一种环己烷氧化的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110111313.0

申请日:

2011.04.29

公开号:

CN102757305A

公开日:

2012.10.31

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 27/16申请日:20110429|||公开

IPC分类号:

C07C27/16; C07C49/403; C07C45/28; C07C35/08; C07C29/48; B01J8/06; B01D63/00; B01D63/06

主分类号:

C07C27/16

申请人:

岳阳昌德化工实业有限公司

发明人:

何嘉勇; 屈铠甲; 林民; 蒋卫和; 杨浴; 舒兴田; 汪燮卿

地址:

414007 湖南省岳阳市巴陵石化分公司己内酰胺事业部厂区办

优先权:

专利代理机构:

北京润平知识产权代理有限公司 11283

代理人:

陈小莲;周建秋

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内容摘要

本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一种膜管反应器中进行,所述膜管反应器包括管状反应器和膜结构,所述管状反应器的出口端与所述膜结构密封连接,所述膜结构设置为允许所述管状反应器中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器中,与管状反应器中的钛硅分子筛进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器的出口端密封连接的膜结构进行固液分离,得到液体物料。采用本发明的方法,不需要成型催化剂而只需使用钛硅分子筛也可以实现连续的反应,大大加速了该氧化反应的速度,并且采用本发明的方法可以边反应边分离,有效降低了环己烷氧化后的分离成本。

权利要求书

1.一种环己烷氧化的方法,其特征在于,该方法在一种膜管反应器中
进行,所述膜管反应器包括管状反应器(1)和膜结构(2),所述管状反应
器(1)的出口端与所述膜结构(2)密封连接,所述膜结构(2)设置为允
许所述管状反应器(1)中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法
包括在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液
体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器(1)中,与管状反应器(1)
中的钛硅分子筛进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器(1)的出
口端密封连接的膜结构(2)进行固液分离,得到液体物料。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜管反应器包括两个所述
膜结构(2),管状反应器(1)的两端分别与一个所述膜结构(2)密封连接。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜结构(2)的孔径为5-500nm。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜结构(2)为过滤膜或膜
管。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述管状反应器
(1)分成至少两段,相邻两段之间通过隔膜(3)隔开,该隔膜(3)设置
为允许所述管状反应器(1)中的液体物料通过而不允许固体物料通过。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述管状反应器(1)分成2-50
段,每段的长度为0.2-5m。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜管反应器还包括反冲装
置,所述反冲装置用于提供对所述膜结构(2)和隔膜(3)进行反冲洗的气
体物流或液体物流。
8.根据权利要求7所述的方法,所述气体物流为惰性气体,所述液体
物流为环己烷、所述有机溶剂或所述液体物料。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法还包括将所述液体物料
进行精馏,得到分离后的反应物料和反应产物,并将该分离后的反应物料从
膜管反应器的进料口送入管状反应器(1)中循环使用。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述氧化反应的条件包括环己
烷、过氧化氢、水和有机溶剂的质量比为1∶0.003-1∶0.001-5∶0.5-30,接触的
温度为30-150℃、压力为0.01-2MPa、液时空速为0.5-10h-1,液体物料与钛
硅分子筛的重量比为1∶0.01-0.3。
11.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为醇、酮、
酸、腈和卤代烃中的一种或多种;更优选为腈和/或卤代烃;进一步优选为腈
和卤代烃,腈和卤代烃的质量比为0.1-10∶1;更有选为有机溶剂为腈和卤代
烃,所述接触的温度为50-120℃,优选为60-110℃。
12.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为腈,所
述接触的温度为60-120℃。
13.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为卤代烃,
所述接触的温度为50-90℃。
14.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述腈为C1-C10的一元
腈和/或二元腈,优选为C2-C8的一元腈和/或二元腈;所述卤代烃为被一个
和/或多个相同或不同的卤素原子取代的C1-C10的烷烃和/或C6-C10的环烷
烃。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述腈为乙腈、丙腈、戊腈、
己二腈中的一种或多种,优选为乙腈和/或己二腈;所述卤代烃为C1-C6的二
氯代烷烃和/或三氯代烷烃,更优选为二氯甲烷、三氯甲烷、1,1-二氯乙烷、
1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯丙烷、2,2-二氯丙
烷、1,3-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、1,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,4-二氯
丁烷、1,2-二氯戊烷、2,2-二氯戊烷、1,3-二氯戊烷、2,3-二氯戊烷、3,3-二氯
戊烷、1,4-二氯戊烷、2,4-二氯戊烷、1,2,5-三氯戊烷、1,1,5-三氯戊烷和1,2-
二氯环己烷中的一种或多种。
16.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述钛硅分子筛为MFI
结构,钛硅分子筛晶粒为空心结构,该空心结构的空腔部分的径向长度为
5-300nm,且所述钛硅分子筛在25℃、P/P0=0.10、吸附时间为1小时的条件
下测得的苯吸附量为至少70毫克/克,该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等
温线和脱附等温线之间存在滞后环。

说明书

一种环己烷氧化的方法

技术领域

本发明涉及一种环己烷氧化的方法。

背景技术

环己酮、环己醇作为重要的化工原料,广泛应用于纤维、合成橡胶、工
业涂料、医药、农药、有机溶剂等各个领域。随着聚酰胺行业的迅速发展,
作为制备尼龙6和尼龙66中间体的环己酮、环己醇,全世界每年的需求量
都在200万吨以上。

针对上述需求,国内外研究者一直致力于开发高效、无污染的环己酮
(醇)生产工艺,研究者认为以过氧化氢为氧化剂,以钛硅分子筛为催化剂
将环己烷氧化制备环己酮(醇)的工艺符合绿色化学和原子经济发展理念的
要求,是一种极具发展前景的绿色环己烷氧化工艺。

钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的影响因素很多,如钛硅分子筛本身的
性质,氧化剂过氧化氢H2O2的性质,溶剂的选择,反应条件(如温度、原
料配比、反应压力等)等等,研究者为了提高环己烷氧化过程中环己酮的选
择性,主要致力于开发更加高效的钛硅分子筛催化剂(如石油化工科学研究
院开发的具有MFI结构的空心钛硅分子筛HTS),以及优化该过程中的反应
条件来实现前述目标。

虽然目前已有较多的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的研究,但大部分
仅停留在实验室阶段的研究,仍无法实现连续化工业生产。究其原因要么是
对设备的要求过于苛刻,要么是能耗高、但产率低、分离困难等。

因此,如何开发一套适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己
烷反应的工艺将是日后关于钛硅分子筛/H2O2体系内环己烷氧化反应的研究
的重点努力方向。

而开发适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的工
艺的重中之重也在于开发新型的适用于该反应连续进行的设备。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种适用于工业应用的环己烷氧化的方法。

钛硅分子筛/H2O2体系内的环己烷氧化反应存在固液两相,一般而言,
间歇反应均采用的是钛硅分子筛作为催化剂,因此,在间歇反应体系,反应
物料、反应产物与催化剂的混合物呈淤浆状态,在反应完成后通过过滤将固
液两相分离,并可以通过蒸馏等分离手段将反应物料与反应产物分离开,即
对于间歇反应,只能通过手动操作将固液进行分离;连续反应虽然不存在上
述的固液分离困难的问题,但目前要实现连续反应一般可以在固定床中进行
反应,而众所周知,在固定床中,必须将催化剂进行成型才能进行反应,这
就存在一个很大的问题,成型催化剂不仅需要费时费力将钛硅分子筛进行成
型,而且成型后的催化剂因为存在大量的胶黏剂,大大减慢了其催化的速度,
因此在工业中要获得高的转化率需要较长的时间,基于现有技术无论是间歇
反应还是连续反应均存在上述种种的缺陷,本发明的发明人试图设想是否能
提出一种无需采用成型催化剂也可以实现反应连续的进行,并且在反应的同
时能够实现更有效的固液分离的工艺。基于这种设想制造了本发明。

为了实现上述目的,本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一
种膜管反应器(如图1所示)中进行,所述膜管反应器包括管状反应器和膜
结构,所述管状反应器的出口端与所述膜结构密封连接,所述膜结构设置为
允许所述管状反应器中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括
在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进
料从膜管反应器的进料口送入管状反应器中,与管状反应器中的钛硅分子筛
进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器的出口端密封连接的膜结构
进行固液分离,得到液体物料。

采用本发明的方法进行钛硅分子筛/H2O2体系内的环己烷的氧化反应,
不需要成型催化剂而只需使用钛硅分子筛就可以实现连续的反应,这无疑大
大加速了该氧化反应的速度,并且采用本发明的方法可以边反应边分离,大
大降低了环己烷氧化后的分离成本,由此可见,本发明的方法非常适用于钛
硅分子筛/H2O2体系内的环己烷氧化反应的工业化生产。

附图说明

图1为根据本发明的一种具体的实施方式所采用的设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细说明本发明提供的方法。

本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一种膜管反应器(如图
1所示)中进行,所述膜管反应器包括管状反应器1和膜结构2,所述管状
反应器1的出口端与所述膜结构2密封连接,所述膜结构2设置为允许所述
管状反应器1中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化
反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜
管反应器的进料口送入管状反应器1中,与管状反应器1中的钛硅分子筛进
行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器1的出口端密封连接的膜结构
2进行固液分离,得到液体物料。

本发明的方法可以连续反应也可以间歇反应,而工业应用过程中通常是
在连续反应的条件下进行,因此,优选情况下,本发明的方法采用连续反应。

根据本发明的方法,只要所述膜管反应器的出口端与所述膜结构2密封
连接即可实现本发明的目的,但优选情况下,所述设备包括两个所述膜结构
2,管状反应器1的两端分别与一个所述膜结构2密封连接,由此该管状反
应器1可以为卧式反应器,也可以为立式反应器,且为立式反应器时,可以
采用反应物料上流方式或下流方式进料,优选物料上流方式进料。

根据本发明,本发明对所述膜结构的各种参数无特殊要求,只要保证所
述管状反应器1的出口端与所述膜结构2密封连接,所述膜结构2设置为允
许所述管状反应器1中的液体物料通过而不允许固体物料通过即可。一般而
言,具有上述功能的膜结构可以为过滤膜或膜管,所述过滤膜或膜管均可以
按照现有技术进行制造,只要设置的膜结构的参数符合本发明的要求即可,
并且所述具有上述功能的膜结构的重要参数孔径也可以根据具体所采用的
催化剂钛硅分子筛颗粒的大小来进行选择,一般而言所述膜结构2的孔径为
5-500nm,优选为10-100nm。当所述膜结构为膜管时,该膜管可以为完全位
于管状反应器1的出口端的内部,也可以使膜管的一端与管状反应器1密封
连接,另一端伸出管状反应器1的外部。

本发明对所述密封连接的方法无特殊要求,可以参照现有技术进行,在
此不再赘述。

根据本发明的设备,为了使本发明的设备更加适用于工业化应用,所述
管状反应器1分成至少两段,相邻两段之间通过隔膜3隔开,该隔膜3设置
为允许所述管状反应器1中的液体物料通过而不允许固体物料通过。

根据本发明,本发明对所述隔膜3的材料无特殊要求,只要能够满足本
发明的前述要求即可,并且本发明的发明人认为,基于本发明的上述描述,
本领域技术人员能够实际情况的需要进行选择隔膜,如可以将隔膜设置为具
有相同的孔径,也可以依据具体的生产需要,将隔膜设置为不同的孔径。

根据本发明,优选情况下,所述管状反应器1可以分成2-50段,每段
的长度可以设置为0.2-5m。相邻两段之间可以为直接接触,也可以根据工厂
场所需要,为便于设备安装与生产操作,相邻两段之间也可以存在间隔,本
领域技术人员对此均能知悉,在此不再赘述。

根据本发明,为保证膜结构2和隔膜3不被钛硅分子筛催化剂堵塞,优
选情况下,所述膜管反应器还包括反冲装置(图中未示出),所述反冲装置
用于提供对所述膜结构2和隔膜3进行反冲洗的气体物流或液体物流。本发
明对所述反冲装置无特殊要求,只要可以实现用于提供对所述膜结构2和隔
膜3进行反冲洗的气体物流或液体物流从而实现对所述膜结构2和隔膜3进
行反冲洗即可。

根据本发明,所述气体物流或液体物流的流量可以根据液时空速、催化
剂粒径及催化剂浓度等因素进行选择,并且气体物流或液体物流的流量可以
根据实际情况进行手动或自动调节,本领域技术人员对此均能知悉,在此不
再赘述。

根据本发明,所述气体物流可以为各种不参与氧化反应的气体,例如可
以为惰性气体,所述液体物流优选为环己烷、所述有机溶剂或所述液体物料。

根据本发明的方法,为了更加适用于整套环己烷氧化工艺的连续化运
行,所述膜管反应器还可以包括用于将反应物料与反应产物进行分离的分离
单元4。该分离单元4可以是各种能够实现液液分离的装置,优选情况下,
该分离单元4可以包括进料口、产物出料口和反应物料出料口,并且优选情
况下,所述分离单元的进料口与所述管状反应器的出料口连通,所述反应物
料出料口与所述管状反应器的进料口连通,如图1所示。更有选情况下,所
述分离单元为精馏塔。采用该膜管反应器时,本发明的方法还可以将通过所
述分离单元对液体物料进行精馏,得到分离后的反应物料和反应产物,并将
该分离后的反应物料从膜管反应器的进料口送入管状反应器1中循环使用。

根据本发明,所述氧化反应的条件可以为常规的采用钛硅分子筛/H2O2
体系催化氧化环己烷的氧化条件,一般包括环己烷、过氧化氢、水和有机溶
剂的质量比为1∶0.003-1∶0.001-5∶0.5-30,优选为1∶0.03-0.8∶0.1-3∶3-15;接触的
温度为30-150℃,优选为50-120℃;接触的压力为0.01-2MPa,优选为
0.1-0.5MPa,液时空速为0.5-10h-1,优选为0.5-5h-1;液体物料与钛硅分子筛
的重量比为1∶0.01-0.3,优选为1∶0.03-0.12。

本发明中,所述液时空速为本领域常规使用的液时空速的定义,是空速
的一种表示形式,其意义为单位反应体积(对于采用固体催化剂的反应,
则为单位体积催化剂)每小时处理液相反应物的体积。

本发明中,所述压力指的是反应体系内的表压。

根据本发明,有机溶剂可以为常用的有机溶剂,如可以为醇、酮、酸、
腈和卤代烃中的一种或多种。所述醇可以为甲醇、乙醇等醇类物质,所述酮
可以为丙酮、丁酮等有机酮类物质,所述酸可以为乙酸等有机酸类物质。而
本发明的发明人在研究过程中意外的发现,采用腈和/或卤代烃作为溶剂时,
不仅可以大幅度提高环己烷的转化率以及环己醇的收率,而且采用这两种溶
剂的反应体系分离更加容易,因此本发明优选所述溶剂为前述的腈和/或卤代
烃。

本发明的发明人在研究过程中意外的发现,将所述腈和卤代烃混用为有
机溶剂时,能够使得环己烷的转化率及环己醇收率获得进一步的提高,即特
别优选情况下,所述有机溶剂为腈和卤代烃的混合物,优选为腈和卤代烃的
质量比为0.1-10∶1。在有机溶剂为上述混合溶剂的情况下,所述接触的温度
优选为50-120℃,更优选为60-110℃时,环己醇收率明显提高。尽管采用两
种溶剂时,环己烷的转化率、目标产物的收率有进一步的提高,然而两种溶
剂的反应体系,会给后续的分离工作带来麻烦,因此,一般而言,可以根据
具体工业生产中的具体目标进行选择是否需采用两种溶剂进行反应,如在生
产中主要追求环己烷的转化率以及目标产物的收率的话,可以选择在前述两
种溶剂的反应体系下进行反应,反之,若整体工艺对分离过程要求较为严格
的话,则可以选择在优选的一种溶剂体系下进行反应,本领域技术人员对此
均能知悉,在此不再一一赘述。

尽管采用上述腈和/或卤代烃溶剂均可实现本发明的目的,优选情况下,
所述腈为C1-C10的一元腈和/或二元腈,优选为C2-C8的一元腈和/或二元腈,
进一步优选,所述腈为乙腈、丙腈、戊腈、己二腈中的一种或多种,优选为
乙腈和/或己二腈;所述卤代烃为被一个和/或多个相同或不同的卤素原子取
代的C1-C10的烷烃和/或被一个和/或多个相同或不同的卤素原子取代
C6-C10的环烷烃,进一步优选为C1-C6的二氯代烷烃和/或三氯代烷烃,更
优选为二氯甲烷、三氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、
1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙
烷、1,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、1,2-二氯戊烷、2,2-二氯戊
烷、1,3-二氯戊烷、2,3-二氯戊烷、3,3-二氯戊烷、1,4-二氯戊烷、2,4-二氯戊
烷、1,2,5-三氯戊烷、1,1,5-三氯戊烷和1,2-二氯环己烷中的一种或多种。

本发明的发明人研究发现,当所述溶剂为腈时,所述接触的温度优选为
60-120℃时,环己烷的转化率及环己醇收率能够进一步提高;或者当所述溶
剂为卤代烃时,所述接触的温度为50-90℃时,环己烷的转化率及环己醇收
率能够进一步提高。

根据本发明,所述钛硅分子筛催化剂中的钛硅分子筛可以为常规的钛硅
分子筛,可以为改性的也可以为非改性的,优选为MFI结构的钛硅分子筛(如
TS-1)、MEL结构的钛硅分子筛(如TS-2)、BETA结构的钛硅分子筛(如
Ti-β)中的至少一种;更优选为具有结构式为xTiO2·SiO2,其中,x为
0.0001-0.04,优选为0.01-0.03,更优选为0.015-0.025的钛硅分子筛。

在本发明中,所述钛硅分子筛可以商购得到,也可以制备得到,制备所
述钛硅分子筛的方法已为本领域技术人员所公知,例如,可以参照
[Cyclohexane Oxidation Catalyzed by Titanium Silicalite(TS-1)With Hydrogen
Peroxide Journal of Natural Gas Chemistry 2001,10(4):295-307]中所描述
的方法制备,也可以参照CN101279959A中公开的制备催化剂的方法制得。

更优选为,所述钛硅分子筛催化剂中的钛硅分子筛为MFI结构,钛硅分
子筛晶粒为空心结构,该空心结构的空腔部分的径向长度为5-300nm,且所
述钛硅分子筛在25℃、P/P0=0.10、吸附时间为1小时的条件下测得的苯吸附
量为不少于70毫克/克,该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等
温线之间存在滞后环,具有上述结构和性质的钛硅分子筛一般称为空心钛硅
分子筛,商业上称为HTS,其相关参数及其制备方法可以参见CN1301599A。

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明,但并不因此而限制本发
明。

对比例和实施例中所用到的试剂均为市售的化学纯试剂。

实施例中所用的空心钛硅分子筛HTS系CN1301599A所述钛硅分子筛
的工业产品(湖南建长公司制造,经X-射线衍射分析为MFI结构的钛硅分
子筛,该分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环,
晶粒为空心晶粒且空腔部分的径向长度为15-180nm;该分子筛样品在25℃,
P/P0=0.10,吸附时间1小时的条件下测得的苯吸附量为78毫克/克),氧化
钛含量为2.5重量%。

实施例中所用的传统钛硅分子筛(TS-1)是按文献[Cyclohexane
Oxidation Catalyzed by Titanium Silicalite(T S-1)With Hydrogen Peroxide
Journal of Natural Gas Chemistry 2001,10(4):295-307]中第296页9-24行所
描述的方法制备出的(TS-1)分子筛样品,氧化钛的含量为2.5重量%。

本发明中,采用气相色谱进行体系中各组成的分析,通过校正归一法进
行定量,均可参照现有技术进行,在此基础上计算反应物的转化率、产物的
收率和选择性等评价指标。

本发明中,环己烷的转化率计算公式如下:


组分选择性的计算公式如下:



组分收率的计算公式如下:

V环己醇=S环己醇×X环己烷

其中,X为转化率;S为选择性;Y为收率;m为组分的质量;n为组
分的物质的量;其中m0和n0分别表示反应前的质量和摩尔量。

本发明实施例中均采用图1所示的膜管反应器,其中管式反应器的总高
度为2m,管式反应器的直径为1.2cm,膜结构(用南京天亚膜分离技术有限
公司生产陶瓷膜的改装,孔径为100nm)与管式反应器密封连接,并采用三
个隔膜(用南京天亚膜分离技术有限公司生产陶瓷膜的改装,孔径为
100nm),将管式反应器均匀分成4段,并且本发明的膜管反应器还包括用于
分离反应物料与反应产物的分离器(分离器为精馏塔),膜管反应器内每段
管式反应器内的钛硅分子筛的含量相同。(通过在膜管反应器的管式反应器
上缠绕加热带提供反应温度)。

实施例1

按照环己烷与双氧水(浓度为27.5重量%)及溶剂1,2-二氯丙烷(沸点
96.8℃)的质量比为1∶1.72∶15的比例从膜管反应器的进料口连续进料,钛硅
分子筛与液体物料的重量比为0.04∶1,液时空速1h-1,膜管反应器内的温度
为60℃,压力为0.2MPa,接着将从出料口出来的混合物送入膜管反应器的
分离单元进行反应产物与反应物料的分离,将反应物料继续送入管式反应器
中进行反应,系统稳定运行4h后取样分析,测得环己烷的转化率、酮醇选择
性及环己醇收率见表1。

实施例2

与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为1,4-二氯戊烷,并且1,4-二氯
戊烷与环己烷的质量比为5∶1,膜管反应器内的温度为80℃,环己烷的转化
率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。

实施例3

与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为己二腈,并且己二腈与环己烷
的质量比为10∶1,膜管反应器内的温度为110℃,环己烷的转化率、酮醇选
择性及环己醇收率见表1。

实施例4

与实施例3的方法相同,不同的是溶剂为乙腈,膜管反应器内的温度为
70℃,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。

实施例5

与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂为三氯甲烷,且反应温度为50
℃。

实施例6

与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂为1,1,5-三氯丙烷,反应温度
为90℃。

实施例7

与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂1,2-二氯丙烷由1,2-二氯丙烷和
丙腈的混合溶剂代替,且二者的质量比为1∶1,环己烷的转化率、酮醇选择
性及环己醇收率见表1。

实施例8

与实施例3的方法相同,不同的是溶剂己二腈由1,2-二氯丙烷和己二腈
的混合溶剂代替,加热介质为环己烷,且1,2-二氯丙烷与己二腈的质量比为
1∶9,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。

实施例9

与实施例4的方法相同,不同的是溶剂乙腈由乙腈和1,3-二氯丙烷代替,
且乙腈与1,3-二氯丙烷的质量比为1∶9,环己烷的转化率、酮醇选择性及环
己醇收率见表1。

实施例10

与实施例1的方法相同,不同的是溶剂1,2-二氯丙烷由1-氯丙烷代替,
环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。

实施例11

与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为丙酮,环己烷的转化率、酮醇
选择性及环己醇收率见表1。

实施例12

与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为乙酸,环己烷的转化率、酮醇
选择性及环己醇收率见表1。

实施例13

与实施例1的方法相同,不同的是催化剂为含有常规钛硅分子筛(TS-1)
的催化剂,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。

表1

  实施例
  环己烷转化率/%
  酮醇选择性/%
  环己醇收率/%
  1
  74%
  100%
  59%
  2
  73%
  100%
  60%
  3
  73%
  100%
  61%
  4
  74%
  100%
  62%
  5
  73%
  100%
  60%
  6
  73%
  100%
  61%
  7
  78%
  100%
  69%
  8
  77%
  100%
  67%
  9
  78%
  100%
  66%
  10
  64%
  100%
  47%
  11
  47%
  90%
  17%
  12
  34%
  85%
  17%
  13
  24%
  90%
  14%

由表2可以看出,采用本发明的方法,环己烷的转化率及环己醇的收率
均较高,并且本发明因为在膜管反应器中进行反应,有效的实现了边反应边
分离的有益效果,克服了间歇反应固液分离困难,连续反应在成型催化剂的
条件下反应缓慢的问题。

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1、(10)申请公布号 CN 102757305 A(43)申请公布日 2012.10.31CN102757305A*CN102757305A*(21)申请号 201110111313.0(22)申请日 2011.04.29C07C 27/16(2006.01)C07C 49/403(2006.01)C07C 45/28(2006.01)C07C 35/08(2006.01)C07C 29/48(2006.01)B01J 8/06(2006.01)B01D 63/00(2006.01)B01D 63/06(2006.01)(71)申请人岳阳昌德化工实业有限公司地址 414007 湖南省岳阳市巴陵石。

2、化分公司己内酰胺事业部厂区办(72)发明人何嘉勇 屈铠甲 林民 蒋卫和杨浴 舒兴田 汪燮卿(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司 11283代理人陈小莲 周建秋(54) 发明名称一种环己烷氧化的方法(57) 摘要本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一种膜管反应器中进行,所述膜管反应器包括管状反应器和膜结构,所述管状反应器的出口端与所述膜结构密封连接,所述膜结构设置为允许所述管状反应器中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器中,与管状反应器中的钛硅分子筛进行接触,接触后的。

3、产物通过与所述管状反应器的出口端密封连接的膜结构进行固液分离,得到液体物料。采用本发明的方法,不需要成型催化剂而只需使用钛硅分子筛也可以实现连续的反应,大大加速了该氧化反应的速度,并且采用本发明的方法可以边反应边分离,有效降低了环己烷氧化后的分离成本。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书8页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 1 页1/2页21.一种环己烷氧化的方法,其特征在于,该方法在一种膜管反应器中进行,所述膜管反应器包括管状反应器(1)和膜结构(2),所述管状反应器(1)的出口端与所述膜结构(2)密封连接,所。

4、述膜结构(2)设置为允许所述管状反应器(1)中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器(1)中,与管状反应器(1)中的钛硅分子筛进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器(1)的出口端密封连接的膜结构(2)进行固液分离,得到液体物料。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜管反应器包括两个所述膜结构(2),管状反应器(1)的两端分别与一个所述膜结构(2)密封连接。3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜结构(2)的孔径为5-500nm。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜结构(。

5、2)为过滤膜或膜管。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述管状反应器(1)分成至少两段,相邻两段之间通过隔膜(3)隔开,该隔膜(3)设置为允许所述管状反应器(1)中的液体物料通过而不允许固体物料通过。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述管状反应器(1)分成2-50段,每段的长度为0.2-5m。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜管反应器还包括反冲装置,所述反冲装置用于提供对所述膜结构(2)和隔膜(3)进行反冲洗的气体物流或液体物流。8.根据权利要求7所述的方法,所述气体物流为惰性气体,所述液体物流为环己烷、所述有机溶剂或所述液体物料。9.根据权利要求1所述的方法,其中。

6、,该方法还包括将所述液体物料进行精馏,得到分离后的反应物料和反应产物,并将该分离后的反应物料从膜管反应器的进料口送入管状反应器(1)中循环使用。10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述氧化反应的条件包括环己烷、过氧化氢、水和有机溶剂的质量比为10.003-10.001-50.5-30,接触的温度为30-150、压力为0.01-2MPa、液时空速为0.5-10h-1,液体物料与钛硅分子筛的重量比为10.01-0.3。11.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为醇、酮、酸、腈和卤代烃中的一种或多种;更优选为腈和/或卤代烃;进一步优选为腈和卤代烃,腈和卤代烃的质量比为0.1-101;。

7、更有选为有机溶剂为腈和卤代烃,所述接触的温度为50-120,优选为60-110。12.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为腈,所述接触的温度为60-120。13.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述有机溶剂为卤代烃,所述接触的温度为50-90。14.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述腈为C1-C10的一元腈和/或二元腈,优选为C2-C8的一元腈和/或二元腈;所述卤代烃为被一个和/或多个相同或不同的卤素原子取代的C1-C10的烷烃和/或C6-C10的环烷烃。15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述腈为乙腈、丙腈、戊腈、己二腈中的一种或多种,优选为乙腈和/或己二腈。

8、;所述卤代烃为C1-C6的二氯代烷烃和/或三氯代烷烃,更权 利 要 求 书CN 102757305 A2/2页3优选为二氯甲烷、三氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、1,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、1,2-二氯戊烷、2,2-二氯戊烷、1,3-二氯戊烷、2,3-二氯戊烷、3,3-二氯戊烷、1,4-二氯戊烷、2,4-二氯戊烷、1,2,5-三氯戊烷、1,1,5-三氯戊烷和1,2-二氯环己烷中的一种或多种。16.根据权利要求1或10所述的方法,其中,所述。

9、钛硅分子筛为MFI结构,钛硅分子筛晶粒为空心结构,该空心结构的空腔部分的径向长度为5-300nm,且所述钛硅分子筛在25、P/P00.10、吸附时间为1小时的条件下测得的苯吸附量为至少70毫克/克,该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环。权 利 要 求 书CN 102757305 A1/8页4一种环己烷氧化的方法技术领域0001 本发明涉及一种环己烷氧化的方法。背景技术0002 环己酮、环己醇作为重要的化工原料,广泛应用于纤维、合成橡胶、工业涂料、医药、农药、有机溶剂等各个领域。随着聚酰胺行业的迅速发展,作为制备尼龙6和尼龙66中间体的环己酮、环己醇,全世界每年的需求量。

10、都在200万吨以上。0003 针对上述需求,国内外研究者一直致力于开发高效、无污染的环己酮(醇)生产工艺,研究者认为以过氧化氢为氧化剂,以钛硅分子筛为催化剂将环己烷氧化制备环己酮(醇)的工艺符合绿色化学和原子经济发展理念的要求,是一种极具发展前景的绿色环己烷氧化工艺。0004 钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的影响因素很多,如钛硅分子筛本身的性质,氧化剂过氧化氢H2O2的性质,溶剂的选择,反应条件(如温度、原料配比、反应压力等)等等,研究者为了提高环己烷氧化过程中环己酮的选择性,主要致力于开发更加高效的钛硅分子筛催化剂(如石油化工科学研究院开发的具有MFI结构的空心钛硅分子筛HTS),以及优化该过。

11、程中的反应条件来实现前述目标。0005 虽然目前已有较多的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的研究,但大部分仅停留在实验室阶段的研究,仍无法实现连续化工业生产。究其原因要么是对设备的要求过于苛刻,要么是能耗高、但产率低、分离困难等。0006 因此,如何开发一套适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的工艺将是日后关于钛硅分子筛/H2O2体系内环己烷氧化反应的研究的重点努力方向。0007 而开发适用于工业连续化生产的钛硅分子筛催化氧化环己烷反应的工艺的重中之重也在于开发新型的适用于该反应连续进行的设备。发明内容0008 本发明的目的是为了提供一种适用于工业应用的环己烷氧化的方法。0009 钛。

12、硅分子筛/H2O2体系内的环己烷氧化反应存在固液两相,一般而言,间歇反应均采用的是钛硅分子筛作为催化剂,因此,在间歇反应体系,反应物料、反应产物与催化剂的混合物呈淤浆状态,在反应完成后通过过滤将固液两相分离,并可以通过蒸馏等分离手段将反应物料与反应产物分离开,即对于间歇反应,只能通过手动操作将固液进行分离;连续反应虽然不存在上述的固液分离困难的问题,但目前要实现连续反应一般可以在固定床中进行反应,而众所周知,在固定床中,必须将催化剂进行成型才能进行反应,这就存在一个很大的问题,成型催化剂不仅需要费时费力将钛硅分子筛进行成型,而且成型后的催化剂因为存在大量的胶黏剂,大大减慢了其催化的速度,因此在。

13、工业中要获得高的转化率需要较长的时间,基于现有技术无论是间歇反应还是连续反应均存在上述种种的缺陷,本发明的发明人试图设想是否能提出一种无需采用成型催化剂也可以实现反应连续的进行,并且说 明 书CN 102757305 A2/8页5在反应的同时能够实现更有效的固液分离的工艺。基于这种设想制造了本发明。0010 为了实现上述目的,本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一种膜管反应器(如图1所示)中进行,所述膜管反应器包括管状反应器和膜结构,所述管状反应器的出口端与所述膜结构密封连接,所述膜结构设置为允许所述管状反应器中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化反应条件下,将含有环己烷。

14、、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器中,与管状反应器中的钛硅分子筛进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器的出口端密封连接的膜结构进行固液分离,得到液体物料。0011 采用本发明的方法进行钛硅分子筛/H2O2体系内的环己烷的氧化反应,不需要成型催化剂而只需使用钛硅分子筛就可以实现连续的反应,这无疑大大加速了该氧化反应的速度,并且采用本发明的方法可以边反应边分离,大大降低了环己烷氧化后的分离成本,由此可见,本发明的方法非常适用于钛硅分子筛/H2O2体系内的环己烷氧化反应的工业化生产。附图说明0012 图1为根据本发明的一种具体的实施方式所采用的设备的示意图。。

15、具体实施方式0013 下面结合附图进一步详细说明本发明提供的方法。0014 本发明提供了一种环己烷氧化的方法,该方法在一种膜管反应器(如图1所示)中进行,所述膜管反应器包括管状反应器1和膜结构2,所述管状反应器1的出口端与所述膜结构2密封连接,所述膜结构2设置为允许所述管状反应器1中的液体物料通过而不允许固体物料通过,该方法包括在氧化反应条件下,将含有环己烷、过氧化氢水溶液以及有机溶剂的液体进料从膜管反应器的进料口送入管状反应器1中,与管状反应器1中的钛硅分子筛进行接触,接触后的产物通过与所述管状反应器1的出口端密封连接的膜结构2进行固液分离,得到液体物料。0015 本发明的方法可以连续反应也。

16、可以间歇反应,而工业应用过程中通常是在连续反应的条件下进行,因此,优选情况下,本发明的方法采用连续反应。0016 根据本发明的方法,只要所述膜管反应器的出口端与所述膜结构2密封连接即可实现本发明的目的,但优选情况下,所述设备包括两个所述膜结构2,管状反应器1的两端分别与一个所述膜结构2密封连接,由此该管状反应器1可以为卧式反应器,也可以为立式反应器,且为立式反应器时,可以采用反应物料上流方式或下流方式进料,优选物料上流方式进料。0017 根据本发明,本发明对所述膜结构的各种参数无特殊要求,只要保证所述管状反应器1的出口端与所述膜结构2密封连接,所述膜结构2设置为允许所述管状反应器1中的液体物料。

17、通过而不允许固体物料通过即可。一般而言,具有上述功能的膜结构可以为过滤膜或膜管,所述过滤膜或膜管均可以按照现有技术进行制造,只要设置的膜结构的参数符合本发明的要求即可,并且所述具有上述功能的膜结构的重要参数孔径也可以根据具体所采用的催化剂钛硅分子筛颗粒的大小来进行选择,一般而言所述膜结构2的孔径为说 明 书CN 102757305 A3/8页65-500nm,优选为10-100nm。当所述膜结构为膜管时,该膜管可以为完全位于管状反应器1的出口端的内部,也可以使膜管的一端与管状反应器1密封连接,另一端伸出管状反应器1的外部。0018 本发明对所述密封连接的方法无特殊要求,可以参照现有技术进行,在。

18、此不再赘述。0019 根据本发明的设备,为了使本发明的设备更加适用于工业化应用,所述管状反应器1分成至少两段,相邻两段之间通过隔膜3隔开,该隔膜3设置为允许所述管状反应器1中的液体物料通过而不允许固体物料通过。0020 根据本发明,本发明对所述隔膜3的材料无特殊要求,只要能够满足本发明的前述要求即可,并且本发明的发明人认为,基于本发明的上述描述,本领域技术人员能够实际情况的需要进行选择隔膜,如可以将隔膜设置为具有相同的孔径,也可以依据具体的生产需要,将隔膜设置为不同的孔径。0021 根据本发明,优选情况下,所述管状反应器1可以分成2-50段,每段的长度可以设置为0.2-5m。相邻两段之间可以为。

19、直接接触,也可以根据工厂场所需要,为便于设备安装与生产操作,相邻两段之间也可以存在间隔,本领域技术人员对此均能知悉,在此不再赘述。0022 根据本发明,为保证膜结构2和隔膜3不被钛硅分子筛催化剂堵塞,优选情况下,所述膜管反应器还包括反冲装置(图中未示出),所述反冲装置用于提供对所述膜结构2和隔膜3进行反冲洗的气体物流或液体物流。本发明对所述反冲装置无特殊要求,只要可以实现用于提供对所述膜结构2和隔膜3进行反冲洗的气体物流或液体物流从而实现对所述膜结构2和隔膜3进行反冲洗即可。0023 根据本发明,所述气体物流或液体物流的流量可以根据液时空速、催化剂粒径及催化剂浓度等因素进行选择,并且气体物流或。

20、液体物流的流量可以根据实际情况进行手动或自动调节,本领域技术人员对此均能知悉,在此不再赘述。0024 根据本发明,所述气体物流可以为各种不参与氧化反应的气体,例如可以为惰性气体,所述液体物流优选为环己烷、所述有机溶剂或所述液体物料。0025 根据本发明的方法,为了更加适用于整套环己烷氧化工艺的连续化运行,所述膜管反应器还可以包括用于将反应物料与反应产物进行分离的分离单元4。该分离单元4可以是各种能够实现液液分离的装置,优选情况下,该分离单元4可以包括进料口、产物出料口和反应物料出料口,并且优选情况下,所述分离单元的进料口与所述管状反应器的出料口连通,所述反应物料出料口与所述管状反应器的进料口连。

21、通,如图1所示。更有选情况下,所述分离单元为精馏塔。采用该膜管反应器时,本发明的方法还可以将通过所述分离单元对液体物料进行精馏,得到分离后的反应物料和反应产物,并将该分离后的反应物料从膜管反应器的进料口送入管状反应器1中循环使用。0026 根据本发明,所述氧化反应的条件可以为常规的采用钛硅分子筛/H2O2体系催化氧化环己烷的氧化条件,一般包括环己烷、过氧化氢、水和有机溶剂的质量比为10.003-10.001-50.5-30,优选为10.03-0.80.1-33-15;接触的温度为30-150,优选为50-120;接触的压力为0.01-2MPa,优选为0.1-0.5MPa,液时空速为0.5-10。

22、h-1,优选为0.5-5h-1;液体物料与钛硅分子筛的重量比为10.01-0.3,优选为10.03-0.12。说 明 书CN 102757305 A4/8页70027 本发明中,所述液时空速为本领域常规使用的液时空速的定义,是空速的一种表示形式,其意义为单位反应体积(对于采用固体催化剂的反应,则为单位体积催化剂)每小时处理液相反应物的体积。0028 本发明中,所述压力指的是反应体系内的表压。0029 根据本发明,有机溶剂可以为常用的有机溶剂,如可以为醇、酮、酸、腈和卤代烃中的一种或多种。所述醇可以为甲醇、乙醇等醇类物质,所述酮可以为丙酮、丁酮等有机酮类物质,所述酸可以为乙酸等有机酸类物质。而本。

23、发明的发明人在研究过程中意外的发现,采用腈和/或卤代烃作为溶剂时,不仅可以大幅度提高环己烷的转化率以及环己醇的收率,而且采用这两种溶剂的反应体系分离更加容易,因此本发明优选所述溶剂为前述的腈和/或卤代烃。0030 本发明的发明人在研究过程中意外的发现,将所述腈和卤代烃混用为有机溶剂时,能够使得环己烷的转化率及环己醇收率获得进一步的提高,即特别优选情况下,所述有机溶剂为腈和卤代烃的混合物,优选为腈和卤代烃的质量比为0.1-101。在有机溶剂为上述混合溶剂的情况下,所述接触的温度优选为50-120,更优选为60-110时,环己醇收率明显提高。尽管采用两种溶剂时,环己烷的转化率、目标产物的收率有进一。

24、步的提高,然而两种溶剂的反应体系,会给后续的分离工作带来麻烦,因此,一般而言,可以根据具体工业生产中的具体目标进行选择是否需采用两种溶剂进行反应,如在生产中主要追求环己烷的转化率以及目标产物的收率的话,可以选择在前述两种溶剂的反应体系下进行反应,反之,若整体工艺对分离过程要求较为严格的话,则可以选择在优选的一种溶剂体系下进行反应,本领域技术人员对此均能知悉,在此不再一一赘述。0031 尽管采用上述腈和/或卤代烃溶剂均可实现本发明的目的,优选情况下,所述腈为C1-C10的一元腈和/或二元腈,优选为C2-C8的一元腈和/或二元腈,进一步优选,所述腈为乙腈、丙腈、戊腈、己二腈中的一种或多种,优选为乙。

25、腈和/或己二腈;所述卤代烃为被一个和/或多个相同或不同的卤素原子取代的C1-C10的烷烃和/或被一个和/或多个相同或不同的卤素原子取代C6-C10的环烷烃,进一步优选为C1-C6的二氯代烷烃和/或三氯代烷烃,更优选为二氯甲烷、三氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、1,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、1,2-二氯戊烷、2,2-二氯戊烷、1,3-二氯戊烷、2,3-二氯戊烷、3,3-二氯戊烷、1,4-二氯戊烷、2,4-二氯戊烷、1,2,5-三氯戊烷、1,1。

26、,5-三氯戊烷和1,2-二氯环己烷中的一种或多种。0032 本发明的发明人研究发现,当所述溶剂为腈时,所述接触的温度优选为60-120时,环己烷的转化率及环己醇收率能够进一步提高;或者当所述溶剂为卤代烃时,所述接触的温度为50-90时,环己烷的转化率及环己醇收率能够进一步提高。0033 根据本发明,所述钛硅分子筛催化剂中的钛硅分子筛可以为常规的钛硅分子筛,可以为改性的也可以为非改性的,优选为MFI结构的钛硅分子筛(如TS-1)、MEL结构的钛硅分子筛(如TS-2)、BETA结构的钛硅分子筛(如Ti-)中的至少一种;更优选为具有结构式为xTiO2SiO2,其中,x为0.0001-0.04,优选为。

27、0.01-0.03,更优选为0.015-0.025的钛硅分子筛。0034 在本发明中,所述钛硅分子筛可以商购得到,也可以制备得到,制备所述钛硅说 明 书CN 102757305 A5/8页8分子筛的方法已为本领域技术人员所公知,例如,可以参照Cyclohexane Oxidation Catalyzed by Titanium Silicalite(TS-1)With HydrogenPeroxide Journal of Natural Gas Chemistry 2001,10(4):295-307中所描述的方法制备,也可以参照CN101279959A中公开的制备催化剂的方法制得。0035。

28、 更优选为,所述钛硅分子筛催化剂中的钛硅分子筛为MFI结构,钛硅分子筛晶粒为空心结构,该空心结构的空腔部分的径向长度为5-300nm,且所述钛硅分子筛在25、P/P00.10、吸附时间为1小时的条件下测得的苯吸附量为不少于70毫克/克,该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环,具有上述结构和性质的钛硅分子筛一般称为空心钛硅分子筛,商业上称为HTS,其相关参数及其制备方法可以参见CN1301599A。0036 下面的实施例将对本发明予以进一步的说明,但并不因此而限制本发明。0037 对比例和实施例中所用到的试剂均为市售的化学纯试剂。0038 实施例中所用的空心钛硅分子筛HT。

29、S系CN1301599A所述钛硅分子筛的工业产品(湖南建长公司制造,经X-射线衍射分析为MFI结构的钛硅分子筛,该分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环,晶粒为空心晶粒且空腔部分的径向长度为15-180nm;该分子筛样品在25,P/P00.10,吸附时间1小时的条件下测得的苯吸附量为78毫克/克),氧化钛含量为2.5重量。0039 实施例中所用的传统钛硅分子筛(TS-1)是按文献CyclohexaneOxidation Catalyzed by Titanium Silicalite(T S-1)With Hydrogen PeroxideJournal of Natural。

30、 Gas Chemistry 2001,10(4):295-307中第296页9-24行所描述的方法制备出的(TS-1)分子筛样品,氧化钛的含量为2.5重量。0040 本发明中,采用气相色谱进行体系中各组成的分析,通过校正归一法进行定量,均可参照现有技术进行,在此基础上计算反应物的转化率、产物的收率和选择性等评价指标。0041 本发明中,环己烷的转化率计算公式如下:0042 0043 组分选择性的计算公式如下:0044 0045 0046 组分收率的计算公式如下:0047 V环己醇S环己醇X环己烷0048 其中,X为转化率;S为选择性;Y为收率;m为组分的质量;n为组分的物质的量;其中m0和n。

31、0分别表示反应前的质量和摩尔量。0049 本发明实施例中均采用图1所示的膜管反应器,其中管式反应器的总高度为2m,说 明 书CN 102757305 A6/8页9管式反应器的直径为1.2cm,膜结构(用南京天亚膜分离技术有限公司生产陶瓷膜的改装,孔径为100nm)与管式反应器密封连接,并采用三个隔膜(用南京天亚膜分离技术有限公司生产陶瓷膜的改装,孔径为100nm),将管式反应器均匀分成4段,并且本发明的膜管反应器还包括用于分离反应物料与反应产物的分离器(分离器为精馏塔),膜管反应器内每段管式反应器内的钛硅分子筛的含量相同。(通过在膜管反应器的管式反应器上缠绕加热带提供反应温度)。0050 实施。

32、例10051 按照环己烷与双氧水(浓度为27.5重量)及溶剂1,2-二氯丙烷(沸点96.8)的质量比为11.7215的比例从膜管反应器的进料口连续进料,钛硅分子筛与液体物料的重量比为0.041,液时空速1h-1,膜管反应器内的温度为60,压力为0.2MPa,接着将从出料口出来的混合物送入膜管反应器的分离单元进行反应产物与反应物料的分离,将反应物料继续送入管式反应器中进行反应,系统稳定运行4h后取样分析,测得环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0052 实施例20053 与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为1,4-二氯戊烷,并且1,4-二氯戊烷与环己烷的质量比为51,膜管反应器内的温度。

33、为80,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0054 实施例30055 与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为己二腈,并且己二腈与环己烷的质量比为101,膜管反应器内的温度为110,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0056 实施例40057 与实施例3的方法相同,不同的是溶剂为乙腈,膜管反应器内的温度为70,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0058 实施例50059 与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂为三氯甲烷,且反应温度为50。0060 实施例60061 与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂为1,1,5-三氯丙烷,反应温度为90。0062 实施例7006。

34、3 与实施例1的方法相同,不同的是,溶剂1,2-二氯丙烷由1,2-二氯丙烷和丙腈的混合溶剂代替,且二者的质量比为11,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0064 实施例80065 与实施例3的方法相同,不同的是溶剂己二腈由1,2-二氯丙烷和己二腈的混合溶剂代替,加热介质为环己烷,且1,2-二氯丙烷与己二腈的质量比为19,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0066 实施例90067 与实施例4的方法相同,不同的是溶剂乙腈由乙腈和1,3-二氯丙烷代替,且乙腈与1,3-二氯丙烷的质量比为19,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。说 明 书CN 102757305 A。

35、7/8页100068 实施例100069 与实施例1的方法相同,不同的是溶剂1,2-二氯丙烷由1-氯丙烷代替,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0070 实施例110071 与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为丙酮,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0072 实施例120073 与实施例1的方法相同,不同的是溶剂为乙酸,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0074 实施例130075 与实施例1的方法相同,不同的是催化剂为含有常规钛硅分子筛(TS-1)的催化剂,环己烷的转化率、酮醇选择性及环己醇收率见表1。0076 表10077 实施例 环己烷转化率/ 酮醇选择性/ 环己醇收率/1 74 100 592 73 100 603 73 100 614 74 100 625 73 100 606 73 100 617 78 100 698 77 100 679 78 100 6610 64 100 4711 47 90 1712 34 85 1713 24 90 140078 由表2可以看出,采用本发明的方法,环己烷的转化率及环己醇的收率均较高,并且本发明因为在膜管反应器中进行反应,有效的实现了边反应边分离的有益效果,克服了说 明 书CN 102757305 A10。

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