[发明专利]一种联产己二酸和硝基环己烷的方法

权利要求书

1.由环己烷一步转化高选择性联产己二酸和硝基环己烷的方法，其特征在于：以NO_x（1<x<3）为氧化剂和硝化剂对环己烷同时进行氧化和硝化反应，高选择性联产己二酸和硝基环己烷，并通过调节环己烷转化条件来实现己二酸与硝基环己烷的生成比例的调控，己二酸选择性可在5%-95%之间调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法在一种生产装置中进行，该装置包括环己烷转化系统、NO氧化系统、相分离系统、轻相物料分离系统和重相物料分离系统，其中氧化和硝化反应是在环己烷转化系统中进行，反应所生成的NO的氧化是在NO氧化系统中进行，在氧化和硝化反后获得的反应混合物在相分离系统中进行分离而获得轻相物料和重相物料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：环己烷转化系统的转化反应温度在0-150℃，优选5-100℃；转化系统反应压强在常压-10MPa，优选常压-3MPa；反应物环己烷与NO_x的摩尔比为0.1-20，优选0.2-10；NO_x为1<x<3的氮氧化物，如NO₂、N₂O₄、N₂O₃、N₂O₅等或它们的混合物，优选1.5<x<3。

4.根据权利要求1－3中任何一项的方法，其特征在于：从环己烷转化系统出来的反应产物通过相分离系统可将其分为轻相物料和重相物料；其轻相物料主要为未转化的环己烷以及溶于其中的硝基环己烷，通过轻相物料分离系统将未转化的环己烷分离出来后可得硝基环己烷粗品，而分离出的环己烷则可循环利用；其重相物料主要为反应生成的己二酸晶体，固体催化剂和少量酸性水相，通过重相物料分离系统可得己二酸粗品。

5.根据权利要求1－4中任何一项的方法，其特征在于：从环己烷转化系统出来的气态产物NO，经过NO氧化系统将其转化为NO_x（1<x<3）再循环使用；为了防止微量不凝性气体在系统中累积，可取少量气态产物作为尾气进行处理。

6.根据权利要求1－5中任何一项的方法，其特征在于：环己烷转化反应可以加入催化剂或诱导剂，目的是提高环己烷转化率和总选择性，并辅助调节产物己二酸和硝基环己烷的比例；采用固态催化剂时，其与环己烷的质量比为0-0.2；采用液态催化剂或诱导剂时，其与环己烷的质量比为0-0.1。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：催化剂或诱导剂的种类为钒磷氧复合物类、酰亚胺类化合物、分子筛类、固体酸类、金属氧化物类、有机或无机酸盐类、Salen过渡金属类催化剂、杂多酸类、过氧化物类以及醇、酮、醛、酯类化合物等等；来自相分离系统轻相物也可作为诱导剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：固态催化剂从重相物料分离系统分离出来后，可直接或间接循环回环己烷转化系统使用。

9.从环己烷高选择性联产己二酸和硝基环己烷的方法，该方法包括以下步骤：

(a)反应：在有或者没有催化剂或诱导剂存在的情况下，在反应器中将环己烷与NO_x在液相或气液相状态下进行氧化和硝化反应，得到含有己二酸和硝基环己烷的反应混合物，其中NO_x为满足1<x<3的氮氧化物中的任意一种或两种或多种的混合物。

10.根据权利要求9的方法，进一步包括：

(b)相分离：将步骤(a)中得到的反应混合物进行相分离从而分成轻、重两相，其中轻相包括硝基环己烷、未反应的环己烷和任选的诱导剂，重相包括反应生成的酸水相、己二酸晶体和任选的催化剂。

11.根据权利要求10的方法，进一步包括：

(c)二级分离：(c1)从步骤（b）所得到的轻相中分离出未反应的环己烷和任选的诱导剂，得到含少量副产物的硝基环己烷粗品，和/或(c2)从步骤（b）所得到的重相中分离出己二酸晶体粗品和任选的催化剂，剩余的酸水相进行后处理以便回收其中的硝酸及少量酸性副产物。