CN110465328A - 酮的肟化方法 - Google Patents
酮的肟化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110465328A CN110465328A CN201810434807.4A CN201810434807A CN110465328A CN 110465328 A CN110465328 A CN 110465328A CN 201810434807 A CN201810434807 A CN 201810434807A CN 110465328 A CN110465328 A CN 110465328A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular sieve
- ketone
- titanium
- reaction
- azanol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 title claims abstract description 36
- 238000006146 oximation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 65
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 claims abstract description 11
- SXVPOSFURRDKBO-UHFFFAOYSA-N Cyclododecanone Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCC1 SXVPOSFURRDKBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 31
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 25
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- GWESVXSMPKAFAS-UHFFFAOYSA-N Isopropylcyclohexane Chemical compound CC(C)C1CCCCC1 GWESVXSMPKAFAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 14
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 benzonitrile oxime Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 11
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical class C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXOLAZRVSSWPPT-UHFFFAOYSA-N Morin Chemical compound OC1=CC(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 YXOLAZRVSSWPPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N morin Natural products OC1=CC(O)=CC(C2=C(C(=O)C3=C(O)C=C(O)C=C3O2)O)=C1 UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000007708 morin Nutrition 0.000 claims description 6
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VBHKTXLEJZIDJF-UHFFFAOYSA-N quinalizarin Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC=C3C(=O)C2=C1O VBHKTXLEJZIDJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- OMQWBTOTNRMKAK-UHFFFAOYSA-N 2-methylquinolin-3-ol Chemical class C1=CC=C2C=C(O)C(C)=NC2=C1 OMQWBTOTNRMKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 2
- 150000004338 hydroxy anthraquinones Chemical class 0.000 claims description 2
- QFUVRXBMUCPEMV-UHFFFAOYSA-N hydroxythiourea Chemical compound NC(=S)NO QFUVRXBMUCPEMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003235 pyrrolidines Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- IIEWJVIFRVWJOD-UHFFFAOYSA-N ethylcyclohexane Chemical compound CCC1CCCCC1 IIEWJVIFRVWJOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N ethanamine;hydrate Chemical compound [OH-].CC[NH3+] AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 claims 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 36
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- SCRFXJBEIINMIC-UHFFFAOYSA-N n-cyclododecylidenehydroxylamine Chemical compound ON=C1CCCCCCCCCCC1 SCRFXJBEIINMIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N Tributyltin oxide Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)(CCCC)O[Sn](CCCC)(CCCC)CCCC APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone oxime Chemical compound ON=C1CCCCC1 VEZUQRBDRNJBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- PFKRTWCFCOUBHS-UHFFFAOYSA-N dimethyl(octadecyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[NH+](C)C PFKRTWCFCOUBHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 150000002443 hydroxylamines Chemical class 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003264 NiFe2O4 Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 3
- WNEYXFDRCSFJCU-UHFFFAOYSA-N propan-1-amine;hydrate Chemical compound [OH-].CCC[NH3+] WNEYXFDRCSFJCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910000421 cerium(III) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- GUEIZVNYDFNHJU-UHFFFAOYSA-N quinizarin Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(O)=CC=C2O GUEIZVNYDFNHJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- DCKVNWZUADLDEH-UHFFFAOYSA-N sec-butyl acetate Chemical compound CCC(C)OC(C)=O DCKVNWZUADLDEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBYLBWHHTUWMER-UHFFFAOYSA-N 2-Methylquinolin-8-ol Chemical compound C1=CC=C(O)C2=NC(C)=CC=C21 NBYLBWHHTUWMER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001502050 Acis Species 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- NVXLIZQNSVLKPO-UHFFFAOYSA-N Glucosereductone Chemical compound O=CC(O)C=O NVXLIZQNSVLKPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDWSAYINJFBEDC-UHFFFAOYSA-N N-cyclododecylidenehydroxylamine cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1.ON=C1CCCCCCCCCCC1 LDWSAYINJFBEDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002479 acid--base titration Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- HRHBQGBPZWNGHV-UHFFFAOYSA-N azane;bromomethane Chemical compound N.BrC HRHBQGBPZWNGHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940126678 chinese medicines Drugs 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- NQNBVCBUOCNRFZ-UHFFFAOYSA-N nickel ferrite Chemical compound [Ni]=O.O=[Fe]O[Fe]=O NQNBVCBUOCNRFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N peroxysulfuric acid Chemical compound OOS(O)(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000006462 rearrangement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003799 water insoluble solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/89—Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
- B01J31/0205—Oxygen-containing compounds comprising carbonyl groups or oxygen-containing derivatives, e.g. acetals, ketals, cyclic peroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
- B01J31/0205—Oxygen-containing compounds comprising carbonyl groups or oxygen-containing derivatives, e.g. acetals, ketals, cyclic peroxides
- B01J31/0208—Ketones or ketals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0271—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds also containing elements or functional groups covered by B01J31/0201 - B01J31/0231
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C249/00—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
- C07C249/04—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes
- C07C249/08—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes by reaction of hydroxylamines with carbonyl compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
- B01J2229/183—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself in framework positions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
- B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/14—The ring being saturated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/18—Systems containing only non-condensed rings with a ring being at least seven-membered
- C07C2601/20—Systems containing only non-condensed rings with a ring being at least seven-membered the ring being twelve-membered
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种酮的肟化方法,为了提高肟化反应效率及选择性,与传统氨肟化工艺相比,本发明首先采用反应精馏工艺,在新型磁载改性钛硅分子筛存在下,双氧水和氨反应生成羟胺,经精馏浓缩得到较高浓度的羟胺水溶液,其与酮发生肟化反应,得到酮肟。该工艺条件下,酮与羟胺采用连续肟化工艺,而且由于羟胺浓度提高,效率显著提高,氨的脱除也使得酮肟选择性高达99.8%。
Description
技术领域
本发明涉及化工合成技术领域,具体涉及一种酮的肟化方法,尤其是环烷酮肟的制备方法。
背景技术
环烷酮肟是化工行业的重要中间体,如环烷酮肟化得到环烷酮肟,再经重排反应制备得到尼龙的生产原料—内酰胺,环烷酮如环己酮、环十二酮,经肟化和重排反应可分别得到尼龙6和尼龙12的单体原料己内酰胺和十二内酰胺。
以十二内酰胺的生产为例,在工业上,十二内酰胺的合成技术,最为成熟的一条路线即由环十二酮经肟化反应制备环十二酮肟中间品,环十二酮肟再经重排反应制备十二内酰胺。环十二酮肟中间品的生产技术,根据原料及催化剂不同,可分为羟胺盐路线和氨肟化路线。
羟胺盐路线是直接采用羟胺盐为原料,在一定温度下,碱存在下,环十二酮与羟胺的某种盐进行反应生成环十二酮肟,分为拉西法即硫酸羟胺法(HSO)、氧化氮还原法(NO)和磷酸羟胺法(HPO)3种。它们存在的共同问题是工艺复杂、流程长、原子利用率低、投资和生产成本高,而且需使用或产生腐蚀污染严重的NOx和/或SOx等,因此亟待开发一种全新的肟化技术来生产环十二酮肟这个中间品。
20世纪80年代,意大利的Enichem公司合成了具有MFI拓扑结构的环境友好的钛硅分子筛TS-1,在TS-1催化作用下,环十二酮与氨、过氧化氢可进行氨肟化反应,为实现制备环十二酮肟的新技术带来了契机。较之羟胺盐肟化工艺,氨肟化工艺反应条件温和、流程简单、装置投资少、三废少、环境友好及不副产硫酸铵等特点,因此具有良好的工业应用前景,经济和社会效益明显。虽然很多研究人员在该领域已经做了很多工作,但现有工艺仍存在着诸多问题:如双氧水利用率较低、副产物较多、反应时间较长、原料转化率较低等。
中国公开专利CN200410010449中,提到以Ti-MWW为催化剂催化环烷酮进行氨肟化反应,但实施例中仅介绍了环己酮的氨肟化反应,而且环己酮肟的产率仅95%。
美国公开专利US6462235公开了一种以钛硅分子筛TS-1为催化剂,在铵盐或取代铵盐共存的条件下,以醛或酮、氨和过氧化氢为原料的液相法生产肟的方法,该方法对大分子环状酮很有效,但反应中需要加入助催化剂铵盐或取代铵盐才能获得高转化率和选择性,增加了反应的成本及分离难度。
中国公开专利CN1209108A中提到游离羟胺的生产方法,但由于羟胺物质本身的特点,非常不稳定,在生产过程中需要额外添加羟胺稳定剂,并且要严格控制该过程的操作温度,防止出现安全事故,操作复杂程度以及生产成本均较高。
因此,基于目前酮肟化反应存在的反应效率低下、产物选择性较低的问题,需要开发一种新的酮的肟化方法解决上述问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种酮的肟化方法,使用新型磁载改性钛硅分子筛用于羟胺的制备,进而用于酮肟化反应,同时采用将羟胺的制备与酮的肟化分步工艺,反应条件温和,酮的肟化效率高,酮肟的选择性高,所得酮肟的产品质量优异。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种酮的肟化方法,包括如下步骤:
羟胺制备及浓缩:在磁载改性钛硅分子筛催化作用下,采用反应精馏塔,使得双氧水与氨发生反应,制备得到羟胺,并将羟胺在塔中进行浓缩,得到高浓度羟胺水溶液;
酮的肟化反应:羟胺水溶液与酮溶液发生肟化反应,制备得到酮肟产物。
本发明中,所述的磁载改性钛硅分子筛催化剂包含55~95wt%含量二氧化钛、1~40wt%含量二氧化硅、0.1~10wt%,优选1~5wt%含量稀土金属氧化物、0.1~5wt%,优选1~3wt%含量铁的氧化物以及0.1~10wt%,优选1~5wt%含量第三改性组分,基于磁载改性钛硅分子筛总重。
本发明中,所述的第三改性组分选自羟基甲喹啉类,优选8-羟基甲喹啉;黄酮类,优选桑色素;羟基喹啉类,优选8-羟基喹啉;羟基蒽醌类,优选醌茜素;多羟基苯酚,优选焦棓酚;以及苄腈、苄腈肟、N-苯硫脲、N-羟基硫脲、还原酮和或二羟丙烯酸酯、2,3-双脱氢己-1,4-内酯和乙二胺四乙酸的碱金属盐中的一种或多种。
本发明中,所述磁载改性钛硅分子筛的制备包括如下步骤:
(1)分子筛凝胶的制备
将钛源、硅源和模板剂混合,使钛源和硅源水解,加入稀土金属源后进行高温水热晶化反应,得到负载了稀土金属元素的分子筛凝胶;
(2)磁性稀土金属改性分子筛的制备
将上述所得分子筛凝胶重新分散到一定介质中,加入Fe的可溶性盐、氢氧化物或氧化物于一定条件下(优选40~80℃搅拌晶化12~60h)进行负载,然后对过滤所得物质进行干燥、焙烧,得到磁性分子筛;
(3)第三改性成分的引入
将上述所得磁性分子筛重新分散到一定介质中,加入第三改性组分,于一定条件下进行反应,然后将过滤所得物质进行干燥,得到最终分子筛产品。
本发明中,所述的钛源选自无机钛源如四氯化钛、二氧化钛、硫酸钛等,有机钛源如钛酸酯等。所述的硅源选自无机硅源如二氧化硅、硅胶,有机硅源如硅酸酯、硅氧烷等。
本发明所述的分子筛中钛硅比为Ti/Si=1~100,优选20~50。优选硅源与钛源于室温下超声混合,使其呈均匀溶液即可。然后加入模板剂,并于室温搅拌2~10h。模板剂为吡咯烷、乙二胺、正丁胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵等有机胺类,优选四丙基氢氧化铵。模板剂用量为钛源与硅源总质量的5~80%,优选10~50%。
本发明中,所述稀土金属源为稀土金属的氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、硝酸铵盐、氯化铵盐、氢氧化物或络合物中的一种或多种,所述稀土金属为Sc、Y、La、Ce、Pr、Eu、Ho、Er、Yb、Lu和Nd中的一种或多种。优选Ce、La或两者共改性。
本发明中,步骤(1)中,稀土金属源负载条件为30~100℃条件下搅拌12~60h,优选50~80℃搅拌24~48h;
本发明中,步骤(1)中,高温水热晶化反应温度130~220℃,优选150~200℃。反应时间12~80h,优选24~60h。
本发明中,步骤(2)中,铁氧化物负载条件为30~100℃条件下搅拌12~60h,优选50~80℃搅拌24~48h;
本发明中,步骤(2)中的焙烧温度为300~900℃,焙烧时间4~10h,优选焙烧温度400~600℃,焙烧时间5~8h。干燥的条件为100~150℃干燥2~10h,优选110~120℃干燥4~6h。
本发明中,步骤(2)和(3)中所述的介质为去离子水或低级醇类物质,优选去离子水或乙醇,用量为2~20g/g分子筛,优选5~10g/g分子筛。
本发明中,步骤(3)中加入第三改性组分的反应条件为20~100℃下搅拌2~20h,优选条件为30~80℃下搅拌3~10h。第三改性组分与分子筛反应完毕后干燥温度为60~150℃,时间1~12h,优选条件为80~120℃干燥3~8h。
本发明中,反应精馏塔中磁载改性钛硅分子筛催化剂装填方法为1~5cm分子筛与5~10cm填料间隔装填,分子筛总装填量为50~500mL。填料可选择拉西环(Raschingrings)、鲍尔环(Pall rings)、马鞍形填料(Saddle elements)、θ环、三角螺旋填料等,可为不锈钢材质或聚四氟乙烯材质。
本发明中,羟胺的制备及浓缩是在反应精馏塔中进行,双氧水与氨在上述分子筛催化剂存在下发生反应得到羟胺,并被浓缩。氨与双氧水进料摩尔比为1~3,优选1.1~1.3,其中双氧水的进料速度为2~20g/min,优选4~10g/min。精馏塔塔板数10~40块,优选15~30块,塔顶温度20~50℃,压力2~15kPa。双氧水进料塔板数为塔顶以下3~5块板,氨进料塔板数为塔底以上3~5块板。精馏塔塔底所得羟胺水溶液浓度为20~50%,氨含量0~10ppm。
本发明中,肟化反应以上述所得羟胺水溶液和酮溶液为原料,采用两相逆流转盘塔进行,转盘个数20~50个,转盘转速通常为100~1000rpm,塔的操作温度70~90℃,压力为0~0.1MPa;酮溶液于塔底以上1~4个转盘处进料,羟胺水溶液于塔顶以下1~4个转盘处进料。所述酮是溶解在特定有机溶剂中,优选非水溶性的溶剂,如环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、异丙基环己烷等。所述酮为丙酮、丁酮、环己酮、环十二酮等。羟胺与酮的摩尔比为1~3.优选1.05~1.3。酮溶液的浓度为5~50%,优选20~40%。
本发明中所述压力为表压。
本发明的积极效果在于:
(1)本发明采用新型的分子筛及新型的工艺流程进行酮的肟化反应,相比传统的分子筛及工艺流程都有着非常明显的优势:首先,本发明分子筛为磁性分子筛,易于回收;其次,所负载的稀土金属与分子筛内部结构原子相互连接成键,起到稳定分子筛结构的效果,稀土金属的引入,也可以大幅度改善氨氧化反应活性;另外,第三改性物质并非简单负载在分子筛中,其可与稀土金属进行络合,对羟胺的稳定化作用效果显著,提高了工艺过程的本质安全性。采用商业化分子筛直接进行氨肟化,无法获得足够高的酮转化率和足够高的肟选择性。尤其是对于环十二酮,其较大的分子尺寸使得它很难采用商业化分子筛直接进行肟化反应,而且双氧水的利用率及产物选择性都较差。本发明的催化剂能够解决这一问题。
(2)由于本发明将羟胺的制备与酮的肟化反应进行有效分离,解决了传统工艺中高温肟化过程中酮、肟在分子筛孔道内的积碳堵塞问题,分子筛的失活现象得到显著改善,寿命延长。相比传统氨肟化工艺,本发明将羟胺水溶液进行了浓缩,得到高浓度羟胺水溶液,且氨含量极低,使得酮的肟化反应效率得到显著提高,并且将氨存在导致的副产物降低至非常低的水平,使得肟的产品品质得到很大提升。
有效的解决了传统工艺肟化反应效率低下及副产物含量较多的问题。
附图说明:图1为本发明酮的肟化方法的流程示意图。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,需要说明的是,实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
气相色谱:环十二酮及环十二酮肟的含量均采用气相分析。取少许反应液用10倍质量的乙醇溶解后,采用Agilent HP-5ms色谱柱进行分析,柱子型号:采用DB-17色谱柱,FID检测器检测,进样口温度:250℃,检测器温度:250℃,升温程序:2min升温至50℃,保持2min,5℃/min升温至80℃,再15℃/min升温至300℃,保持10min。
羟胺和氨含量均采用滴定法进行分析。羟胺滴定过程如下:首先吸取一定样品于250mL锥形瓶中,加入50mL硫酸铁(5g硫酸铁加水溶解)溶液,煮沸10min,快速冷却,加20~30mL去离子水,用高锰酸钾溶液滴定至溶液层淡棕色,根据消耗高锰酸钾的体积来计算羟胺含量。
氨含量为采用0.01M的HCl标准溶液进行酸碱滴定,根据滴定体积计算氨含量。
实施例中采用的反应器:羟胺制备及浓缩塔为精馏塔(高度1.5m,内径4cm,塔板数约为30);肟化塔采用苏尔寿设备产家提供的转盘塔(高度2m,内径10cm,30个转盘,不同转盘处安装有进料口与出料口)。
所用原料:双氧水(30%规格)、环十二酮、异丙基环己烷、醌茜素、桑色素均为工业级,8-羟基喹啉、硝酸铈、[3-(三甲氧基硅烷)丙基]十八烷基二甲基氯化铵、钛酸四丁酯、四丙基氢氧化铵、铁酸镍均为分析纯。其中8-羟基喹啉采购自国药集团,规格为AR(纯度≥99.5%);醌茜素采购自河南天孚化工,规格为GR(纯度≥99%);桑色素采购自南京道斯夫生物科技公司,规格为GR(纯度≥98%);氨为液氨或气氨,本发明实施例中采用液氨,以质量流量计控制其进料。
实施例1
磁载改性钛硅分子筛的的制备,记为TS-1,组成为TiO2含量55wt%,SiO2含量40wt%,Ce2O3含量0.1wt%,NiFe2O4含量2.4wt%,8-羟基喹啉含量为2.5wt%。
(1)钛硅分子筛凝胶的制备
将660.6g[3-(三甲氧基硅烷)丙基]十八烷基二甲基氯化铵TPOAC和469g钛酸四丁酯TBOT充分混合,超声振荡30min,得到均匀透明液体。配制1378g质量分数为20%的四丙基氢氧化铵TPAOH溶液。在搅拌下将TPAOH溶液连续滴加到上述含TPOAC和TBOT的溶液中,控制滴加速率为200g/h。滴加完毕后继续搅拌10h。将0.53gCe(NO3)3·6H2O溶于1L水中,配制Ce(NO3)3水溶液,加入其中,于30℃继续搅拌60h。再将溶液转移到水热釜中,于130℃水热反应80h,得到钛硅分子筛凝胶。
(2)磁载钛硅分子筛的制备
将上述所得钛硅分子筛凝胶重新分散于五倍质量的乙醇中,加入4.8g的纳米铁酸镍粉体,超声振荡1h后移入三口烧瓶,在30℃下持续搅拌60h,然后将过滤得到的滤饼于110℃干燥2h,然后在马弗炉中于300℃下煅烧10h,获得磁载钛硅分子筛。
(3)第三改性成分的引入
将上述所得钛硅分子筛重新分散于五倍质量的乙醇中,加入5g 8-羟基喹啉,于20℃温度下搅拌20h,然后过滤,洗涤,于60℃下真空干燥12h。
实施例2
磁载改性钛硅分子筛的的制备,记为TS-2,组成为TiO2含量95wt%,SiO2含量1wt%,Ce2O3含量3.8wt%,NiFe2O4含量0.1wt%,醌茜素含量为0.1wt%。
(1)钛硅分子筛凝胶的制备
将16.5g[3-(三甲氧基硅烷)丙基]十八烷基二甲基氯化铵TPOAC和810.2g钛酸四丁酯TBOT充分混合,超声振荡30min,得到均匀透明液体。配制1227.4g质量分数为20%的四丙基氢氧化铵TPAOH溶液。在搅拌下将TPAOH溶液连续滴加到上述含TPOAC和TBOT的溶液中,控制滴加速率为200g/h。滴加完毕后继续搅拌10h。将20.1gCe(NO3)3·6H2O溶于1L水中,配制Ce(NO3)3水溶液,加入其中,于60℃继续搅拌48h。再将溶液转移到水热釜中,于220℃水热反应12h,得到钛硅分子筛凝胶。
(2)磁载钛硅分子筛的制备
将上述所得钛硅分子筛凝胶重新分散于五倍质量的乙醇中,加入0.2g的纳米铁酸镍粉体,超声振荡1h后移入三口烧瓶,在60℃下搅拌48h,然后将过滤所得滤饼于110℃干燥,然后在马弗炉中于500℃下煅烧6h,获得磁载钛硅分子筛。
(3)第三改性成分的引入
将上述所得钛硅分子筛重新分散于乙醇溶液中,加入0.2g醌茜素,于50℃温度下搅拌8h,然后过滤,洗涤,于100℃下真空干燥5h。
实施例3
磁载改性钛硅分子筛的的制备,记为TS-3,组成为TiO2含量60wt%,SiO2含量15wt%,La2O3含量10wt%,NiFe2O4含量5wt%,桑色素含量为10wt%。
(1)钛硅分子筛凝胶的制备
将247.8g[3-(三甲氧基硅烷)丙基]十八烷基二甲基氯化铵TPOAC和511.7g钛酸四丁酯TBOT充分混合,超声振荡30min,得到均匀透明液体。配制1018.7g质量分数为20%的四丙基氢氧化铵TPAOH溶液。在搅拌下将TPAOH溶液连续滴加到上述含TPOAC和TBOT的溶液中,控制滴加速率为200g/h。滴加完毕后继续搅拌10h。将52.9gLa(NO3)3·6H2O溶于1L水中,配制La(NO3)3水溶液,加入其中,于100℃继续搅拌12h。再将溶液转移到水热釜中,于180℃水热反应48h,得到钛硅分子筛凝胶。
(2)磁载钛硅分子筛的制备
将上述所得钛硅分子筛凝胶重新分散于五倍质量的乙醇中,加入10g的纳米铁酸镍粉体,超声振荡1h后移入三口烧瓶,在100℃下搅拌12h,将过滤所得滤饼于110℃干燥2h,然后在马弗炉中于900℃下煅烧4h,获得磁载钛硅分子筛。
(3)第三改性成分的引入
将上述所得钛硅分子筛重新分散于五倍质量的乙醇中,加入20g桑色素,于100℃温度下搅拌2h,然后过滤,洗涤,于150℃下真空干燥1h。
实施例4
1.羟胺的反应精馏:
如图1所示,将如上实施例1所得TS-1分子筛100mL装载于羟胺制备及浓缩塔中,催化剂与填料间隔装填,5cm催化剂,10cm填料,填料采用聚四氟乙烯拉西环作为填料。双氧水自精馏塔4块板进料,氨自26块板进料。分别控制两股原料的进料速度,使得氨与过氧化氢的摩尔比为1.1:1,其中双氧水进料速度为4g/min,控制塔顶温度20℃,压力2kPa,所得塔釜液连续进入肟化塔。塔釜液采出速率为3.8g/min,经滴定分析,其中羟胺含量约49%,氨含量3ppm。
2.环十二酮的肟化
将羟胺水溶液引入肟化塔中,于塔顶部以下第二层与第三层转盘之间进料。另外配制环十二酮的异丙基环己烷溶液,浓度为30%,并于塔底以上第二层与第三层转盘处进料,进料速度为36.3g/min,羟胺与环十二酮的摩尔比为1.05,肟化塔温度控制70℃,压力0.01MPa转盘的转速为300rpm。塔顶得到环十二酮肟的异丙基环己烷溶液,经气相色谱分析,其中环十二酮转化率99.89%,环十二酮肟选择性为99.85%。
实施例5
1.羟胺的反应精馏:
将实施例2所得TS-2分子筛催化剂100mL装填于羟胺制备与浓缩塔中,装填方法同实施例4。同实施例4相比,双氧水和氨进料位置不变。分别控制两股原料的进料速度,使得氨与过氧化氢的摩尔比为1.15:1,其中双氧水进料速度为6g/min。控制塔顶温度30℃,压力3kPa,所得塔釜液连续进入肟化塔。塔釜液采出速率为6.6g/min,经滴定分析,其中羟胺含量约43%,氨含量2ppm。
2.环十二酮的肟化
将羟胺水溶液引入肟化塔中,进料位置同实施例4。配制环十二酮的异丙基环己烷溶液,浓度及进料位置同实施例4,进料速度为58.1g/min,羟胺与环十二酮的摩尔比为1.1,肟化塔温度控制75℃,压力0.01MPa,转盘的转速为300rpm。塔顶得到环十二酮肟的异丙基环己烷溶液,经气相色谱分析,其中环十二酮转化率99.22%,环十二酮肟选择性为99.85%。
实施例6
1.羟胺的反应精馏:
将实施例3所得TS-3分子筛催化剂100mL装填于羟胺制备与浓缩塔中,装填方法同实施例4。同实施例4相比,双氧水和氨进料位置不变。分别控制两股原料的进料速度,使得氨与过氧化氢的摩尔比为1.2:1,其中双氧水进料速度为8g/min。控制塔顶温度40℃,压力7kPa,所得塔釜液连续进入肟化塔。塔釜液采出速率为10.1g/min,经滴定分析,其中羟胺含量约38%,氨含量为2ppm。
2.环己酮的肟化
将羟胺水溶液引入肟化塔中,进料位置同实施例4。配制环己酮的异丙基环己烷溶液,浓度及进料位置同实施例4,进料速度为43.8g/min,羟胺与环己酮的摩尔比为1.15,肟化塔温度控制80℃,压力0.01MPa,转盘的转速为300rpm。塔顶得到环己酮肟的异丙基环己烷溶液,经气相色谱分析,其中环己酮转化率99.53%,环己酮肟选择性为99.91%。
Claims (20)
1.一种酮的肟化方法,包括如下步骤:
羟胺制备及浓缩:在磁载改性钛硅分子筛催化作用下,采用反应精馏塔,使得双氧水与氨发生反应,制备得到羟胺,并将羟胺在塔中进行浓缩,得到高浓度羟胺水溶液;
酮的肟化反应:羟胺水溶液与酮溶液发生肟化反应,制备得到酮肟产物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的磁载改性钛硅分子筛包含55wt%~95wt%含量二氧化钛、1wt%~40wt%含量二氧化硅、0.1wt%~10wt%含量稀土金属氧化物、0.1wt%~5wt%含量铁的氧化物以及0.1wt%~10wt%含量第三改性组分;基于磁载改性钛硅分子筛总重。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的第三改性组分选自羟基甲喹啉类、黄酮类、羟基喹啉类、羟基蒽醌类、多羟基苯酚、苄腈、苄腈肟、N-苯硫脲、N-羟基硫脲、还原酮、2,3-双脱氢己-1,4-内酯,乙二胺四乙酸的碱金属盐中的一种或多种;优选8-羟基甲喹啉、桑色素、8-羟基喹啉、醌茜素和焦棓酚中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的磁载改性钛硅分子筛的制备包括如下步骤:
(1)将钛源、硅源和模板剂混合,使钛源和硅源水解,加入稀土金属源后进行高温水热晶化反应,得到负载了稀土金属元素的分子筛凝胶;
(2)将步骤(1)所得到的分子筛凝胶分散到介质中,加入Fe的可溶性盐、氢氧化物或氧化物进行负载,过滤、干燥、焙烧,得到磁性分子筛;
(3)将步骤(2)所得的磁性分子筛分散到介质中,加入第三改性组分反应,过滤、干燥,得到磁载改性钛硅分子筛。
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,步骤(1)硅源与钛源于室温下超声混合均匀,加入模板剂,并于室温搅拌2~10h。
6.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述的模板剂为吡咯烷、乙二胺、正丁胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种,优选四丙基氢氧化铵;模板剂用量为钛源与硅源总质量的5~80%,优选10~50%。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的稀土金属源为稀土金属的氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、硝酸铵盐、氯化铵盐、氢氧化物或络合物中的一种或多种,所述稀土金属为Sc、Y、La、Ce、Pr、Eu、Ho、Er、Yb、Lu和Nd中的一种或多种;优选Ce和/或La。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,高温水热晶化反应温度130~220℃,优选150~200℃;反应时间12~80h,优选24~60h。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)中的焙烧温度为300~900℃,焙烧时间4~10h,优选焙烧温度400~600℃,焙烧时间5~8h;干燥条件为100~150℃干燥2~10h,优选110~120℃干燥4~6h;步骤(3)中加入第三改性组分与分子筛反应完毕后干燥温度为60~150℃,时间1~12h,优选条件为80~120℃干燥3~8h。
10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(3)中加入第三改性组分的反应条件为20~100℃下搅拌2~20h,优选条件为30~80℃下搅拌3~10h。
11.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)和(3)中所述的介质为去离子水或低级醇类物质,优选去离子水或乙醇,用量为2~20g/g分子筛,优选5~10g/g分子筛。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,反应精馏塔中磁载改性钛硅分子筛装填方法为1~5cm分子筛与5~10cm填料间隔装填,分子筛总装填量为50~500mL。
13.根据权利要求1所述方法,其特征在于,氨与双氧水进料摩尔比为1~3,优选1.1~1.3,其中双氧水的进料速度为2~20g/min,优选4~10g/min。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其特征在于,反应精馏塔塔板数10~40块,优选15~30块,塔顶温度20~50℃,压力2~15kPa。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,双氧水进料塔板数为塔顶以下3~5块板,氨进料塔板数为塔底以上3~5块板。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法,其特征在于,反应精馏塔塔底所得羟胺水溶液浓度为20~50wt%,氨含量0~10ppm。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法,其特征在于,肟化反应在两相逆流转盘塔进行,转盘个数20~50个,塔的操作温度70~90℃,压力为0~0.1MPa。
18.根据权利要求17所述的方法,酮溶液于塔底以上1~4个转盘处进料,羟胺水溶液于塔顶以下1~4个转盘处进料。
19.根据权利要求1所述的方法,酮溶液的浓度为5~50%,优选20~40%,溶剂为环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、异丙基环己烷中的一种或多种;所述酮为丙酮、丁酮或环烷酮,优选环烷酮,如环己酮、环十二酮。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,羟胺与酮的摩尔比为1~3,优选1.05~1.3。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810434807.4A CN110465328B (zh) | 2018-05-09 | 2018-05-09 | 酮的肟化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810434807.4A CN110465328B (zh) | 2018-05-09 | 2018-05-09 | 酮的肟化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110465328A true CN110465328A (zh) | 2019-11-19 |
CN110465328B CN110465328B (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=68503391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810434807.4A Active CN110465328B (zh) | 2018-05-09 | 2018-05-09 | 酮的肟化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110465328B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114471699A (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-13 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于环十二酮氨肟化反应的催化剂组合物及其应用 |
CN115770615A (zh) * | 2022-07-04 | 2023-03-10 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种稀土掺杂的钛硅分子筛催化剂的制备方法及一种环十二酮的氨肟化方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4031139A (en) * | 1975-02-26 | 1977-06-21 | Basf Aktiengesellschaft | Manufacture of cyclohexanone oxime |
EP0108294A2 (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-16 | AlliedSignal Inc. | Preparation from hydroxylammonium sulfate of alcoholic hydroxylamine solutions and of oximes, hydroxamic acids and other hydroxylammonium salts via alcoholic hydroxylamine solutions |
US20040167359A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-08-26 | Degusa Ag | Method for synthesis of oximes |
CN101143839A (zh) * | 2007-08-16 | 2008-03-19 | 华东师范大学 | 一种肟的合成方法 |
CN101757945A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-30 | 湘潭大学 | 一种用于催化酮类肟化反应的钛硅分子筛ts-1催化剂 |
CN101781232A (zh) * | 2010-01-29 | 2010-07-21 | 河北瑞通美邦工程有限公司 | 一种环己酮肟制备工艺 |
CN104262196A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-07 | 河北美邦工程科技有限公司 | 一种氨肟化反应与分离耦合工艺及装置 |
CN104874419A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-02 | 天津大学 | 一种钛硅分子筛催化剂及其在环己酮氨肟化中的应用 |
CN105152962A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 淄博亿丰中铁高分子材料有限公司 | N-异丙基羟胺的制备方法 |
CN107089924A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-08-25 | 河北美邦工程科技股份有限公司 | 一种羟胺、羟胺盐、环己酮肟的联合生产工艺 |
-
2018
- 2018-05-09 CN CN201810434807.4A patent/CN110465328B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4031139A (en) * | 1975-02-26 | 1977-06-21 | Basf Aktiengesellschaft | Manufacture of cyclohexanone oxime |
EP0108294A2 (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-16 | AlliedSignal Inc. | Preparation from hydroxylammonium sulfate of alcoholic hydroxylamine solutions and of oximes, hydroxamic acids and other hydroxylammonium salts via alcoholic hydroxylamine solutions |
US20040167359A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-08-26 | Degusa Ag | Method for synthesis of oximes |
CN101143839A (zh) * | 2007-08-16 | 2008-03-19 | 华东师范大学 | 一种肟的合成方法 |
CN101757945A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-30 | 湘潭大学 | 一种用于催化酮类肟化反应的钛硅分子筛ts-1催化剂 |
CN101781232A (zh) * | 2010-01-29 | 2010-07-21 | 河北瑞通美邦工程有限公司 | 一种环己酮肟制备工艺 |
CN104262196A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-07 | 河北美邦工程科技有限公司 | 一种氨肟化反应与分离耦合工艺及装置 |
CN104874419A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-02 | 天津大学 | 一种钛硅分子筛催化剂及其在环己酮氨肟化中的应用 |
CN105152962A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 淄博亿丰中铁高分子材料有限公司 | N-异丙基羟胺的制备方法 |
CN107089924A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-08-25 | 河北美邦工程科技股份有限公司 | 一种羟胺、羟胺盐、环己酮肟的联合生产工艺 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
刘桐等: "钛硅分子筛TS-1的制备工艺研究进展", 《化工与医药工程》 * |
季锦林: "环己酮肟制备工艺的优化", 《化学工业与工程技术》 * |
徐先荣等: "羟胺-环己酮法肟化反应效率的影响因素及改进措施", 《现代化工》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114471699A (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-13 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于环十二酮氨肟化反应的催化剂组合物及其应用 |
CN114471699B (zh) * | 2020-10-28 | 2023-09-19 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于环十二酮氨肟化反应的催化剂组合物及其应用 |
CN115770615A (zh) * | 2022-07-04 | 2023-03-10 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种稀土掺杂的钛硅分子筛催化剂的制备方法及一种环十二酮的氨肟化方法 |
CN115770615B (zh) * | 2022-07-04 | 2024-06-25 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种稀土掺杂的钛硅分子筛催化剂的制备方法及一种环十二酮的氨肟化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110465328B (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101941313B1 (ko) | 시클로헥사논 옥심 생성을 위한 암옥심화 반응기 | |
CN105665002B (zh) | 一种失活钛硅分子筛催化剂的再生方法 | |
TW200528423A (en) | Process for producing oxime | |
CN110465328A (zh) | 酮的肟化方法 | |
US7384882B2 (en) | Process for regenerating titanium-containing catalysts | |
CN101468319B (zh) | 含mfi结构分子筛的催化剂的制备方法 | |
JPH069482A (ja) | シクロヘキサノンの精製法 | |
US20040116745A1 (en) | Process for the preparation of cyclohexanone oxime | |
CN100460393C (zh) | 2,3-二甲基吡啶的制备方法 | |
TW201219354A (en) | Method for manufacturing cyclohexanone oxime | |
JP2007001952A (ja) | オキシムの製造方法 | |
CN110372536B (zh) | 一种环己酮氨肟化制备环己酮肟的方法 | |
CN105523910B (zh) | 一种环己烷氧化方法 | |
JP4138659B2 (ja) | シクロヘキサノンオキシムおよびシクロヘキサノンを含む水性媒体を処理する方法 | |
JP4633337B2 (ja) | シクロヘキサノンオキシムの製造方法 | |
CN104557450B (zh) | 一种氧化环己烷的方法 | |
JP2007238541A (ja) | オキシムの製造方法 | |
CN107986987A (zh) | 一种环己醇氨氧化的方法 | |
JP3969078B2 (ja) | ペンタシル型ゼオライトの製造方法およびε−カプロラクタムの製造方法 | |
CN109746041A (zh) | 一种Ti-MWW分子筛的改性方法以及环十二酮肟的制备方法 | |
CN110128313A (zh) | 制备叔丁基过氧化氢的方法 | |
CN110128250A (zh) | 制备环己酮的方法 | |
JP2001276618A (ja) | 酸化またはアンモ酸化用触媒 | |
CN116854611B (zh) | 一种气相氨氧化法制备2,6-二氯苯甲腈的方法 | |
CN110372535B (zh) | 一种催化环己酮肟化反应的分子筛的改性方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |