[其他]丙酮縮合制備二丙酮醇的方法

在審

• 申請號: 101985000000473
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100473B
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發明（設計）人: 戚蘊石;汪仁;沈肇均;徐建剛
• 申請（專利權）人: 華東化工學院
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司
• 代理人: 盛志范

本發明為丙酮縮合制備二丙酮醇的新方法，由于在反應過程中采用了逐步降溫方法，和高效均相催化劑，使二丙酮醇的得率由通常的８～１２％提高到１８～２０％。

丙酮經ALDOI縮合可制造二丙酮醇，反應式如下：

一般工業生產采用一步降溫（10℃）的方法，溫度不易控制，能耗高，生產能力低，采用的催化劑一般為固體堿，堿的消耗量大，丙酮的單程轉化率低，一般為8～12%。固體堿催化劑在使用中易粉化損失，再生較為麻煩，廢催化劑要污染環境。本發明的目的是克服上述缺點。第一，采用逐步降溫法進行反應;第二，采用高效率的均相堿催化系統。本發明使二丙酮醇的單程得率大幅度提高，催化劑單耗減少，設備生產能力增高，而且過程能耗降低，使本生產方法達到較高水平。

丙酮縮合為二丙酮醇是可逆反應，正反應是放熱反應，為了使反應平衡向二丙酮醇移動，必須降低反應溫度，但溫度越低，反應速度越慢，達到平衡所需要的時間越長，在工業上帶來生產周期過長，設備利用率低的缺點。本發明采用階梯式降溫的方式，使反應在較高溫度下以較快速度達到平衡，然后階梯式降溫，再達到較低溫度下的反應平衡。總反應的80%在較高溫度下（如20～35℃）以較快速度完成，隨溫度下降，二丙酮醇的平衡濃度增加，在0℃左右，可使二丙酮得率達18～20%以上。階梯式降溫的好處還在于80%的反應熱在較高溫度下釋放，僅用冷卻水就能移去反應熱，如果在低溫下移去這些熱量，冷凍機將消耗更多能量，而且不易控制溫度，這是本發明的第一個特點。

由于本反應中的催化物種是堿，堿的濃度增高，丙酮轉化率就增高，但固體催化劑中常用的堿（如NaOH，KOH，Ba（OH）₂等）在丙酮中溶介度很低，故催化效果較差，就需要加入大量的固體催化劑，而且要增加它們與反應液的接觸面，才能達到一定的催化效果。本發明達成一種均相反應系統，即由堿與醇配成的液體均相催化劑加入丙酮中，堿的用量極少，但它們以離子態存在于反應液中，催化效果大為提高，一般可采用沸點較低的脂肪醇，當采用甲醇時，甲醇可與未反應的丙酮共沸餾出而回收，不會混入二丙酮醇產物中。

堿可采用KOH和NaOH或二者混合調制成液體均相催化劑，催化劑中堿與醇的比例為1∶80～1∶15，它在丙酮中的加入量可在0.26～3%wt之間變動。

采用如圖示流程的多級反應裝置，二丙酮醇得率為13～20%。

在1號反應槽內丙酮與催化劑形成混合物，流經2～5號反應槽，每槽溫度如圖示控制。5號反應槽流出物進入中和槽6，在6內以磷酸中和，然后進入蒸餾塔7，分出甲醇丙酮回用，釜底得二丙酮醇。物料流經1-5的反應槽，一共反應4.5小時。

實施例1

工業丙酮300克，加入甲醇3克，加入KOH0.1克，如圖1條件反應5出口處二丙酮醇得率16.8%。

實施例2

工業丙酮300克，加入甲醇3克，加入NaOH0.1克，如圖1條件反應，5出口處，二丙酮醇得率16.1%。

實施例3～11

工業丙酮300克加入甲醇0.8～9克，加入KOH與NaOH如圖1條件反應，5出口處二丙酮醇得率為表列數據

實施例 丙酮g 甲醇g KOHg NaOHg 二丙酮醇

得率%

3 300g 3 0.0185 0.0186 12.5

4 300 3 0.03 0.03 15.1

5 300 3 0.045 0.045 18.6

6 300 3 0.07 0.07 20.2

7 300 0.8 0.0186 0.0186 13.0