环己烷氧化制备环己酮工艺技术

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酮工 艺流 程 详 见 图 １ 。
（ ２ ）通 过催化剂 或者碱 性条件 的作用 ，将环 己基过氧 化 氢 分 解 成 为 环 己酮 。 这 种 工 艺 最 大 的 优 点 就 是 其 氧 化 不 需 要
使用 催 化剂 ，从而避 免 了渣 滓 的产生 。反应 过程 分为 两步 ， 反应 过程 明确，再加上 设备没 有渣滓可 以连 续运转工作 ，一 定程 度上 简化 了反应 步骤 。通过 这种方法 进行 环 己基过氧 化 氢 的氧 化可 以使收率达 到９ ５ ％ 以上。但 是通 过这种方法制 备
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环 己酮在 制 备 己内酰胺 以及 己二酸 时是非常 重要 的 中间 体， 同时 ，环 己酮在 各个生产领 域都 发挥 着非常重要 的作用 ， 例 如 在 生 产 香 料 、 橡 胶 、 涂 料 、 染 料 、 药 物 等 方 面 ，均 用 到 了环 己酮。在 环 己酮的制备 当中， 一般采用 ３ 种方法进行制备， 最 常 用 的 方 法 就 是 环 己烷 氧 化 法 。 １ 传统 的环 己烷氧化法制备环 己酮 工艺技术 目前 来说 ，国际上针对 环 己醇 与环 己酮 的制 备主 要采用 的是环 己烷氧 化制 备，环 己烷 则是 通过苯加 氢进行 制备 。传 统 的环己烷氧 化法 主要包括钻盐 催化氧化法 、无催 化氧化法、 以及硼酸催 化 氧化法三种 方法 。环 己烷氧 化制环 己醇和环 己
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环 己酮 的效率要低很 多，一般 只能达到 ８ ０ ％ 左 右 ，且 由于 该 方 式的反 应过程较 长，耗能 高，所 以在 实际 的环 己酮制备 当 中使 用 较 少 。
１ ． ３ 硼 酸 催化 氧化法
硼 酸催 化氧化法 同钴盐 催化氧化 法类 似，也是通 过催 化 氧 化 的方式进 行反应。在环 己烷氧化 法 当中使用硼 酸作为催 化 剂可 以明显地 提高环 己烷 的转 化率， 同时还可 以扩 大醇酮 流量测量变送 的选择 性 。在进 行氧化反 应时 ，将硼 酸作 为催化剂加 入到反 应 当中，经过 反应，会生产 过硼酸 环 己醇 酯 ，并最终 转化 为 液位测量变送 硼 酸环 己醇 酯。使用硼酸 作为催化 剂可 以大大提 高环 己烷 的 图１ 环 己烷氧化制环己醇 和环 己酮工艺流程 转 化 效率 ，能够 使其达到 １ ２ ％ 左右 。但 是 ，由于反应过程 中 １ ． １ 钴盐催 化 氧化 法 会形成较 多的糊 状杂质，这些杂质沉积 下来，粘结到设备上 ， 钴 盐 催 化 氧 化 是 工 业 上进 行 环 己烷 氧 化 法 当 中 较 为 普 遍 会严 重 降低 生产效率 ，所 以该方 法在实 际的使用 当中也相对 的－４ ￣ 方 式 。这 种 方 式 主 要 是 将 硬 脂 酸 钻 、辛 酸 钻 、环 烷 酸 较 少 。 钴、 以及 环烷 酸钴烙 复合 物等作 为环 己烷氧化法 当 中的催化 ２ 环 己烷 氧化制备环 己酮的新工艺研究 物。而钴盐在 其中的作 用主要有两个方面 。 由于 传 统 的 环 己 酮 的 制 各 过 程 当 中 ， 制 备 效 率 较 低 ，但 （ １ ）通过 氧分子的作用 ， 将环 己烷上 的 Ｃ —Ｈ键进行解离， 是 能 耗 相 对 较 高 ， 常 用 的 几 种 方 式 在 国 际 上 都 被 认 为 存 在 较 从 而 使 其 产生 自 由基 。 多 问题 。而 其中最主要 的环节 就是氧化 反应 ，所 以针对新 工 （ ２ ）分解 环 己基过氧 化氢 ，使 其产 生 自由基 。所 以钻盐 艺的研 究也主要是从氧化 反应 角度入手 。 能 够 通 过 作 用 ， 缩 短 环 己烷 氧 化 的 诱 导 期 ，从 而 加 快 环 己烷 ２ ． １ 光 催化 氧化 氧 化 的 反 应 速 率 。 一 般 环 己烷 的 转 化 率 需要 控 制 在 ５ ％ 左右， 光催 化氧化主要是将光作 为催 化能源，空气作为氧化剂 ， 并且 停 留时 间要 控 制在 ５ ０ ｍｉ ｎ以 内，温度 一 般为 １ ６ ０ ℃ ，压 在 常规 的温和条件 下完成环 己烷 的氧化过程 。但是这种方 式 力要控 制在 １ ． １ ＭＰ ａ 左 右 ，如 此 可 以将 环 己烷 的转 化 率 控 制 在 进行 环 己烷氧化是 一个 比较 新颖 的方式，相 关的研究还没 有 ６ ％ 以 下 ， 而 环 己醇 与环 己酮 的 选 择 性 一般 可 以达 到 ８ Ｏ ％。 同 完 善起 来，所以需要进一步的研究和改进 。 无催化氧化 比较 起来，钴 盐的催 化作用 的反 应条件 更加温和 、 ２ ． ２ 仿 生催化 反应压 力更低 、所需温度 更低 、停 留 时间也更短 ，所 以降低 该项 技术 主要 是 以模拟 生物 生命 活动 当中 的氧 化反应 ， 了对于设备的 要求。但 是，在钴 盐 的催 化作 用反应过程 当中， 从而氧 化反应 的过程 。一般是通过模 拟血 红蛋 白以及血蓝 蛋 会产 生催化剂反 应与羧 酸易反应 ，产生 的羧酸钴 盐会粘 结在 白的功能 ，从 而使配体 的结构 发生改变 。通 过这 种方式进 行 设备 的管道 当中 ，时 间久 了就会 堵塞 设备 的管道，从而 缩短 的环 己烷转化 率能够达 到 １ ６ ％ 以上 ，环 己酮 的选择性也能 够 装置的开车周 期。 达到 ８ ２ ％ 以 上 ， 具 有 较 好 的 市 场 前 景 ， 并 且 在 研 究 领 域 已 经 １ ． ２ 无催 化氧 化法 得 到 了一 定 的进 展 。 无催化氧化法的反应一般分为两 步 ： ２ ． ３ 分 子筛 催化 （ １ ）将环 己烷通过空 气氧化 的方 式将环 己烷 氧 化为环 己 目前来说 ，对 于环 己烷氧化 过程中使 用分 子筛作为催 化 基过氧化氢 。 剂 主要采 用 以下两种 分子筛 催化剂 ，第 一种 是将空气 或者 氧 气 作为氧 源进行催 化剂 的开发 ，第二种 是将 双氧水作 为氧 源 收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ － ０ ８ ４） ６ 进 行催 化剂 的开发。分子筛 催化剂 的使 用 能够较好 的实现 环 作者 简介 ： 段 晓兵 （ １ ９ ８ ５ 一） ，男，河 南平 顶 山人，助 理 工程师 ，主 己烷 的氧 化过程 ，从而 实现环 己酮 的制备 ，但是 ，由于分子 （ 下转第４ ｌ 页） 要�
环 己烷氧化 制备环 己酮工艺技术
段 晓 兵 ， 朱立 正
（ 中国平煤神马集 团尼龙科技 有限公 司 ，河南平顶山 ４ ６ ７ ０ ０ ０ ）
苯酚加 氢法以及 环 己烷氧化 法这三种 方法，主要针对 环 己烷 氧化 法 摘 要： 环 己酮的常用合 成工 艺主要有环 己烯水合 法、 制 备 环 己酮 的 工 艺技 术 的传 统 工 艺 以及 最新 工 艺进 行 研究 ， 以期提升环 己烷氧化 制备环 己酮的工艺技术水平。 关键词 ： 环 己烷氧 ； 环己酮 ；工艺技 术 中图分类号 ： Ｔ Ｑ２ ３ ４ － ２ １ 文献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ６ ４ ９ ０（ ２ ０ １ ６ ）０ ８ — ０ ０ ２ ８ － ０ ２
第４ ２ 卷第８ 期
２ ０ １ ６ 年８ 月
新材料 与新技术
Ｎｅ ｗ Ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ａ ｎ ｄ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
化 工 设 计 通
讯
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