[发明专利]由环己烷的直接氧化制备己二酸的方法和催化剂的重复利用

权利要求书

1．在环己烷直接氧化成己二酸的反应中重复利用含钴催化剂的方法，其特征在于包括一个处理在环己烷氧化成己二酸过程中生成的反应混合物的步骤，此步骤包括提取至少部分的在反应中产生的戊二酸和丁二酸。

2．根据权利要求1的方法，其中在含有至少一种只含有伯氢或仲氢的脂肪羧酸的溶剂中，在用含氧气体将环己烷直接氧化成己二酸的反应中重复利用含钴催化剂，所述重复利用方法的特征在于：

-处理由环己烷氧化成己二酸反应的前一操作生成的反应混合物以除去最具有挥发性的化合物，任选地在结晶和分离至少部分所含己二酸之后进行，

-用一种选自酮类、醇类、酯类、它们的各种混合物或烃和羧酸的混合物的溶剂提取生成的残留物，这种溶剂能够溶解全部或者大部分包含在所述残留物中的二酸，

-在加入了必要补充量环己烷、羧酸和适当情况下被使用的钴催化剂之后，将由此生成的含有大部分钴催化剂的提取残留物用于将环己烷氧化成己二酸的新操作中。

3．根据权利要求2的方法，其特征在于反应混合物是通过在常压或在减压下蒸馏最具有挥发性的化合物来处理，这种化合物特别是未反应的环己烷、在氧化反应中作为溶剂的羧酸、产生的水和一些中间化合物。

4．根据权利要求2的方法，其特征在于用于从生成的残留物中提取催化剂的溶剂选自丙酮、丁酮、环己酮、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇和环己醇、由上述醇与只含有伯氢或仲氢的脂肪羧酸形成的酯类、这些提取溶剂中的几种形成的混合物、脂烃或脂环烃和羧酸的混合物。

5．根据权利要求1的方法，在用含氧气体将环己烷直接氧化成己二酸的反应中重复利用含钴催化剂，所述重复利用方法的特征在于：

-对由环己烷氧化成己二酸反应的前一操作生成的反应混合物用至少一种共溶剂或用含有一种共溶剂和一种羧酸的混合物进行至少一个提取步骤，反应混合物中至少部分中间氧化产物、羧酸溶剂和水已被分离并且这种混合物中至少部分生成的己二酸已通过结晶被回收，

-一方面分离含有至少部分钴催化剂、部分羧酸和可能残留量的其它化合物的混合物，另一方面分离含有共溶剂和至少部分在氧化反应中生成的戊二酸和丁二酸的溶液，以及羧酸，

-以及将含有至少部分钴催化剂的混合物用于新的将环己烷氧化成己二酸的操作中，视需要而定在加入补充钴催化剂之后进行。

6．根据权利要求5的方法，其特征在于所用的共溶剂选自脂族烃和脂环烃、酮和醇。

7．根据权利要求2到5中任一项的方法，其特征在于所用的脂肪羧酸是乙酸。

8．根据权利要求5的方法，其特征在于将粗反应混合物冷却到16℃到30℃的温度，以使至少部分生成的己二酸结晶，这样就产生一个包括主要含有己二酸的固相、一个上层环己烷液相和一个下层乙酸液相的三相介质，或者产生一个包括一个主要含有己二酸的固相和一个乙酸相的两相介质，根据需要在固体进行过滤或离心作用之后，接着通过沉降分离这两相。

9．根据权利要求5的方法，其特征在于将反应混合物在己二酸结晶操作之前浓缩。

10．根据权利要求5的方法，其特征在于趁热取出最终的粗反应混合物，所述反应混合物是两相或单一相混合物，根据需要两个液相：上层环己烷相和下层乙酸液相通过沉降分离，并且将所述下层乙酸相或单一乙酸相冷却到16℃到30℃的温度，以使至少部分所生成的己二酸结晶，接着通过乙酸相的过滤或离心而被分离出来。

11．根据权利要求8的方法，其特征在于己二酸通过从适当溶剂中重结晶被纯化，接着视需要而定加入到上面得到的乙酸相中。

12．根据权利要求2到5中任一项的方法，其特征在于水/环己烷共沸混合物在氧化反应过程中被蒸馏，并且在这种混合物沉降之后将此环己烷重新加入到反应器中，并且处理这种最终粗反应混合物。

13．根据权利要求7的方法，其特征在于将处理最终粗反应混合物得到的乙酸相采用在沉降之后获得的环己烷进行提取。

14．根据权利要求13的方法，其特征在于采用通过在减压下加热到30℃到80℃温度下浓缩之后获得的环己烷进行提取。