[發明專利]合成異丙叉丙酮和異佛爾酮的方法

在審

• 申請號: 201811248607.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111097397A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 馬夏坪;金照生;呂建剛;周海春;孫蘭萍;金萍;劉波;黃祖娟;趙帥;許烽
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J21/10
• 分類號: B01J21/10;B01J37/08;B01J37/10;C07C45/74;C07C49/603;C07C49/04
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本發明涉及一種丙酮一步法合成異丙叉丙酮和異佛爾酮的方法，采用固定床反應器，以丙酮為反應原料，反應器內裝填采用添加硅溶膠制備的鎂鋁復合氧化物催化劑，丙酮進行縮合反應生成異丙叉丙酮和異佛爾酮。

技術領域

本發明涉及一種合成異丙叉丙酮和異佛爾酮的方法。

背景技術

丙酮自縮合反應為連串反應，其二聚產物主要為異丙叉丙酮，三聚產物主要為異佛爾酮。

異丙叉丙酮是重要的有機合成中間體，主要用于藥物、精細化學品及殺蟲劑等，可以用作中沸點溶劑，用作硝酸纖維素和多種樹脂尤其是乙烯基樹脂以及噴漆等的溶劑。

異佛爾酮的化學名稱是3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮，外觀為無色低揮發性液體，是一種具有高沸點、低吸濕性、微小蒸發速度和突出溶解能力的性能優良的重要酮類溶劑。同時也是一種重要的有機化工原料，其衍生物異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)是生產耐光性、耐候性聚氨酯必需的原料，可制得耐泛黃性好、機械性能和耐化學腐蝕性能較高的聚氨酯樹脂。

異丙叉丙酮傳統的生產方法是兩步法：第一步，丙酮在堿性催化劑存在下，加壓縮合轉化成二丙酮醇，催化劑為氫氧化鈣或氫氧化壩。接著二丙酮醇在酸性催化劑存在下(硝酸、硼酸、苯磺酸)，加熱到100～200℃，二丙酮醇脫水生成異丙叉丙酮。CN103772175B公開了一種合成異丙叉丙酮及仲丁醇的組合工藝方法，采用固定床反應器，以固體酸為催化劑，進料中同時包括丙酮和正丁烯，在催化反應床層，丙酮進行縮合反應，生成異丙叉丙酮和水，正丁烯與水反應生成仲丁醇。該發明方法實質上是利用正丁烯與水反應來實現丙酮縮合過程中水的脫除，以利反應向正反應方向進行。但是，這樣做的結果是使得反應副產增加，對原料純度和工藝控制要求提高。CN104355976B采用固定床反應器及分子篩吸附脫水罐串聯的組合工藝，以丙酮為反應原料，反應器內裝填固體催化劑，丙酮進行縮合反應生成異丙叉丙酮和水，產物進入第一個分子篩吸附脫水罐，脫水后有機油相進入第二個固定床反應器，丙酮進一步縮合生成異丙叉丙酮和水，再經第二個分子篩吸附脫水罐。反應器及脫水罐串聯段數為2～3級，脫水后丙酮與異丙叉丙酮油相送入到精餾分離系統，未反應的丙酮循環回反應器。但過多的反應——吸附脫水串聯級數使得丙酮轉化率有顯著下降，在設備投資及能耗方面不具有經濟優勢。

丙酮縮合法制備異佛爾酮包括液相縮合法和多相縮合法。液相縮合法是丙酮在堿性溶液中加壓液相縮合，是目前國外主要采用的工業方法，該方法具有催化劑簡單、操作方便等優點；缺點是反應釜為高壓設備，且內部結構較復雜，丙酮轉化率不高，生產成本較高，廢液中含有大量的氫氧化鉀，處理較困難，蒸餾塔操作過程不易控制等。為克服上述異佛爾酮生產過程存在的缺點，國內外技術人員積極研究采用固體催化劑的多相催化縮合法。例如專利CN101875602A公開了鎂鋁復合氧化物催化劑，可用于丙酮多相縮合制備異佛爾銅。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是以往技術中不能通過一步法同時得到異丙叉丙酮和異佛爾酮，提供一種新的異丙叉丙酮和異佛爾酮催化劑及其制備方法。該方法具有催化劑制備簡單，合成效率高的特點。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種采用上述制備方法得到的催化劑的丙酮多相縮合合成異丙叉丙酮和異佛爾酮的方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：

復合催化劑的制備方法，包括如下步驟：

鎂鋁復合氧化物前驅體與硅溶膠混合，焙燒，水熱處理，再焙燒，得到所述復合催化劑。

上述技術方案中，所述鎂鋁復合氧化物前驅體中鎂鋁摩爾比為(1～4):(1～2)，優選(2～4):1。

上述技術方案中，所述鎂鋁復合氧化物前驅體與硅溶膠的質量比為(4～1):1。

上述技術方案中，所述鎂鋁復合氧化物前驅體包括水滑石。