[发明专利]一种制备烯酮类化合物的方法

说明书

本发明涉及烯酮类化合物生产领域，公开了一种制备烯酮类化合物的方法，该方法包括以下步骤：(1)将载气、低碳烃以及羧酸和/或有机酸酐进行预热；(2)在高温裂解条件下，将步骤(1)预热后的物料进行高温裂解反应；(3)将步骤(2)得到的高温裂解反应产物进行分离。本发明提供的方法在相同的生产负荷下，烯酮类化合物的收率更高，反应器内积碳更少，且在相同的运行周期下，设备能耗更低，生产成本更低。

技术领域

本发明涉及烯酮类化合物生产领域，具体涉及一种制备烯酮类化合物的方法。

背景技术

酮类化合物(RR’＝C＝O)是一种重要的有机合成中间体，它的分子结构具有高度的不饱和性，可发生加成、分解和聚合等反应，是多种精细化学品的生产原料。针对烯酮类化合物的制备，研究者分别提出了脂肪酸、脂肪酸酐的高温裂解、α-酰卤化合物的脱卤等合成方法，其中，α-酰卤化合物的脱卤存在步骤复杂、溶剂用量大、副产物多等问题。目前工业上多采用脂肪酸或脂肪酸酐高温热裂解制备烯酮化合物

美国Delware大学在专利文件US5475144A、US6232504B1披露了一种用于脂肪酸脱水制备烯酮的高比表面积(100m²/g)二氧化硅催化剂。二氧化硅表面经过羟基化处理后，对异丁酸热裂解制二甲基乙烯酮(DMK)有较好的催化剂效果，可将异丁酸裂解反应的温度显著降低200-300℃，异丁酸转化率提高至80％，DMK收率提高至75％。这是现有技术中DMK收率所能达到的最高水平，但是仍然不能解决DMK进一步裂解导致的积碳及其造成催化剂的失活问题。

Eastman化学公司在专利申请US2936324A、US5169994A和US5258556A中披露了以异丁酸酐(ANIB)为原料，不加入催化剂，通过控制热裂解反应温度为350-600℃，反应绝对压力3.0-70kPa，停留时间0.05-10s，使得ANIB转化率可达到80％以上，DMK单程可达40％左右的收率。与Eastman化学公司相似，Arkema也在专利文件US7435856B2，CN100439311C中披露以异丁酸酐(ANIB)为原料，通过热裂解制备DMK的方法。中国石油天然气股份有限公司在专利申请CN105732354A报道了相似的热裂解制备DMK的方法，该专利申请考虑了采用异丁酸为热裂解原料，由于异丁酸裂解反应的活性远低于异丁酸酐，采用的热裂解温度会更高。在异丁酸原料与惰性气体的体积比为1/10-1/5的条件下，通过固定床裂解反应器进行裂解反应得到DMK，随后在同一聚合釜中将裂解后得到的DMK在溶液中直接进行聚合，制得2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。该专利申请的创新点是将裂解后的产物直接二聚，减少了设备投入，取消了洗涤塔或吸收塔，避免了吸收液的大量消耗及能量损失。但在异丁酸和异丁酸酐的热裂解过程中，相关转化率和收率指标较低，限制了该技术的推广应用。

综上所述，虽然行业内研究者对脂肪酸或脂肪酸酐的高温热裂解技术进行了不断改进创新(开发新型催化剂、缩短停留时间、DMK直接聚合等)，但仍未能解决烯酮类化合物进一步裂解导致的副产物、积碳等问题，因而烯酮类化合物单程收率较低，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的烯酮类化合物进一步裂解导致的副产物、积碳问题，提供一种制备烯酮类化合物的方法，该方法在相同的生产负荷下，烯酮类化合物的收率更高，反应器内积碳更少，且在相同的运行周期下，设备能耗更低，生产成本更低。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备烯酮类化合物的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将载气、低碳烃以及羧酸和/或有机酸酐进行预热；

(2)在高温裂解条件下，将步骤(1)预热后的物料进行高温裂解反应；

(3)将步骤(2)得到的高温裂解反应产物进行分离。

优选地，所述低碳烃选自甲烷、乙烷、乙烯、丙烯和丙烷中的至少两种。