一种由酮和乙炔合成炔醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种酮与乙炔反应合成炔醇的方法。以酮和乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，原料酮、乙炔和催化剂异丁醇钾连续进入反应器，在适宜条件下反应，反应器内维持适宜液位，反应后物流连续采出，乙炔通过定压器进入反应器，由此控制反应压力，气相不采出。本发明专利技术方法克服了现有技术间歇式反应操作条件不稳定、反应选择性低、生产效率低等问题。本发明专利技术方法可以用于各种酮与乙炔反应制备炔醇的工艺中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由酮和炔合成炔醇的方法。
技术介绍
炔醇是一种重要的化工原料，用于生产医药，农药等产品。炔醇传统的生产方法是Favorskir专利技术的液氨与氢氧化钾共催化法。这种方法是以液氨为溶剂，将乙炔溶于其中，再加入甲乙酮和少量的氢氧化钾，在一定的压力和温度条件下进行反应。该生产方法技术成熟，但有如下三个缺点①氢氧化钾用量较大；②氢氧化钾需加工成100～120目的粉末，否则转化率大大降低；③间歇式反应，生产效率低。文献(芦艾，等.化学工程师，1998，第5期5-7)介绍一种反应过程中将催化剂氢氧化钾粉末改成异丁醇钾-二甲苯溶液，催化剂采用水溶液形式加入。用二甲苯做乙炔溶剂。该方法优点是催化剂可回收使用，用二甲苯替代液氨可常压反应。缺点仍然是间歇反应，产品生产成本高。US6147266提出一种固定床连续生产炔醇的方法。该方法是将酮和乙炔通入到装有阴离子交换树脂的固定床反应器中，在一定的压力和温度条件下进行反应。这种方法虽然是连续式合成炔醇，但由于采用阴离子交换树脂为催化剂，受阴离子树脂碱性弱的特点限制，反应转化率较低，空速也较低。同时，阴离子交换树脂上的OH随着反应的进行而流失，为了使催化剂碱性保持一定强度就需频繁再生。再者，随着运转时间增长，阴离子交换树脂破碎成粉末，会对下游系统造成堵塞。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种更有效发挥催化剂活性的连续式的炔醇合成方法和更经济的反应过程，优化了工艺条件，提高了反应效率。本专利技术的主要过程包括以酮和乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，原料酮、乙炔和异丁醇钾(异丁醇钾是与二甲苯混合后送入到反应器中)连续进入反应器，在适宜条件下反应，反应器内维持适宜液位，反应后物流连续采出。乙炔通过定压器进入反应器，由此控制反应压力，气相不采出，但可以连续或定期排放不反应气体。操作条件如下反应温度，℃ 0～20反应压力，MPa， 0.5～1.2反应时间，h 0.5～3.0异丁醇钾/酮mol0.6～2.0搅拌速度，n/min 80～1200异丁醇钾/二甲苯，mol 1/8～1/20优选反应条件反应温度，℃ 0～5反应压力，MPa， 0.8～1.2反应时间，h 0.8～2.0异丁醇钾/酮mol1.0～1.2搅拌速度，n/min 200～500异丁醇钾/二甲苯，mol 1/10～1/15与现有技术相比，本专利技术的特点是(1)用原料乙炔通过定压器控制反应压力，简便、易于操作，实现了反应压力的提升，选择适宜的反应压力，对提高对本反应有促进作用，进而提高了反应转化率。(2)采用连续法合成炔醇，转化率高，生产效率高。(3)反应过程是放热反应，采用连续搅拌式操作，可以使反应过程稳定在一定状态，条件稳定，没有温度及物料配比的波动，有利于减少副反应，提高选择性。而间歇式反应在反应初期，反应物浓度高，反应剧烈，放热多，反应体系温度无法及时控制而升高较多，实验表明，反应温度高会增加副反应发生；反应后期，反应原料浓度低，催化剂与原料的比例较大，实验表明，催化剂与原料比例过大时，将增加副反应发生。所以间歇式操作的选择性较低。(4)工艺简单，操作的稳定性及安全性提高，产品生产成本降低，适合于大规模工业生产。附图说明图1是本专利技术工艺的一种典型流程示意图。具体实施例方式下面结合附图进一步说明本专利技术方法及效果。本专利技术具体工艺过程包括1、以酮和乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，二甲苯为乙炔溶剂，在一定的压力和温度条件下进行反应。液体进料，即酮和催化剂采用上进料；气体进料，即乙炔进料采用下进料，这样便于乙炔的溶解。异丁醇钾分散在二甲苯中，共同进入反应器。2、反应时液体采用连续进料，连续式采出。反应系统压力用乙炔来控制。乙炔气采用连续式进料，不采出(不包括液体中溶解的乙炔及不反应气的排放)。反应所需的温度由反应器器避夹套内循环液体来控制，也可以采用其它温度控制方式，反应过程连续搅拌反应液体。3、反应原料酮为R1-CO-R2，式中R1和R2可以相同或不相同，分别含1～18碳原子的烃基，可以是直链或支链烃基，可以是饱和或不饱和烃基，可以是含苯基的烃基等。本专利技术所用酮的具体实例为表1中的酮。表1酮 4、本专利技术合成的炔醇化合物为 式中R1和R2可以相同或不相同，分别为氢原子，分别含1～16碳原子的直链或支链饱和或不饱和烷基，或含1～16碳原子的直链或支链饱和或不饱和苯基。本专利技术合成的炔醇具体实例为表2中的炔醇。表2本专利技术合成的炔醇化合物 本专利技术所用催化剂异丁醇钾-二甲苯溶液可以采用常规方法制备，如按文献(芦艾，等.化学工程师，1998，第5期5-7)制备。一般异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1/8～1/20。二甲苯可以是单一一种二甲苯，也可以是任意混合的二甲苯。本专利技术具体工艺流程如下催化剂经管线2进入到带有搅拌器6的反应器8中。原料酮由管线1，经换热器7与出料换热后进入到反应器8中。原料乙炔气经定压器3定压后，经管线4，从反应器下部进入到反应器8中。反应系统压力由乙炔气进入反应器中的量来控制。乙炔气不从气相采出(气相可定期排放不反应气体)；液体连续采出。具体是以反应器内液面高度来控制液体采出速度。当反应液经减压阀9减压后，经加热器10加热到40～50℃后，进入到气-液分离器13中，进行气、液分离；之后，气体经冷凝器14冷凝后，经管线11送回反应系统回用；液体产物经管线12送到分离系统。在反应器中，二甲苯既是乙炔气的溶剂，又是乙炔与酮反应的介质。乙炔的溶解及反应过程均有热量放出，反应温度由制冷机组5提供的乙醇-水混合溶液在反应器的夹套内循环来控制。实施例1～6以甲乙酮、乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，在10L反应器上，采用如附图工艺流程进行甲基戊炔醇合成反应实验，反应过程，反应器持液量为70％。具体反应条件及结果见表1。比较例1操作条件与实施例4相同，只是将连续反应换为间歇式反应，反应过程有温度波动，最高可以达到20℃，反应结果见表3。表3甲基戊炔醇合成反应条件及结果 注反应时间＝反应器持液量体积/进料(酮+催化剂)量体积由表1中数据可知，实施例2～4的反应结果较好，说明实施例2～4的反应条件较适合于甲基戊炔醇的合成反应。实施例7～12以丙酮、乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，在10L反应器上，采用如附图工艺流程进行甲基丁炔醇合成反应实验，反应过程，反应器持液量为70％。具体反应条件及结果见表2。比较例2操作条件与实施例10相同，只是将连续反应换为间歇式反应，反应过程有温度波动，最高可以达到30℃，反应结果见表4。表4甲基丁炔醇合成反应条件及结果 注反应时间＝反应器持液量体积/进料(酮+催化剂)量体积由表2中数据可知，实施例8～10的反应结果较好，说明实施例9～10的反应条件较适合于甲基丁炔醇的合成反应。实施例13～16以酮、乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，在10L反应器上，采用如附图工艺流程进行炔醇合成反应实验，反应过程，反应器持液量为70％。具体反应条件及结果见表5。表5炔醇合成条件及结果 由表5可知，以上述四种不同的酮为原料，进行合成炔醇反应，其反应过程温度控制平稳，并且可以得到较好的反应结果。权利要求1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由酮和乙炔合成炔醇的方法，以酮和乙炔为原料，异丁醇钾为催化剂，其特征在于原料酮、乙炔和催化剂异丁醇钾连续进入反应器，在适宜条件下反应，反应器内维持适宜液位，反应后物流连续采出，乙炔通过定压器进入反应器，由此控制反应压力，气相不采出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：艾抚宾，王顺农，侯学伟，王海波，郭长新，季秀珍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]