[发明专利]使用铜基催化剂制备MIBC和/或IBHK加TMN的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2007年7月27日提交的美国临时申请60/952,322中的权益，该美国临时申请60/952,322的教导和公开内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种制备溶剂的方法。一方面，本发明涉及用于制备甲基异丁基甲醇(MIBC)以及异丁基·庚基甲酮(IBHK)与三甲基壬醇(TMN)的混合物的方法，而另一方面，本发明涉及一种使用铜基催化剂制备这些溶剂的方法。在再另一方面，本发明涉及一种用于制备单独的MIBC或制备组合有IBHK和TMN的混合物的方法。

背景技术

丙酮和/或异丙醇到更高级酮的缩合是众所周知的。例如，美国专利6,977,314公开了在使用由含金属离子的多磺酸化的离子交换树脂构成的催化剂的情况下丙酮至甲基·异丁基甲酮(MIBK)的缩合。美国专利6,762,328和美国专利6,518,462公开了一种通过反应性蒸馏制备MIBK的方法。在第一步骤中，丙酮被缩合成异亚丙基丙酮(MSO)。在第二步骤中，MSO被氢化成MIBK以及少量的MIBC(也被成为甲基戊基醇)。美国专利6,706,928公开了一种将丙酮转化成MSO之后，将MSO氢化成MIBK的气相(vapor)缩合方法。这个专利还公开了丙酮至MIBK的单步缩合/氢化工艺。美国专利5,925,796公开了将MIBC和/或MSO与丙酮和/或异丙醇一起进料到多功能的缩合/氢化/脱水催化剂中，以调节产物中的MIBK与DIBK(二异丁基甲酮)的比率。

在一种已知的方法中，MIBK、MIBC、DIBK和IBHK在平行的、混合酮转化器中共同地产生。异丙醇和氢被进料到反应体系中，并且通过一系列的缩合/氢化/脱水步骤，产生各种产物。这些缩合/氢化/脱水反应可以使用单一的多功能催化剂进行，所述单一的多功能催化剂包含被负载在氧化铝载体上的铜、铬和钙。这些产物可以以规定的量在连续的基础上产生。通过改变反应条件，可以将产物的比率调节至有限的程度。用于制备这些产物的反应化学显示在图1中。

通过将在混合酮转化器中产生的精制的MIBK进料到容纳有镍-基催化剂的单独的单一氢化转化器中。

IBHK平行地是通过图1示意性显示的反应6制备的。任选地，IBHK可以在单独的活动(campaign)中产生。这通过在高温(240C)，将MIBK和MIBC进料到单一的多官能催化剂上而进行，所述单一的多官能催化剂包含负载在氧化铝载体上的铜、铬和钙。IBHK被原位部分氢化成其对应的醇TMN(氢最终衍生自IPA的脱氢)，由此产生IBHK和TMN的接近平衡的混合物。

在不需要另外的劳动密集型活动的情况下，提高IBHK和TMN的生产量的方法一直被关注。而且具有更低的转化成本和更少烃杂质并且消除与常规使用的更昂贵的Ni-催化剂相关的担心的方法也受到关注。

发明内容

MIBC通过如下过程产生和/或同时地与IBHK和TMN一起共同产生：在与用于Ni-基氢化催化剂的条件类似的低温条件下，将MIBK和氢进料在Cu-基氢化或多功能催化剂上。与其中使用Ni-基催化剂的转化器中产生MIBC的方法相反，本发明的方法可以显著提高IBHK加TMN的生产量，消除了对于补充IBHK和TMN生产另外的劳动密集型活动的需要，使用更不昂贵的催化剂，降低转化成本并且产生更少的烃杂质。

在一个实施方案中，MIBC和/或IBHK和TMN的混合物由MIBK通过包括如下步骤的方法产生：在缩合/氢化/脱水反应条件以及在催化量的Cu-基缩合/氢化/脱水催化剂的存在下，MIBK与氢接触。通过反应温度，即仅有利于MIBC的低温例如130C，以及有利于MIBC和IBHK加TMN的混合物的高温例如200C，控制MIBC以及IBHK与TMN的混合物的相对量。

本发明的一个特点是使MIBK在铜-基缩合/氢化/脱水催化剂上通过，并且取决于温度，制备出MIBC或制备出MIBC和IBHK加TMN的混合物。因而，对于制备MIBC以及补充的IBHK和TMN，现在可以以单一步骤完成，而不是两个独立的操作，在所述单一步骤中，工艺温度的控制是用于控制产物混合物的手段。所述方法使用了比当前的Ni-基催化剂更廉价的催化剂，并且产生更少的杂质。

附图说明

图1是描述用于DMK(丙酮)、DAA(双丙酮醇)、MSO、MIBK、MIBC、DIBK、i-DIBK(甲基·庚基甲酮)和IBHK的制备步骤的一系列反应方程。

图2是报导在反应器出口(output)中的MIBK的重量百分比(重量％)的曲线图，该重量百分比(重量％)是以℃表示的炉温的函数。