专利名称：一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和 α-苯乙醇的方法
专利号：201711270359.0
申请日期：2017.12.5
授权日期：2021.03.16
专利权人：沅江华龙催化科技有限公司
专利类型：新材料
转让方式：不限
技术成熟度：成熟技术
转让经费：面议
发明专利内容：
本发明公开了一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α‑苯乙醇的方法，将含水及金属卟啉的乙苯原料加入到反应器内，反应器包括反应塔和至少两个恒温沉降塔，反应塔内设有气相区、氧化区和气体出口；将乙苯充满反应器的氧化区和恒温沉降塔，空气从氧化区底部连续通入与乙苯接触反应，生成的苯乙酮和α‑苯乙醇产物与水形成混合相沉降进入恒温沉降塔中，而恒温沉降塔中乙苯通过外循环进入反应器的氧化区，使反应连续进行，混合相连续沉降直至盛满恒温沉降塔时，将反应塔切换到与另一个装满乙苯的恒温沉降塔连通，由此交替进行，进行连续生产；该方法苯乙酮和α‑苯乙醇收率高，且醇酮比高，可用连续化生产，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
权利要求：
| 1.一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：采用反应分离同步反应器进行连续氧化乙苯及分离苯乙酮和α-苯乙醇产物；所述反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔，以及至少两个与所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部连通的恒温沉降塔；所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的氧化区和顶部的反应气体导出口；所述鼓泡重力反应塔塔内氧化区的塔壁上沿塔轴45～75°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板，所述重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔；所述搅拌反应塔的氧化区内设有搅拌器；将乙苯原料加入到反应分离同步反应器内，使乙苯原料充满恒温沉降塔及鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的氧化区，空气从鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的底部连续通入，经气体分布器分散后，与所述氧化区的乙苯原料接触发生氧化反应，同时氧化反应生成的苯乙酮和α-苯乙醇与水混合形成比乙苯原料比重大的混合相，所述混合相在重力作用下从所述搅拌反应塔的氧化区直接沉降进入恒温沉降塔中或者从所述鼓泡重力反应塔的氧化区沿着重力沉降板沉降进入恒温沉降塔中，而此时所述恒温沉降塔中的乙苯原料则通过外循环体系进入所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔中，补充所述的搅拌反应塔或鼓泡重力反应塔内反应所消耗的乙苯原料，使得反应连续进行；混合相在所述恒温沉降塔继续沉降，直至混合相盛满恒温沉降塔时，将鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔切换到与另一个装满乙苯原料的恒温沉降塔连通，由此交替进行，进行连续生产； |
| 所述乙苯原料包含乙苯、金属卟啉催化剂及水； |
| 所述外循环体系的循环速度保证乙苯原料在氧化区的平均停留时间为60～120min； |
| 所述氧化反应控制氧化区温度为70～120℃，压力为1.0～5.0atm； |
| 所述反应气体导出口控制导出的反应气中氧气体积含量为3～8％。 |
| 2.根据权利要求1所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述金属卟啉催化剂在体系中的添加量为1～10ppm。 |
| 3.根据权利要求2所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述金属卟啉催化剂在体系中的添加量为4～6ppm。 |
| 4.根据权利要求3所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述金属卟啉具有式1、式2或式3结构： |
| 其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9独立选择氢、羟基、硝基、三氟甲基、卤素、烷烃基、烷氧基、氰基、胺基、吡啶基、羧基、磺酸基、糖基、环糊精基团或杯芳烃基； |
| M1为铁离子、锰离子、钴离子、镍离子、铜离子、铬离子、铷离子、铂离子或钯离子； |
| X为氢氧根离子、硝酸根离子、三氟甲基磺酸根离子、高卤酸根离子、卤素离子、醋酸根离子、氰酸根离子、羰基配体、乙酰丙酮配体或吡啶配体； |
| M2为铁离子、锰离子或铬离子； |
| M3为钴离子、铜离子或镍离子。 |
| 5.根据权利要求4所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：M1或M2为锰离子。 |
| 6.根据权利要求1所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于： |
| 所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔距塔顶≥1/3塔壁高度处设有用于引出氧化区中过量乙苯原料以维持氧化区液面平衡的反应液导出口； |
| 所述重力沉降板上下相邻两重力沉降板之间的小孔错开设置； |
| 所述重力沉降板长度与塔径比为1:0.8～1.2； |
| 所述的外循环体系包括循环泵和循环管；所述的循环管与恒温沉降塔与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的氧化区上部连通。 |
| 7.根据权利要求1～6任一项所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述外循环体系的循环速度保证乙苯在氧化区的平均停留时间为80～100min。 |
| 8.根据权利要求1～6任一项所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述的氧化反应控制氧化区的反应温度为80～90℃，压力为1.5～2.5atm。 |
| 9.根据权利要求1～6任一项所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述反应气体导出口控制导出的反应气中氧气体积含量为4～6％。 |
| 10.根据权利要求1～6任一项所述的一种乙苯连续氧化分离偶合强化合成苯乙酮和α-苯乙醇的方法，其特征在于：所述乙苯原料的含水率为0.5～1.5wt％。 |