CN1314648C - 制备丁二酮的新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备丁二酮的新方法。本发明以廉价的异丁醇为原料，加热气化后让其通过银、铜、锌、铝等金属和其氧化物的催化剂层，在高温条件下发生分子重排反应及由于空气的作用进行氧化反应，获取丁二酮。反应物经过精制，就得到纯度98%以上的丁二酮成品。由于本发明连续操作，又原料价格低廉，基本上没有三废，因此具有工艺流程简单、生产成本低的特点。

Description

制备丁二酮的新方法
技术领域
本发明涉及一种丁二酮的制备方法。
背景技术
丁二酮是一种重要的化工原料，可用于制备杂环化合物、作为香料原料、配制香精，也用作明胶硬化剂、照相粘结剂等。目前，常规的丁二酮的工业化生产是用甲基乙基酮为原料，与亚硝酸反应生成丁酮肟，再加入稀硫酸，分解得到成品。此法废水严重污染环境，又生产成本较高。
乙烯基乙炔或甲基乙烯基酮先经过水合反应，然后氧化也能得到丁二酮。如原苏联专利USSR131,348及德国专利Offtenlegungsschrift2,134,209所披露的技术，由于原料来源困难、工艺复杂，没能工业化。
还有，用二氧化硒把丁酮氧化，或用丁二酮二肟与亚硝酸钠反应，这些都只能作为实验室的制备方法。
尽管出现了用糖类发酵生产丁二酮的工艺路线，如Suomalainen，Jnnes，Nature 157，336(1946)公开的技术，但生产成本太高，产品价格昂贵，无法进一步扩大规模和在市场上竞争。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种制备丁二酮的新方法，以克服现有技术存在的污染环境，生产成本较高和无法工业化生产的缺陷。
本发明的技术构思：
本发明以以廉价的异丁醇为原料，加热气化后让其通过银、铜、锌、铝等金属和其氧化物的催化剂层，在高温条件下发生分子重排反应及由于空气的作用进行氧化反应，获取丁二酮。反应物经过精制，就得到纯度98％以上的丁二酮成品。反应式如下：
本发明的技术方案：
本发明的方法包括如下步骤：
将汽化后的含量为98％以上的异丁醇与氧气连续通过设有催化剂的固定床反应器中进行反应，反应温度为200～500℃，异丁醇与氧气的摩尔比为0.8～1.6。
所说的催化剂为银、铜、锌、铝等金属和其氧化物；由银1～3wt％、铜40～50wt％、锌2～6wt％以及氧化铜8～20wt％、氧化锌7～18wt％、氧化铝20～30wt％组成。
反应物的空速为1500～5000h-1；
在本发明优选的技术方案中，在固定床反应器一端通入异丁醇气体，在反应器的中部通入温度为200℃～400℃以上的空气；反应结束后，从反应产物中采用常规的方法收集丁二酮。
由于本发明连续操作，又原料价格低廉，基本上没有三废，因此具有工艺流程简单、生产成本低的特点。
具体实施方式
                        实施例1
在直径25mm倒U型固定床反应器中加入银、铜、锌、铝等金属和其氧化物的催化剂，由银2％、铜44％、锌4％以及氧化铜13％、氧化锌12％、氧化铝25％组成。外层用电热丝加热，由调压器控制温度。通入异丁醇，反应温度500℃，倒U型反应器的中间通入350℃的空气，反应物空速为1800h-1，异丁醇与氧气的摩尔比为1，丁二酮的反应收率达到15％。
                          实施例2
在直径20mm倒U型固定床反应器中加入银、铜、锌、铝等金属和其氧化物的催化剂，由银2％、铜44％、锌4％以及氧化铜13％、氧化锌12％、氧化铝25％组成。外层用电热丝加热，由调压器控制温度。通入异丁醇，反应温度在210℃，倒U型反应器的中间通入300℃的空气，反应物空速为2500h-1，异丁醇与氧气的摩尔比为1.2，获得丁二酮的反应收率为16％。

Claims (4)

1.一种制备丁二酮的方法，其特征在于，包括如下步骤：将汽化后的异丁醇与氧气连续通过设有催化剂的固定床反应器中进行反应，反应温度为200～500℃，反应结束后，从反应产物中收集丁二酮；
所说的催化剂由银1～3wt％、铜40～50wt％、锌2～6wt％以及氧化铜8～20wt％、氧化锌7～18wt％、氧化铝20～30wt％组成，各催化剂成分的总和等于100wt％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应物的空速为1500～5000h-1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于异丁醇与氧气的摩尔比为0.8～1.6。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于在固定床反应器一端通入异丁醇气体，在反应器的中部通入温度为200～400℃的空气。
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