一种灵活生产环戊酮与环戊醇的方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，尤其涉及一种灵活生产环戊酮与环戊醇的方法，具体为一种以环戊烷为原料选择性氧化实现环戊酮与环戊醇联合生产的方法。

背景技术

环戊酮是一种十分重要的精细化工产品，其广泛应用于香料、医药、农药及电子级化学品领域；其生产方法有己二酸热解法、环戊烯氧化法、环戊醇氧化法等。

环戊醇是一种精细化工产品，主要应用在医药、香料、染料等行业，其中，医药领域是环戊醇的重要应用市场，此外还可以用作合成溴代环戊烷、氯化环戊烷等化工原料；在自然界中环戊醇仅存在于接骨木和中国槟栌油中，含量低且提取困难，导致环戊醇直接来源非常有限，工业上主要采用己二酸法、环戊酮还原法和环戊烯水合法。

现有技术无法通过一步法反应实现高环戊酮的环戊酮与环戊醇的联合生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种灵活生产环戊酮与环戊醇的方法，本发明提供的方法能够实现高环戊酮的环戊酮与环戊醇的联合生产。

本发明提供了一种灵活生产环戊酮与环戊醇的方法，包括：

在催化剂和氧化剂的作用下，将环戊烷进行反应，得到环戊酮和环戊醇。

优选的，所述催化剂选自钛硅分子筛。

优选的，所述氧化剂选自双氧水溶液。

优选的，所述反应的温度为70～100℃。

优选的，所述反应的压力为0.1～3.0MPa。

优选的，所述环戊烷的纯度≥90wt％。

优选的，所述反应在搅拌的条件下进行；所述搅拌的转速为300～800rpm。

优选的，所述反应时间≥30min。

优选的，所述双氧水溶液的浓度为27～60％。

优选的，所述环戊烷和催化剂的质量比为1：(0.04～0.08)；

所述环戊烷和氧化剂的摩尔比为(0.5～1)：1。

本发明通过一步法反应实现环戊酮与环戊醇的联合生产，而且通过工艺参数调整，实现环戊酮与环戊醇不同比例的灵活切换生产，以适应市场供需的调整，提高企业应对市场波动的能力。

本发明提供了一种以环戊烷为原料，在钛硅分子筛与双氧水作用下，实现环戊烷选择性氧化联产环戊酮与环戊醇的方法，工艺技术操作条件温和，目标产品选择性高，且无明显三废产生。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种灵活生产环戊酮与环戊醇的方法，包括：

在催化剂和氧化剂的作用下，将环戊烷进行反应，得到环戊酮和环戊醇。

在本发明中，所述催化剂优选为钛硅分子筛；所述钛硅分子筛的粒径优选为100～300nm，更优选为150～250nm，最优选为200nm；所述钛硅分子筛的孔径优选为0.56～0.58nm；所述钛硅分子筛中Si和Ti的摩尔比优选为(28～30)：1。本发明对所述钛硅分子筛的来源没有特殊的限制，可为市售商品。

在本发明中，所述双氧水溶液质量浓度优选为27～60％，更优选为30～50％，最优选为30％。

在本发明中，所述环戊烷优选为工业级环戊烷，所述环戊烷的纯度优选≥90％。

在本发明中，所述环戊烷和催化剂的质量比优选为1：(0.04～0.08)；所述环戊烷和氧化剂(H

在本发明中，所述反应的温度优选为70～100℃，更优选为80～90℃，最优选为85℃；所述反应的压力优选为0.1～3MPa，更优选为0.5～1MPa；所述反应优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为300～800r/min，更优选为400～700r/min，最优选为500～600r/min；所述反应的时间优选≥30min，更优选为3～5h，最优选为4h。

本发明以环戊烷为原料，采用钛硅分子筛为催化剂，双氧水为氧化剂，通过工艺参数调整，实现环戊酮与环戊醇比例的调整。在本发明中，所述环戊酮与环戊醇的摩尔比优选为(5～16):1。

本发明通过钛硅分子筛-H

本发明以下实施例中所用的钛硅分子筛为市售商品，粒径为100～300nm，孔径为0.56～0.58nm，Si/Ti摩尔比为28～30。

实施例1

钛硅分子筛0.8g，添加环戊烷11.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液18.3g进行反应，反应温度为70℃，转速为500r/min，压力为1MPa，反应4h。

实施例2

钛硅分子筛0.8g，添加环戊烷11.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液18.3g，反应温度为85℃，转速为500r/min，压力为1MPa，反应4h。

实施例3

钛硅分子筛0.8g，添加环戊烷11.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液18.3g进行反应，反应温度为100℃，转速为500r/min，压力为1MPa，反应4h。

实施例4

钛硅分子筛0.8g，添加环戊烷11.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液18.3g进行反应，反应温度为100℃，转速为500r/min，压力为0.3MPa，反应4h。

实施例5

钛硅分子筛0.4g，添加环戊烷5.0g，添加质量浓度为30％双氧水溶液8.3g进行反应，反应温度为100℃，转速为500r/min，压力为1MPa，反应4h。

实施例6

钛硅分子筛0.4g，添加环戊烷5.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液10.2g进行反应，反应温度为100℃，转速为600r/min，压力为1MPa，反应4h。

实施例7

钛硅分子筛0.4g，添加环戊烷5.0g，添加质量浓度为30％的双氧水溶液10.2g进行反应，反应温度为100℃，转速为600r/min，压力为1MPa，反应3h。

性能检测

对实施例1～实施例7反应过程中的环戊烷转化率、环戊酮选择性、环戊醇选择性进行检测，检测方法为采用Agilent7890气相色谱仪，配置氢焰检测器，HP-INNOWax色谱柱(30m*250μm*0.25μm)。程序升温：70℃保持2min后，以15℃/min的速率升至270℃，保持7min，用归一化法计算试样中各组份的含量。

环戊烷转化率＝反应的环戊烷质量*100/原料环戊烷质量；

环戊酮选择性＝生成的环戊酮消耗的环戊烷质量*100/反应的环戊烷质量；

环戊醇选择性＝生成的环戊醇消耗的环戊烷质量*100/反应的环戊烷质量；

酮醇摩尔比＝环戊酮的摩尔质量/环戊醇的摩尔质量。

检测结果如下：

本发明通过钛硅分子筛-H

虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。