异佛尔酮的制备方法技术

本发明专利技术涉及异佛尔酮的制备方法，该方法是通过作为进料物的丙酮的催化羟醛缩合、反应产物的后处理、有价值料流的水解和将其分离成有机级分和含水级分、从有机级分中获得异佛尔酮、将含水级分进行蒸馏后处理并将蒸馏后处理设备顶部的蒸气进一步输送到水解设备中而进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及异佛尔酮(3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮)的制备方法。
技术介绍
异佛尔酮尤其在漆料、印刷墨、粘接材料和植物保护剂行业中用作高沸点溶剂。按照已知的现有技术，异佛尔酮可以经进一步处理，例如，处理成异佛尔酮腈、异佛尔酮二元胺、异佛尔酮二异氰酸酯或酮基-异佛尔酮。所谓异佛尔酮是指丙酮的三聚缩合产物。异佛尔酮的制备通过丙酮的催化羟醛缩合进行。用于制备异佛尔酮的现有的专利文献和科学出版物基本上可以分为两个领域。即分为液相法和气相法。CN 101633610A还描述了以超临界丙酮制备异佛尔酮的缩合反应。在所描述的气相法中绝大部分采用多相固体催化剂工作，而液相法既使用均相催化剂系统又使用多相催 化剂系统。在专利文献中描述了，在液相中的反应几乎都只在碱性条件下在提高的温度和高压下进行。在异佛尔酮化学领域上已知Shell Development Company的多个专利(US2,351,352，US 2,344,226，US 2,399,976，US 2,419,051)。尤其在 US 2，399，976 中描述了在循环反应器中借助于碱性催化剂制备异佛尔酮的缩合法。在该方法中所使用的碱液在相分离之后再次返回到反应器中，而所产生的带有有机相的反应水从反应器循环排出。另外，在US 2，419，051中描述了一种通过较高级缩合产物的水解可以重新解离一部分过度缩合物的方法。该水解在压力反应器中在130-235°C的温度以升高的碱液浓度进行。为了在合成中防止相分离并以此实现单相反应进程,在Societe IndustrielleDes Derivatives De L’Acetylene 的申请(DE 10 58 047,GB 733650)中描述了用醇作为增溶剂。这个方法导致反应时间的缩短。另外，那里还描述了，所分离的副产物返回到反应器的反应区，这提高了异佛尔酮形成的选择性。在Hibernia Chemie 19 世纪 60 年代以来的专利文献(DE 10 95 818，DE 11 44269，DE 12 05 525，DE 11 65 018)中除了采用碱液浓度低的单相进料物/催化剂混合物以外，还描述了借助于水解塔进行后处理。这里在压力反应器中通过丙酮在液相中的缩合，借助于小于1%的碱量(NaOH或Κ0Η)作为催化剂，和在应用低于20%的水量下在150_250°C的温度制备异佛尔酮。该反应时形成的两个相，不仅通过适当的反应进程(反应器构造、脉冲发生器)，而且通过使用乳化剂乳化，以保证催化剂和反应物之间良好的接触(DE 10 95818)。除此之外，DE 12 05 525还描述副产物(所谓的过度缩合物)的后处理。在120-300°C下与碱的水溶液在一个所谓压力蒸馏塔中在连续地排出所形成的丙酮的情况下，发生过度缩合物的水解。通过在与进行缩合的压力相同的压力下通过蒸馏分离低沸物，并通过在减小的压力下的蒸馏进一步后处理仍旧存在的过度缩合物，可以从含有异佛尔酮的缩合产物获得纯异佛尔酮(DE 11 44 269)。BP Chemicals的申请宣称，可以通过使用氢氧化钾水溶液(KOH)代替在其它情况下使用的一般性催化剂氢氧化钠水溶液(NaOH)，在保持相同的选择性的情况下，异佛尔酮产率提高了至多7%(DE 25 20 681)。此外还描述了，通过从该反应塔在侧料流中取出着色的物质，并通过蒸馏和酸性转换来纯化该料流，可以使异佛尔酮的产品质量得以提高(DE 26 45 281)。此外，从19世纪90年代以来还存在Daicel Chemical Industries关于制备异佛尔酮的申请(JP 8245485、JP 8245486)。它们描述通过降低进料料流中的水浓度，而且通过使含水碱溶液相在相分离之后返回到反应性蒸馏的水解部分，可以提高异佛尔酮的转化率。除了至今上述借助于均相催化剂系统的液相法以外，还有专利公开描述液相中的多相催化剂系统。例如，ElfAtochem S.A.在专利US 5，849，957 中描述水滑石(Mgl_xAlx01+x)作为制备异佛尔酮的多相催化剂系统的应用。在不连续的搅拌釜试验中采用这样的催化剂可以达到38%的丙酮转化率和51%的异佛尔酮选择性。在现有技术中往往还描述在气相中借助于多相催化剂制备异佛尔酮。在Union Carbide 的文献(US 4,086，188、US 4，165，339、EP 095 783)中描述了借助于锂或锌掺杂的水滑石类型的沉淀催化剂制备异佛尔酮。采用这些催化剂在24%的丙酮转化率下可以达到47%的异佛尔酮选择性(US 4，086，188)，而通过烧掉结焦残余物可以完全再生该催化剂(US 4，16 5，339)。通过优化制备条件，这样的催化剂使用寿命可以延长到最多约1000小时(EP 095 783)。在Aristech Chemical Corporation 的专利(TO 9012645, WO 9507255)中描述了不同的氧化物型镁/铝催化剂，它们是通过悬浮假勃姆石和氧化镁而制备的(W09012645)。在30%的丙酮转化率下异佛尔酮选择性为76%。除了该催化剂以外，AristechChemical Company还描述了在气相中在固定床反应器中制备异佛尔酮的方法(W095072559)。丙酮转化率这里限制为10 — 35%，以便把结焦残余物的形成减到最小。此外，MitsuiToatsu Chemicals 的一系列申请(JP 9059204, JP 9151152，JP91511 53，JP 9157207，JP 9157208，JP 9169687，JP 9169688)请求保护制备异佛尔酮用的各种沸石催化剂和镁/碱金属催化剂。除了已经在专利中列举的催化剂系统以外，科学出版物还描述了应用碳纳米管作为催化剂用于异佛尔酮的合成。M.G.Stevens (Chem.Commun.3, 1999)采用铯掺杂的碳纳米管在61%的异佛尔酮选择性下达到11.9%的丙酮转化率。合成异佛尔酮时出现整整一系列的不希望有的副产物。例如，这些为双丙酮醇、异亚丙基丙酮、佛尔酮、1，3，5-三甲基苯以及一系列更高级的丙酮缩合产物(过度缩合物)(例如木糖酮(Xylitone)和异木糖酮(Isoxylitone))。因此,难以达到高的产率和异佛尔酮选择性。
技术实现思路
因此，本专利技术的技术任务是，找到一种能够提高异佛尔酮制备的经济性的方法。其中,还应该考虑生态方面。本专利技术的主题是通过作为进料物的丙酮的催化羟醛缩合制备异佛尔酮的方法， 后处理反应产物， 水解有价值料流(Wertstrom),并将其分离为有机级分(Fraktion)和含水级分,从该有机级分获得异佛尔酮， 对含水级分进行蒸馏后处理，并将蒸馏后处理设备顶部的蒸气进一步送往该水解设备。此外，本专利技术的主题是制备异佛尔酮的方法，其中对出自含水级分蒸馏后处理底部的水进行减压蒸发，并使产生的纯化水返回到制备异佛尔酮的工艺中。本专利技术的方法可以连续地、不连续地或者半连续地进行。但优选连续进行。异佛尔酮的制备通过作为进料物的丙酮的催化羟醛缩合进行。其中，在第一步骤，两个丙酮分子通过中间产物双丙酮醇在脱水情况下反应成为异亚丙基丙酮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥尔舍尔，R延森，M迈尔，G格伦，M施瓦茨，JJ尼茨，A亨格施特曼，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：
国别省市：