[发明专利]一种环己烷氧化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环己烷氧化的方法。

背景技术

环己酮、环己醇作为重要的化工原料，广泛应用于纤维、合成橡胶、工业涂料、医药、农药、有机溶剂等各个领域。随着聚酰胺行业的迅速发展，作为制备尼龙6和尼龙66中间体的环己酮、环己醇，全世界每年的需求量都在200万吨以上。

针对上述需求，国内外研究者一直致力于开发高效、无污染的环己酮(醇)生产工艺，研究者认为以过氧化氢为氧化剂，以钛硅分子筛为催化剂将环己烷氧化制备环己酮(醇)的工艺符合绿色化学和原子经济发展理念的要求，是一种极具发展前景的绿色环己烷氧化工艺。

钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的影响因素很多，如钛硅分子筛本身的性质，氧化剂过氧化氢H₂O₂的性质，溶剂的选择，反应条件(如温度、原料配比、反应压力等)等等，研究者为了提高环己烷氧化过程中环己酮的选择性，主要致力于开发更加高效的钛硅分子筛催化剂(如石油化工科学研究院开发的具有MFI结构的空心钛硅分子筛HTS)，以及优化该过程中的反应条件来实现前述目标。

虽然目前已有较多的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的研究，但大部分仅停留在实验室阶段的研究，仍无法实现连续化工业生产。究其原因要么是对设备的要求过于苛刻，要么是能耗高、但产率低、分离困难等。

因此，如何开发一套适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的工艺将是日后关于钛硅分子筛/H₂O₂体系内环己烷氧化反应的研究的重点努力方向。

而开发适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的工艺的重中之重也在于开发新型的适用于该反应连续进行的设备。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种适用于工业应用的环己烷氧化的方法。

钛硅分子筛/H₂O₂体系内的环己烷氧化反应存在固液两相，一般而言，间歇反应均采用的是钛硅分子筛作为催化剂，因此，在间歇反应体系，反应物料、反应产物与催化剂的混合物呈淤浆状态，在反应完成后通过过滤将固液两相分离，并可以通过蒸馏等分离手段将反应物料与反应产物分离开，即对于间歇反应，只能通过手动操作将固液进行分离；连续反应虽然不存在上述的固液分离困难的问题，但目前要实现连续反应一般可以在固定床中进行反应，而众所周知，在固定床中，必须将催化剂进行成型才能进行反应，这就存在一个很大的问题，成型催化剂不仅需要费时费力将钛硅分子筛进行成型，而且成型后的催化剂因为存在大量的胶黏剂，大大减慢了其催化的速度，因此在工业中要获得高的转化率需要较长的时间，基于现有技术无论是间歇反应还是连续反应均存在上述种种的缺陷，本发明的发明人试图设想是否能提出一种无需采用成型催化剂也可以实现反应连续的进行，并且在反应的同时能够实现更有效的固液分离的工艺。基于这种设想制造了本发明。

为了实现上述目的，本发明提供了一种环己烷氧化的方法，该方法在一种膜管反应器(如图1所示)中进行，所述膜管反应器包括管状反应器和膜结构，所述管状反应器的出口端与所述膜结构密封连接，所述膜结构设置为允许所述管状反应器中的液体物料通过而不允许固体物料通过，该方法包括在氧化反应条件下，将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器中，与管状反应器中的钛硅分子筛进行接触，接触后的产物通过与所述管状反应器的出口端密封连接的膜结构进行固液分离，得到液体物料。

采用本发明的方法进行钛硅分子筛/H₂O₂体系内的环己烷的氧化反应，不需要成型催化剂而只需使用钛硅分子筛就可以实现连续的反应，这无疑大大加速了该氧化反应的速度，并且采用本发明的方法可以边反应边分离，大大降低了环己烷氧化后的分离成本，由此可见，本发明的方法非常适用于钛硅分子筛/H₂O₂体系内的环己烷氧化反应的工业化生产。

附图说明

图1为根据本发明的一种具体的实施方式所采用的设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细说明本发明提供的方法。