一种酮和/或醇的制造方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种迅速且以高选择率分解碳氢化合物的氢过氧化物而制造作为目标产物的酮和/或醇的方法。本发明专利技术的酮和/或醇的制造方法是分解以分子氧将碳氢化合物氧化而得到的反应液中的氢过氧化物而制得碳原子数与所述碳氢化合物相同的酮和/或醇的方法，该方法中包括：使所述反应液与含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水溶液接触，将氢过氧化物分解为所述酮和/或醇的氢过氧化物分解工序；分离为含有所述酮和/或醇的油相和含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水相的分离工序；燃烧所述水相，回收碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的回收工序；将所述回收工序中得到的回收物中的至少碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐溶解于水，循环至所述氢过氧化物分解工序的循环工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种酮和/或醇的制造方法及其系统
本专利技术涉及一种在以分子氧将碳氢化合物氧化而制造酮和/或醇的方法中，分解作为中间产物而生成的氢过氧化物而制造酮和/或醇的方法及其系统。
技术介绍
很久以前就公开了关于用分子氧将碳氢化合物氧化，特别是通过空气进行氧化的研究，并公开了很多方法。在碳氢化合物的自动氧化中，在工业上特别重要的是环己烷的氧化。所得到的环己酮以及环己醇，作为尼龙6以及尼龙6,6的原料是极其重要的化合物。通过分子氧将碳氢化合物氧化，是经由所对应的氢过氧化物而进行的。从碳氢化合物向氢过氧化物的氧化反应的选择率高，但氢过氧化物在氧化反应条件下，会分解为作为目标产物的醇、酮以外的多种副产物，选择率低下。为了防止这种选择率低下的发生，一般采取将氧化反应在转化率低的阶段结束，将尚未分解而残存的反应液中的氢过氧化物在下一个工序中分解来制造作为目标产物的酮和/或醇的方法。分解氢过氧化物的方法大致分为两种。一种是添加少量的过渡金属化合物等而分解氢过氧化物的方法，另一种是使其与碱性水溶液接触而分解氢过氧化物的方法。这其中的前一方法中，氢过氧化物的分解速度慢，分解选择率也不是很高，所以一般选用后一方法的流程。另外，在后一方法的流程中，因为还同时进行氧化反应中副产生的羧酸类的中和以及同样在氧化反应中副产生的酯类的水解，所以被称为皂化工序。为了在皂化工序中以高选择率分解氢过氧化物，使氢过氧化物迅速地移动到碱性水相是至关重要的。之所以这样说，是因为在油相中，选择性低的氢过氧化物的自由基分解，分解选择率低下。在皂化工序中，为了使氢过氧化物迅速地移动到水相进行离解，而使用碱金属氢氧化物等强碱水溶液。然而，在氧化工序中所生成的羧酸类会使皂化工序的pH值降低。为了避免这种情况发生，广泛采用将皂化工序分为羧酸中和工序和氢过氧化物分解工序这两个工序，使氧化反应液与碱性水溶液交流接触的方法。这种方法称为二段皂化流程。然而，由于从羧酸中和工序中排出的碱性水相的pH值很低，所以不能循环使用。另外，强碱也难以再生使用。也就是说，在二段皂化流程中，至少羧酸的中和以及酯的水解所必要的碱的消耗是不可避免的。另一方面，在使用碳酸钠等碱性金属碳酸盐作为碱的情况下，通过使排出的碱性水相燃烧，能够使碱金属碳酸盐再生，循环使用。然而，碱性金属碳酸盐水溶液的pH值远远低于氢过氧化物的pKa(酸离解常数的负对数12～13)，所以使氢过氧化物离解并移动到碱性水相的效果几乎没有。因此在利用碱金属碳酸盐水溶液的皂化中，与利用强碱的二段皂化相比，氢过氧化物的分解速度慢，分解选择率也低。而且生成的酮与醇的酮/醇比也比利用强碱的二段皂化低，在以取得酮为目的的情况下，在必须通过醇脱氢来制造酮这一方面也不利。先前技术文献专利文献专利文献1：特开昭58-192839号公报专利文献2：特开昭53-59650号公报专利文献3：特开平9-194408号公报专利文献4：特表2005-528455号公报专利文献5：特开2004-59515号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以分子氧将碳氢化合物氧化而得到氢过氧化物，利用碱性水溶液迅速地且以的高选择率分解所得到的氢过氧化物，并且通过回收碱以及循环使用而低价制造所对应的作为目标产物的酮和/或醇的方法及其系统。本专利技术的目的特别在于提供一种廉价地制造酮的方法及其系统。本专利技术涉及以下事项：1、一种酮和/或醇的制造方法，所述酮和/或醇的制造方法是分解以分子氧将碳氢化合物氧化而得到的反应液中的氢过氧化物而制造碳原子数与所述碳氢化合物相同的酮和/或醇的方法，包括：使所述反应液与含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水溶液接触，将氢过氧化物分解为所述酮和/或醇的氢过氧化物分解工序；分离为含有所述酮和/或醇的油相和含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水相的分离工序；燃烧所述水相，回收碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的回收工序；及将所述回收工序所得到的回收物中的至少碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐溶解于水，循环至所述氢过氧化物分解工序的循环工序。2、根据第1项所述的制造方法，在所述分离工序与所述回收工序之间包括浓缩所述水相的浓缩工序。3、根据第1或2项所述的制造方法，使所述水相的一部分循环至所述氢过氧化物分解工序。4、根据第1～3项中任一项所述的制造方法，所述水相的pH值在7.5以上12以下。5、根据第1～4项中任一项所述的制造方法，所述过渡金属化合物包括由元素周期表中的VIA族、VIIA族以及VIII族组成的群中选出的至少一种过渡金属。6、根据第1～5项中任一项所述的制造方法，所述过渡金属化合物包括由铬、锰、铁、钴、镍、铜、钌、铑、鈀以及铂组成的群中选出的至少一种过渡金属。7、根据第1～6项中任一项所述的制造方法，所述过渡金属化合物是由无机酸盐、羧酸盐、碳酸盐、碱性碳酸盐、氢氧化物、氧化物以及络合物组成的群中选出的至少一种化合物。8、根据第1～7项中任一项所述的制造方法，所述碳氢化合物是环己烷，所述氢过氧化物是环己基氢过氧化物。9、一种酮和/或醇的制造系统，所述酮和或醇的制造系统是分解以分子氧将碳氢化合物氧化所得到的反应液中的氢过氧化物而制造碳原子数与所述碳氢化合物相同的酮和/醇的系统，包括：使所述反应液与含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水溶液接触，将氢过氧化物分解为所述酮和/或醇的氢过氧化物分解部；分离为含有所述酮和/或醇的油相和含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水相的分离部；燃烧所述水相，回收碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的回收部；及将所述回收部得到的回收物中的至少碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐溶解于水，循环至所述氢过氧化物分解部的循环部。[专利技术效果]根据本专利技术，通过迅速地且以高选择率分解以分子氧将碳氢化合物氧化而得到的氢过氧化物，能够制造作为目标产物的酮和/或醇。另外，根据本专利技术，由于能够高效率地回收·循环碱土金属或者碱金属的碳酸盐，所以能够提供作为目标产物的酮和/或醇的廉价的制造方法。根据本专利技术，特别能够提供廉价的制造酮的方法。附图说明图1是本专利技术的基本流程图。图2是本专利技术的优选的一个实施方式。具体实施方式以下详细说明本专利技术。作为本专利技术中的氢过氧化物，只要是链烃、脂环式烃等碳氢化合物的氢过氧化物就没有特殊限定。另外，即使碳氢化合物有取代基也可以。例如可以例举环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、环十二烷、环十五烷、环十六烷等碳原子数为5～20的环链烷烃的氢过氧化物等。另外，还可以是将两种以上的碳氢化合物共氧化而得到的氢过氧化物的混合物。例如由将环十二烷的环己烷溶液氧化而得到的环十二烷基氢过氧化物与环己基氢过氧化物，能够最终同时生产出作为尼龙12和尼龙6的原料的十二内酰胺和己内酰胺。氢过氧化物可以在无溶媒或者有溶媒存在的情况下，通过分子氧对所对应的碳氢化合物进行氧化反应来制造。例如，环烷基氢过氧化物可以在120～180℃的反应温度，1～20气压的反应压力条件下，通过使环烷烃与空气等分子氧液相接触反应而制得。作为溶媒可以使用原料的碳氢化合物或者苯、甲苯等。在本专利技术中，可以直接使用该氧化反应液或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酮和/或醇的制造方法，其特征在于，所述酮和/或醇的制造方法是分解以分子氧将碳氢化合物氧化而得到的反应液中的氢过氧化物而制造碳原子数与所述碳氢化合物相同的酮和/或醇的方法，包括：使所述反应液与含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水溶液接触，将所述氢过氧化物分解为所述酮和/或醇的氢过氧化物分解工序；分离为含有所述酮和/或醇的油相和含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水相的分离工序；燃烧所述水相，回收碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的回收工序；及将所述回收工序中得到的回收物中的至少碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐溶解于水，循环至所述氢过氧化物分解工序的循环工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2223481.一种酮和/或醇的制造方法，其特征在于，所述酮和/或醇的制造方法是分解以分子氧将碳氢化合物氧化而得到的反应液中的氢过氧化物而制造碳原子数与所述碳氢化合物相同的酮和/或醇的方法，包括：使所述反应液与含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水溶液接触，将所述氢过氧化物分解为所述酮和/或醇的氢过氧化物分解工序；分离为含有所述酮和/或醇的油相和含有碱土金属的碳酸盐或者碱金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的水相的分离工序；燃烧所述水相，回收碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐以及过渡金属化合物的回收工序；及将所述回收工序中得到的回收物中的至少碱金属的碳酸盐或者碱土金属的碳酸盐溶解于水，循环至所述氢过氧化物分解工序的循环工序。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述分离工序与所述回收工序之间包括浓缩所述水相的浓缩工序。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，使所述水相的一部分循环至所述氢过氧化物分解工序。4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述水相的pH值在7.5以上12以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物包括自元素周...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑泽和德，杉村欣则，下村秀雄，倭和雄，船津城司，形切直哉，钉本纯一，河井让治，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP