炔醇在高温、高压、浓酸条件下具有良好的防止金属腐蚀的能力。炔醇在高温条件下具有良好的稳定性，能与许多有机化合物复配成高效的高温缓蚀剂，使得炔醇可作为深井高温酸化液中的缓蚀剂的重要组份。
现有技术中，可使用氢氧化钾催化炔化法制备炔醇，但是，该方法采用固体氢氧化钾作为催化剂，使得催化剂分散性差；氢氧化钾吸水后会发生结块，反应过程中会使得体系粘度增大、搅拌受阻、反应物接触不良，并进一步造成设备损坏；并且催化剂难回收，反应物转化率一般较低。另，可使用改良催化剂制备炔醇的方法，该方法以醇钾为催化剂，将酮与炔烃反应形成从反应混合物中沉淀的炔一醇和/或炔二醇与所述碱的加成物。该方法克服了催化剂分散性及难回收的问题。但是由于该方法醇钾使用量较大，且工序复杂，生产成本偏高。
如何解决上述问题，是本领域技术人员需要考虑的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种炔二醇的制作方法，所述炔二醇的制作方法转化率高、安全系数高、原料可重复利用。
一种炔二醇的制作方法，包括如下步骤：
提供一反应釜作为反应容器，向所述反应釜中通入氮气；
向所述反应釜中加入液氨，并向所述液氨中加入吗啉作为催化剂；以及
经所述反应釜下端连续通入乙炔，经所述反应釜上端加入酮，并使乙炔和酮在所述催化剂的作用下进行炔化反应得到所述炔二醇，酮的结构简式为R1-CO-R2，R1、R2为C1-18烃基。
进一步的，在所述炔化反应后，还包括如下步骤：
将所述反应釜中的压力降为常压以使液氨汽化为氨气，从而从液相中分离出所述氨气。
进一步的，还包括：
对所述液相进行水洗得到一水层及一油层，对所述水层进行蒸馏以回收所述催化剂。
进一步的，对所述油层进行多次水洗至所述油层的酸碱度变为中性，并对所述油层进行蒸馏得到所述炔二醇。
进一步的，所述吗啉与酮的摩尔比范围为0.1:1-0.2:1。
进一步的，所述酮与乙炔的摩尔比范围为1.8:1-2:1。
进一步的，所述酮与乙炔的摩尔比范围为1.9:1。
进一步的，所述反应釜为高压釜。
进一步的，所述炔化反应的反应压力范围为0.5MPa至1.0MPa。
进一步的，所述炔化反应的反应温度范围为28℃至50℃，所述炔化反应的反应时间为7小时至12小时。
本发明的炔二醇的制作方法，炔化反应为均相反应，反应过程中物质交换效率高，反应过程中乙炔的含量较小，反应安全系数高，且，反应物酮的转化率达90％以上。反应结束后，液氨及催化剂吗啉可进行回收，分离得到的产品炔二醇产品纯度高，生产成本较低。
附图说明
图1为本发明一实施例的炔二醇的制作流程示意图。
主要元件符号说明
步骤 S1、S2、S3、S4
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似应用，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例提供一种炔二醇的制作方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：提供一反应釜作为反应容器，向所述反应釜中通入氮气。
于一实施例中，向所述反应釜中通入高纯度的氮气，对所述反应釜内的气体进行排空，使所述反应釜内具备氮气的反应气氛。
步骤S2：向所述反应釜中加入液氨，并向所述液氨中加入吗啉(morpholine,C4H9NO)作为催化剂并搅拌均匀。
于一实施例中，液氨可作为反应主原料的溶剂，液氨可为反应提供碱性环境。吗啉作为反应催化剂，将吗啉加入液氨中充分搅拌，使得吗啉在液氨中完全分散以提高催化效率。
步骤S3：提供乙炔及酮，经所述反应釜下端连续通入乙炔，经所述反应釜上端加入酮，并使其进行炔化反应。
于一实施例中，主原料为酮和乙炔为原料，以液氨为用于溶解酮及乙炔的溶剂，以吗啉做为催化剂进行反应，其化学反应方程式为：
其中，化学式中的“catalyst”表示催化剂，具体为吗啉，吗啉与酮的摩尔比范围可以为0.1:1-0.2:1。
其中，酮的结构简式为R1-CO-R2，R1、R2为C1-18烃基，R1与R2可以相同或不相同的结构，可根据实际需求调整酮的结构或组分。酮与乙炔的摩尔比范围可为1.8:1-2:1，进一步可以为1.9:1。
乙炔采用下进料的方法连续通入，具体可以为下端鼓泡的进料方式；酮采用上进料的方法连续滴加。乙炔及酮均采用连续进料的方式，该方式可有效控制所述反应釜中各原料的用量，在保证反应高效进行的同时避免因反应过快而引起副反应，可有效避免可能造成的安全隐患。
所述反应釜可以为高压釜。反应过程中，所述反应釜内的炔化反应的反应条件如下：
表1.反应条件
步骤S4：所述炔化反应完成后，将所述反应釜中的压力降为常压，获得炔二醇，并对氨气及催化剂进行回收。
于一实施例中，反应完成后，将反应体系的压力降为常压，通过降低体系压力可实现液气两相的分离，进一步可使液氨汽化，对氨气进行分离回收，所回收的氨气可循环使用。
对所述反应釜中的液态物质进行水洗，对水洗后的产物进行静置或离心分层得到一水层及一油层。对所述水层进行蒸馏以回收催化剂，对所述油层进行多次水洗至所述油层的酸碱度变为中性，随后对所述油层进行精馏得到炔二醇。
上述化学反应过程中，反应体系为均相，使得反应体系易于传热传质。吗啉在反应温度范围内可保持液相状态，吗啉能与水混溶，使得进行水洗时吗啉易与产物分离。
实施例1
用高纯氮气对高压釜进行排空，随后通入液氨，并加入17.4g吗啉，搅拌均匀。
反应釜下端以鼓泡的方式连续通入乙炔，反应釜上端以滴加的方式滴加116g丙酮，并持续反应，反应过程中，反应釜内的压强为0.5至0.7MPa，反应温度为28℃至40℃，反应时间为7.5小时至9小时，对反应溶液的搅拌速度为120r/min至190r/min。
炔化反应完成后，使反应体系恢复常压回收氨，对高压釜内液体进行水洗并分层得到碱性水层及油层。
对碱性水层进行蒸馏回收催化剂吗啉，对油层继续进行水洗直至酸碱值变为中性，随后对其进行精馏得炔二醇产品。
其中，丙酮转化率为91.35％，炔二醇产品纯度为98.47％。
实施例2
用高纯氮气对高压釜进行排空，随后通入液氨，并加入26.1g吗啉，搅拌均匀。
反应釜下端以鼓泡的方式连续通入乙炔，反应釜上端以滴加的方式滴加144g甲乙酮，并持续反应，反应过程中，反应釜内的压强为0.6至0.8MPa，反应温度为35℃至45℃，反应时间为9小时至10.5小时，对反应溶液的搅拌速度为200r/min至350r/min。
炔化反应完成后，使反应体系恢复常压回收氨，对高压釜内液体进行水洗并分层得到碱性水层及油层。
对碱性水层进行蒸馏回收催化剂吗啉，对油层继续进行水洗直至酸碱值变为中性，随后对其进行精馏得炔二醇产品。
其中，甲乙酮转化率为93.50％，炔二醇产品纯度为98.89％。
实施例3
用高纯氮气对高压釜进行排空，随后通入液氨，并加入17.4g吗啉，搅拌均匀。
反应釜下端以鼓泡的方式连续通入乙炔，反应釜上端以滴加的方式滴加212g的3，6-二甲基-十二碳-2-酮，并持续反应，反应过程中，反应釜内的压强为0.8至1.0MPa，反应温度为40℃至50℃，反应时间为9小时至12小时，对反应溶液的搅拌速度为180r/min至270r/min。
炔化反应完成后，使反应体系恢复常压回收氨，对高压釜内液体进行水洗并分层得到碱性水层及油层。
对碱性水层进行蒸馏回收催化剂吗啉，对油层继续进行水洗直至酸碱值变为中性，随后对其进行精馏得炔二醇产品。
其中，3，6-二甲基-十二碳-2-酮转化率为94.45％，炔二醇产品纯度为99.18％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种炔二醇的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一反应釜作为反应容器，向所述反应釜中通入氮气；
向所述反应釜中加入液氨，并向所述液氨中加入吗啉作为催化剂；以及
经所述反应釜下端连续通入乙炔，经所述反应釜上端加入酮，并使乙炔和酮在所述催化剂的作用下进行炔化反应得到所述炔二醇，酮的结构简式为R1-CO-R2，R1、R2为C1-18烃基。
2.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，在所述炔化反应后，还包括如下步骤：
将所述反应釜中的压力降为常压以使液氨汽化为氨气，从而从液相中分离出所述氨气。
3.如权利要求2所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，还包括：
对所述液相进行水洗得到一水层及一油层，对所述水层进行蒸馏以回收所述催化剂。
4.如权利要求3所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，对所述油层进行多次水洗至所述油层的酸碱度变为中性，并对所述油层进行蒸馏得到所述炔二醇。
5.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述吗啉与酮的摩尔比范围为0.1:1-0.2:1。
6.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述酮与乙炔的摩尔比范围为1.8:1-2:1。
7.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述酮与乙炔的摩尔比范围为1.9:1。
8.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述反应釜为高压釜。
9.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述炔化反应的反应压力范围为0.5MPa至1.0MPa。
10.如权利要求1所述的炔二醇的制作方法，其特征在于，所述炔化反应的反应温度范围为28℃至50℃，所述炔化反应的反应时间为7小时至12小时。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002356451A (ja) * 2001-05-29 2002-12-13 Maruzen Petrochem Co Ltd アセチレンジオール化合物の製造方法
CN1765862A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 中国石油化工股份有限公司 由酮和乙炔合成炔醇的方法

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