[发明专利]一种合成酮肟的方法

说明书

本发明涉及有机合成工艺领域，尤其涉及一种合成酮肟的方法。本发明以酮、氨和双氧水为原料在钛硅分子筛的催化下，在内螺旋管式反应器中制备酮肟。本发明相较于传统制备酮肟的方法首先有利于物料的传质传热，提高了反应效率；平推流和全混流的结合，可以有效减少副反应的发生，提高产物选择性。同时，本发明采用水相反应体系，避免了传统氨肟化工有机溶剂的污染及分离问题。

技术领域

本发明涉及有机合成工艺领域，尤其涉及一种合成酮肟的方法。

背景技术

传统的酮肟采用羟胺盐与对应的酮反应制备，存在原料利用率低、三废排放量大、环境污染严重等问题。TS-1钛硅分子筛在实验室合成后，开发了以环己酮、氨和过氧化氢为原料，钛硅分子筛直接合成环己酮肟。2004年，由中石化石油化工科学研究院与巴陵分公司合作进行的“单釜连续淤浆床合成环己酮肟成套新技术”项目。环己酮氨肟化新工艺简化了生产流程，降低了生产成本，而且反应条件温和，三废排放少，是一种环境友好的新技术。但反应装置还存在一些问题：首先，淤浆床反应釜体积较大，机械搅拌的效果较差，容易导致反应物浓度分布不均匀，产生局部热点；其次，反应釜内物料滞存量大，一旦发生过氧化氢的大量分解，会引发安全事故。专利CN 106380424 A中提到采用微反应器来制备环己酮肟，但反应还是在醇溶剂体系中进行，酮肟还需经萃取精馏提纯，分离过程复杂，三废量大。专利CN 105152968 A提到用微通道反应器和合成酮肟，但是技术方案依然加入一定比例的有机溶剂，并且采用氨水反应，增加副反应的发生，也加重了酮肟产物的后续分离提纯负担。但是由于微反应器通道尺寸非常小，催化剂颗粒会存在团聚现象，使得微反应器通道经常堵塞。

综上所述，氨肟化工艺，目前存在以下问题：(1)无溶剂肟化反应存在气液固非均相传质传热难的问题；(2)肟化过程存在肟的进一步深度氧化，连串副反应多，存在硝基烷烃副产物，产物选择性较差。

发明内容

为解决传统酮肟制备工艺的缺陷，本发明提出了一种合成酮肟的方法，通过内螺旋管式反应器，强化了传质传热，停留时间短，提高了反应速度及物料的利用率。以酮、氨和双氧水为原料在钛硅分子筛的催化下，在内螺旋管式反应器中制备酮肟。本发明相较于传统制备酮肟的方法首先有利于物料的传质传热，提高了反应效率；平推流和全混流的结合，可以有效减少副反应的发生，提高产物选择性。同时，本发明采用水相反应体系，避免了传统氨肟化工有机溶剂的污染及分离问题。

本发明所述的一种合成酮肟的方法，采用管式反应器，在0.1MPa～0.6MPa，50-80℃条件下，将物料A、物料B、物料C分三股分别进入到管式反应器中进行混合和反应，反应完毕，淬灭，出料；

所述物料A为酮和催化剂；所述物料B为氨气；所述物料C为双氧水；进料顺序依次为物料A、物料B、物料C。通过检测反应过程的pH值控制反应进程，反应结束后分析含量对比肟化效果。

从反应本身分析，反应体系需要保持一定的pH值，因此需要保证氨气在双氧水之前进入，氨气和双氧水反应生成羟胺后需要和酮继续反应生成肟，如果生成的羟胺不能及时和酮反应则会和新进入的双氧水反应生成废盐，采用本发明所述的进料顺序，会增加体系的安全性，提高物料的利用率，减少副反应的生成。

本发明所述的管式反应器配套背压阀和温控系统。所述的管式反应器为内螺旋结构的管式反应器，型号为RHB1006。

所述的酮包括但不限于丙酮、丁酮、环己酮等碳原子数不大于8的酮。

反应过程中，体系pH值控制在9-12。本发明通过控制氨气和双氧水的进料速度控制体系的pH值。pH值控制在9-12需要保持体系一定的氨浓度，如果pH值偏低副反应较多，双氧水相对较多的情况下会有一定的硝基杂质和废盐生成；如果pH值偏高会对催化剂有破坏，催化剂为钛硅分子筛，会导致骨架的溶解，大大降低了催化剂的使用寿命。保持体系一定的pH值，可以提高双氧水的利用率，降低物料的无效分解和副反应。