Спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу, який передбачає:
(a) нейтралізацію кислот та/або діоксиду вуглецю, присутніх в органічному розчині, який крім того містить циклогексилгідропероксид, змішуванням органічного розчину з першим водним лужним розчином для утворення першої суміші, яка містить першу водну фазу та першу органічну фазу,
(b) відділення першої водної фази від першої органічної фази,
(c) видалення першої водної фази,
(d) розкладання циклогексилгідропероксиду, який є присутнім в зазначеній першій органічній фазі, змішуванням зазначеної першої органічної фази із другим водним лужним розчином для утворення другої суміші, що включає другу водну фазу та другу органічну фазу, що містить циклогексанон та циклогексанол,
(e) відділення другої водної фази від другої органічної фази,
(f) направлення принаймні частини зазначеної відділеної другої водної фази на зазначену нейтралізацію (а),
який відрізняється тим, що спосіб додатково включає направлення такої частини першої водної фази на розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було вищим 8,5.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що передбачає направлення такої частини першої водної фази на розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було меншим за 13.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що передбачає направлення такої частини першої водної фази на розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було від 9 до 10.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість відділеної другої водної фази, яка направляється на нейтралізацію є такою, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було вищим за 8,5.
5. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що кількість відділеної другої водної фази, яка направляється на нейтралізацію є такою, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було нижчим за 13.
6. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що кількість відділеної другої водної фази, яка направляється на нейтралізацію є такою, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було від 9 до 10.
7. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-6, який відрізняється тим, що значення рН другої водної фази, визначене при 25 °С, є вищим за 13.
8. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що спосіб додатково передбачає направлення частини зазначеної відділеної другої водної фази на вказане розкладання.
9. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що передбачає поділ зазначеної відділеної другої водної фази на дві частини, подачу однієї частини (частина А) зазначеної відділеної другої водної фази на нейтралізацію (а) і подачу іншої частини (частина В) зазначеної відділеної другої водної фази на розкладання (d).
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що перший лужний розчин є частиною А зазначеної відділеної другої водної фази, частина другого лужного розчину є частиною В зазначеної відділеної другої водної фази та інша частина другого лужного розчину є водним розчином гідроксиду лужного металу.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що кількість водного розчину гідроксиду лужного металу є такою, щоб значення рН другої водної фази, визначене при 25 °С, було вищим за 13.
12. Спосіб за будь-яким з пунктів 9-11, який відрізняється тим, що кількість відділеної другої водної фази, яка направляється на розкладання, є такою, щоб об'ємне співвідношення другої водної фази до органічної фази було вище 0,01 і нижче 1.
13. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-12, який відрізняється тим, що додатково передбачає дистиляцію другої органічної фази для одержання циклогексанону та циклогексанолу.
Текст
1. Спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу, який передбачає: (a) нейтралізацію кислот та/або діоксиду вуглецю, присутніх в органічному розчині, який крім того містить циклогексилгідропероксид, змішуванням органічного розчину з першим водним лужним розчином для утворення першої суміші, яка містить першу водну фазу та першу органічну фазу, (b) відділення першої водної фази від першої органічної фази, (c) видалення першої водної фази, (d) розкладання циклогексилгідропероксиду, який є присутнім в зазначеній першій органічній фазі, змішуванням зазначеної першої органічної фази із другим водним лужним розчином для утворення другої суміші, що включає другу водну фазу та другу органічну фазу, що містить циклогексанон та циклогексанол, (e) відділення другої водної фази від другої органічної фази, (f) направлення принаймні частини зазначеної відділеної другої водної фази на зазначену нейтралізацію (а), який відрізняється тим, що спосіб додатково включає направлення такої частини першої водної фази на розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25 °С, було вищим 8,5. 2 (19) 1 3 86867 4 лужного розчину є водним розчином гідроксиду ної фази, яка направляється на розкладання, є лужного металу. такою, щоб об'ємне співвідношення другої водної 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що фази до органічної фази було вище 0,01 і нижче 1. кількість водного розчину гідроксиду лужного ме13. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-12, який відріталу є такою, щоб значення рН другої водної фазняється тим, що додатково передбачає дистилязи, визначене при 25 °С, було вищим за 13. цію другої органічної фази для одержання цикло12. Спосіб за будь-яким з пунктів 9-11, який відрігексанону та циклогексанолу. зняється тим, що кількість відділеної другої вод Даний винахід пропонує спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу, який передбачає: (a) нейтралізацію кислот та/або діоксиду вуглецю, присутніх в органічному розчині, який додатково містить циклогексилгідропероксид, змішуванням органічного розчину з першим водним лужним розчином для утворення першої суміші, яка включає першу водну фазу та першу органічну фазу (b) відділення першої водної фази від першої органічної фази, (c) видалення першої водної фази, (d) розкладання циклогексилгідропероксиду, присутнього в вказаній першій органічній фазі змішуванням зазначеної першої органічної фази із другим водним лужним розчином для утворення другої суміші, яка включає другу водну фазу та другу органічну фазу, що,містить циклогексанон та циклогексанол, (e) відділення другої водної фази від другої органічної фази, (f) направлення, принаймні, частини вказаної відділеної другої водної фази на зазначену нейтралізацію (а). Такий спосіб, наприклад, розкритий в ЕР-А4105. У способі, як описано в ЕР-А-4105, суміш, яка отримана окислюванням циклогексану та яка містить циклогексилгідропероксид, кислоти та діоксид вуглецю, для нейтралізації кислот і діоксиду вуглецю, присутніх у такій суміші окислювання, нейтралізують додаванням водного лужного розчину, що дає суміш, яка містить водну фазу та органічну фазу. Після нейтралізації, водну фазу відокремлюють і органічний розчин, який залишається, піддають розкладанню, щоб розкласти циклогексилгідропероксид на циклогексанон та циклогексанол. ЕР-А-4105 описує, що, після завершення реакції розкладання, одержаний водний шар може бути вилучений і циклогексанон та циклогексанол можуть бути відділені з отриманого органічного розчину за допомогою дистиляції . Встановлено, що важко виконати відділення водної фази від суміші, отриманої після завершення реакції розкладання. Також несподівано було виявлено, що спосіб відповідно до ЕР-А-4105 може привести до забруднення та/або утворення побічного продукту в дистиляційній колонці(ах), у якій переганяють органічний розчин, отриманий при розкладанні. Встановлено, що це викликано повільним або неповним відділенням водної фази із суміші, отриманої після завершення реакції розкладання. Відповідно, метою винаходу є поліпшення розділення суміші, отриманої після розкладання. Дана задача вирішується шляхом направлення такої певної частини першої водної фази на зазначене розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25°С, було вищим 8,5. Несподівано було встановлено, що рН першої водної фази значно впливає на ефективність відділення другої водної фази від другої органічної фази. Однак важко виконати регулювання рН першої водної фази, не впливаючи на рН розкладання. Це викликано тим, що рНпершої водної фази значною мірою визначається значенням рН розкладання з одного боку та з іншого боку концентрацією кислот та/або діоксиду вуглецю в органічному розчині, який подається на нейтралізацію. Наприклад, регулювання рН першої водної фази можна проводити за допомогою введення лугу при нейтралізації. Однак введення лугу при нейтралізації має той недолік, що це може призвести до збільшення витрат лугу та/або до того, що значення рН другої водної фази буде відмінним від бажаного рівня рН. На даний час, несподівано було виявлено, що направленням частини першої водної фази на зазначене розкладання легко може бути відрегульоване значення рН першої водної фази. Відповідно, даний винахід пропонує спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу, який передбачає: (а) нейтралізацію кислот та/або діоксиду вуглецю, присутніх в органічному розчині, який додатково містить циклогексилгідропероксид, змішуванням органічного розчину з першим водним лужним розчином для утворення першої суміші, яка включає першу водну фазу та першу органічну фазу (b) відділення першої водної фази від першої органічної фази, (c) видалення першої водної фази, (d) розкладання циклогексилгідропероксиду, присутнього в зазначеній першій органічній фазі змішуванням зазначеної першої органічної фази із другим водним лужним розчином для утворення другої суміші, яка включає другу водну фазу та другу органічну фазу, що містить циклогексанон та циклогексанол, (e) відділення другої водної фази від другої органічної фази, (f) направлення, принаймні, частини вказаної відділеної другої водної фази на зазначену нейтралізацію (а), причому спосіб, крім того, передбачає подачу такої частини першої водної фази на зазначене розкладання, щоб значення рН першої водної фази, визначене при 25°С, було вищим 8,5. Встановлено, що значення рН першої водної фази вище 8,5 (визначене при 25°С) призводить до істотного поліпшення відділення водної фази від суміші, отриманої після завершення реакції розкладання, та призводить до зменшення вмісту 5 86867 6 натрію в другій органічній фазі. Встановлено, що Спосіб запропонований винаходом далі пезниження вмісту натрію в другій органічній фазі редбачає виведення частини першої водної фази дає меншу кількість забруднень, наприклад, через (вилучення). В одному втіленні спосіб запропоновіднесення солі та/або утворення побічного продуваний винаходом включає відділення першої водкту, наприклад, за рахунок альдольної конденсації ної фази від першої органічної фази, видалення в дистиляційній колонці(ах), у яких переганяють частини відділеної першої водної фази, направзалишкову суміш, яка містить другу органічну фалення відділеної першої органічної фази та іншої зу. частини відділеної водної фази на розкладання. В Спосіб запропонований винаходом передбаіншому втіленні спосіб запропонований винаходом чає направлення такої частини першої водної фавключає відділення першої водної фази від першої зи на розкладання, щоб рН першої водної фази, органічної фази, видалення частини відділеної визначений при 250C, мав би потрібне значення, першої водної фази, змішування відділеної першої наприклад рН вище 8,5. Бажано, спосіб запропоорганічної фази з іншою частиною відділеної пернований винаходом передбачає подачу такої часшої водної фази, що дає в результаті другу суміш, тини першої водної фази на розкладання, щоб і направлення зазначеної другої суміші на розклазначення рН першої водної фази, визначене при дання. У ще одному втіленні, спосіб запропонова25°С, бажано, було нижчим 13, краще - нижче 11, ний винаходом передбачає відділення частини ще краще - нижче 10,5 і найкраще, від 9 до 10. У першої водної фази від першої суміші, що привокращому виконанні, рН першої водної фази регудить до відділеної першої водної фази та суміші, люють кількістю відділеної другої водної фази, яка яка залишається, і яка включає першу органічну подається на нейтралізацію. Бажано, кількість відфазу та іншу частину першої водної фази, видаділеної другої водної фази, яка подається на нейлення відділеної першої водної фази та направтралізацію є такою, щоб значення рН першої водлення суміші, яка залишається, на розкладання. ної фази, визначене при 25°С, було вищим 8,5. Зазначене розкладання бажано проводять за Бажано, кількість відділеної другої водної фази, температури між 60 - 170°, краще від 60 до 120° і яка подається на нейтралізацію є такою, щоб знанайкраще від 60 до 110°. чення рН першої водної фази, визначене при Відділення другої водної фази від другої орга25°С, було нижчим 13. Ще краще, якщо кількість нічної фази переважно виконують за температури відділеної другої водної фази, яка подається на вище 80°, краще за температури вищої за 85°C, а нейтралізацію є такою, щоб значення рН першої ще краще за температури вищої за 90°С. Віддіводної фази, визначене при 25°С, дорівнювало від лення другої водної фази від другої органічної фа9 до 10. зи за підвищеної температури призводить до збіУ способі даного винаходу, частину першої льшення ефективності відділення. Бажано водної фази подають на розкладання. В одному відділення другої водної фази від другої органічної виконанні, спосіб запропонований винаходом пефази виконують за температури, рівної темпераредбачає відділення першої водної фази від пертурі на виході останнього реактора розкладання. шої органічної фази та подачу відділеної першої Друга суміш, отримана при зазначеному розклаорганічної фази та частини відділеної першої водданні, включає другу водну фазу та другу органічної фази на розкладання. В іншому виконанні спону фазу, яка містить циклогексанон та циклогексасіб запропонований винаходом передбачає віддінол. Спосіб запропонований винаходом далі лення першої водної фази від першої органічної передбачає відділення другої водної фази від друфази, змішування відділеної першої органічної гої органічної фази. Бажано, вказане відділення фази із частиною відділеної першої водної фази, виконують таким чином, щоб після цього відділенщо приводить до другої суміші та подачу зазначеня вміст натрію в другій органічній фазі становив ної другої суміші на розкладання. У ще одному менше 100 ppm, краще менше 50 ppm і найкраще виконанні, спосіб запропонований винаходом пеменш 10 ppm (відносно другої органічної фази). редбачає відділення частини першої водної фази Несподівано було встановлено, що значення рН від першої суміші, що приводить до відділеної першої водної фази значно впливає на відділення першої водної фази та суміші, яка залишається, другої водної фази від суміші, отриманої після защо включає першу органічну фазу та іншу частину вершення реакції розкладання. Зазначене віддіпершої водної фази та направлення суміші, яка лення може бути проведене у будь-який спосіб, залишається, на розкладання. відомий кваліфікованим фахівцям у даній галузі Бажано, зазначену нейтралізацію виконують техніки, щоб відокремити водну фазу від органічза температури від 50 до 170°С. Краще, якщо заної фази, наприклад декантацією та/або застосузначену нейтралізацію виконують за температури ванням пластинчастих або електростатичних севід 50 до 100°, ще краще від 50 до 80°C і ще краще параторів. У кращому втіленні зазначене від 55 до 70°. відділення проводять із одним або більше відстійПерша суміш, отримана в результаті вказаної никами, з наступним застосуванням пластинчастих нейтралізації, містить першу водну фазу, яка і сепараторів. включає нейтралізовані кислоти та першу органічУ способі запропонованому винаходом нейтну фазу, яка включає циклогексилгідропероксид. ралізацію кислот та/або діоксиду вуглецю присутСпосіб запропонований винаходом далі передбаніх в органічному розчині який містить, крім того, чає відділення першої водної фази від першої орциклогексилгідропероксид проводять змішуванням ганічної фази. Зазначене відділення може бути органічного розчину з першим водним лужним розвиконано у будь-який придатний спосіб, наприклад чином. Зазначене змішування може бути проведедекантацією, з одним або більше відстійників. не у будь-який придатний спосіб, наприклад, за 7 86867 8 стосуванням насадочної колонки, прямоточного бонат натрію та натрієві солі карбонових кислот. змішувача або лінійного змішувача, насоса, статиБажано, щоб загальна кількість солей кислот, бічного змішувача, ємності з мішалкою або їхньою карбонату та карбонату першої водної фази була комбінацією. Змішування може також включати нижчою або дорівнювала б 40% мас. і вище або інжекцію першого водного лужного розчину в оргадорівнювала б 20% мас. (відносно першої водної нічний розчин. фази). У способі запропонованому винаходом розБажано, щоб другим водним лужним розчином кладання циклогексилгідропероксиду, присутнього був водний розчин, який включає гідроксид лужнов зазначеній першій органічній фазі, проводять го металу, переважно гідроксид натрію. Ще краще, змішуванням зазначеної першої органічної фази із якщо другим водним лужним розчином є водний другим водним лужним розчином для утворення розчин, який включає гідроксид лужного металу, другої суміші, яка включає другу водну фазу та карбонат лужного металу та солі лужного металу другу органічну фазу, що включає циклогексанон карбонових кислот. Бажано, щоб загальна кільта циклогексанол. Зазначене змішування може кість солей кислот і карбонату другої водної фази бути проведено у будь-який придатний спосіб, була нижчою або дорівнювала б 4 0% мас. і винаприклад, застосуванням насадочної колонки, щою або дорівнювала б 20% мас. (відносно другої прямоточного змішувача або лінійного змішувача, водної фази). насоса, статичного змішувача, ємності з мішалкою Краще значення рН другої водної фази, виабо їхньою комбінацією. Змішування може також значене при 25°С, повинне бути вищим 13 для включати інжекцію другого водного лужного розчиодержання ефективного розкладання циклогексилну в суміш, яка залишається. У кращому втіленні, гідропероксиду. розкладання проводять у зоні реакції з поршневим Об'ємне співвідношення другої водної фази до режимом потоку, наприклад, ряд змішувачів або другої органічної фази переважно вище 0,01, бакілька послідовних проточних реакторів. жано вище 0,02, краще вище 0,05 і ще краще вище Бажано, зазначене розкладання проводять у 0,1. Збільшення об'ємного співвідношення другої присутності водорозчинної солі металу каталізатоводної фази до другої органічної фази призводить ра, яка каталізує розкладання циклогексилгідропедо збільшення швидкості реакції розкладання. Не роксиду в циклогексанон та циклогексанол, наприіснує певної верхньої межі для об'ємного співвідклад, солі перехідних металів, наприклад, ношення другої водної фази до другої органічної кобальту, хрому, нікелю, заліза, марганцю та міді. фази. Об'ємне співвідношення другої водної фази Перевага віддається здійсненню розкладання із до другої органічної фази може бути вищим 1, але солями кобальту та/або хрому, наприклад сульфаце не дає певної переваги. Тому, об'ємне співвідтами або нітратами як солями перехідних металів ношення другої водної фази до другої органічної Концентрація водорозчинної солі металу може фази бажано є нижчим 1, краще нижчим 0,6. У змінюватися в широких межах, наприклад від 0,1 кращому втіленні другу органічну фазу змішують із до 100 ppm (у перерахунку на метал відносно ваги такою кількістю другого водного лужного розчину, водної фази). Переважно застосовують концентщоб об'ємне співвідношення другої водної фази до рації від 1 до 10 ppm. другої органічної фази мало бажане значення. Перший та другий водні лужні розчини відноСпосіб запропонований винаходом передбасяться до водних розчинів, які містять розчинену чає направлення, принаймні, частини зазначеної основу(и). Кращою основою є гідроксид лужнозевідділеної другої водної фази на зазначену нейтмельного металу та/або одна або більше сіль луралізацію (а). У кращому втіленні спосіб, крім того, жноземельного металу, або основа є гідроксидом включає направлення частини зазначеної відділелужного металу та/або однією або більше солями ної другої водної фази на зазначене розкладання лужного металу. Отже, перший та другий водні (d). У кращому втіленні спосіб передбачає, після лужні розчини бажано є водними розчинами, які зазначеного відділення другої водної фази від друмістять гідроксид лужноземельного металу та/або гої органічної фази, поділ зазначеної відділеної одну або більше солей лужноземельного металу, другої водної фази на дві частини, направлення або основа є гідроксидом лужного металу та/або однієї частини (частина А) зазначеної відділеної однією або більше солями лужного металу. Крадругої водної фази на нейтралізацію та направще, коли перший та другий водні лужні розчини є лення іншої частини (частина В) зазначеної віддіводними розчинами, які включають гідроксид лужленої другої водної фази на розкладання. Бажано, ного металу та/або одну або більше солей лужнощоб першим водним лужним розчином була часго металу. Придатними солями лужного (лужнозетина А зазначеної відділеної другої водної фази; і мельного) металу є фосфати, карбонати та частина другого водного лужного розчину була бікарбонати. Кращими солями лужного (лужнозечастиною В зазначеної відділеної другої водної мельного) металу є карбонати та бікарбонати. фази та інша частина другого водного лужного Кращим лужноземельним металом є магній. Лужрозчину була водним розчином гідроксиду лужного ним металом переважно є калій або натрій, краще металу. У кращому втіленні, другий водний лужний натрій. розчин є сумішшю водного розчину гідроксиду луБажано, щоб першим водним лужним розчижного металу та частини В зазначеної відділеної ном був водний розчин, який включає карбонат другої водної фази. Кращою кількістю водного лужного металу, бікарбонат лужного металу та розчину гідроксиду лужного металу, який направсолі карбонових кислот лужного металу. Ще краляється на розкладання є така кількість, щоб знаще, якщо першим водним лужним розчином є водчення рН другої водної фази останнього реактора ний розчин, який включає карбонат натрію, бікаррозкладання мало б потрібне значення. Краще 9 86867 10 значення рН другої водної фази, визначене при дять у рідкій фазі. Як кисневмісний газ може застосовуватися, наприклад, чистий кисень, повітря, 25°C, є вищим 13. Спосіб запропонований винахозбагачене або збіднене на кисень, або суміш кисдом передбачає виділення частини першої водної ню з азотом або іншим інертним газом. Придатні фази (видалення). Краща кількість першої водної фази, яка видаляється, у способі запропонованотемператури окислювання становлять 120-200°C. му винаходом є такою, що накопичення води не Переважно застосовують температуру окислювідбувається. У зазначеному кращому втіленні вання 140-190°C Зазвичай реакцію окислювання спосіб запропонований винаходом передбачає виконують протягом від 5 хвилин до 24 годин. Тиск направлення першої водної фази, що залишаєтьзвичайно становить 0,3-5Мпа, краще 0,4 - 2,5Мпа. ся, на розкладання. Краща кількість першої водної Циклогексилгідропероксид, який розкладають фази, що направляється на розкладання є такою, відповідно до винаходу, переважно одержують щоб значення рН першої водної фази, визначене окислюванням циклогексану кисневмісним газом у при 25°C, було вищим 8,5 і нижчим 13, краще вивідсутності речовин, які сприяють розкладанню щим 9 і нижчим 11 і ще краще від 9 до 10. У зазнаутвореного циклогексилгідропероксиду, наприченому кращому втіленні, кількість відділеної друклад, сполук перехідних металів, що надалі буде гої водної фази, яка направляється на називатися некаталітичним окислюванням циклонейтралізацію є такою, щоб значення рН першої гексану. Некаталітичне окислювання циклогексану водної фази знаходилось би на потрібному рівні, і є більш бажаним, ніж каталітичне окислювання в той же час усувала б накопичення води. У зазнациклогексану, оскільки некаталітичне окислювання ченому кращому втіленні, кількість відділеної друциклогексану призводить до більш високого вихогої водної фази, яка направляється на розкладанду циклогексилгідропероксиду. Як правило, суміш, ня, бажано є такою, щоб співвідношення об'єму отримана в такому некаталітичному окислюванні другої водної фази до другої органічної фази мало циклогексану, має процентний вміст циклогексилб бажане значення. Краще, коли об'ємне співвідгідропероксиду, який є, принаймні, порівнюваним ношення другої водної фази до другої органічної із процентним вмістом циклогексанону та циклогефази є вищим 0,01 і, бажано, нижчим 1. Несподіксанолу. Часто кількість циклогексилгідропероксивано було виявлено, що в цьому кращому втіленні, ду в реакційній суміші, отриманій в такому некатанаправлення частини першої водної фази на розлітичному окислюванні циклогексану є, принаймні, кладання призводить до того, що нейтралізація та вдвічі вищою ніж кількість циклогексанону та цикрозкладання легко можуть бути здійснені при балогексанолу. На відміну від некаталітичного окисжаному рН, що дає ефективне розділення суміші, лювання циклогексану, у каталітичному окислюотриманої після розкладання та у той же час висованні із застосуванням сполук кобальту та/або ку селективність поділу на циклогексанон та цикхрому циклогексанол та циклогексанон є основнилогексанол з меншою витратою лугу. ми продуктами, які утворюються, крім відносно Кислоти та/або діоксид вуглецю, які слід нейтневеликої кількості циклогексилгідропероксиду, ралізувати, та циклогексилгідропероксид, який слід основна частина циклогексилгідропероксиду розрозкласти відповідно до винаходу, можуть бути кладається вже в ході окислювання до циклогекприсутніми у будь-якому органічному розчині, який санолу. Каталітичне окислювання дає в результаті містить кислоти та циклогексилгідропероксид. Насуміш, яка містить менше 50% циклогексилгідроприклад, органічний розчин, містить від 0,1 і до пероксиду відносно вагового вмісту циклогексано20% мас. циклогексилгідропероксиду та від 0,1 і до лу + циклогексанону. Часто вміст пероксиду є на3% мас. кислот (відносно органічного розчину). віть меншим 40% у порівнянні зі вмістом Циклогексилгідропероксид і кислоти та/або діциклогексанолу + циклогексанону. Незважаючи на оксид вуглецю, які присутні в органічному розчині і це, спосіб запропонований винаходом може бути яких направляють на зазначену нейтралізацію, також використаним для розкладання циклогексиможуть бути отримані різними відомими способалгідропероксиду, отриманого каталітичним окисми. люванням. Одержання циклогексилгідропероксиду та киНеобов'язково до моменту зазначеної нейтраслот, наприклад, передбачає окислювання циклолізації кислот та/або діоксиду вуглецю, присутніх у гексану кисневмісним газом у присутності або за суміші, отриманій окислюванням циклогексану відсутності речовин, які сприяють розкладанню кисневмісним газом, суміш, отримана окислюванциклогексилгідропероксиду, який утворився, що ням циклогексану кисневмісним газом може бути дає суміш окислювання, яка містить циклогексан, сконцентрована, відділенням, краще, відгоном або циклогексанон, циклогексанол, циклогексилгідродистиляцією всього або більшої частини циклогекпероксид, кислоти, діоксид вуглецю, ефіри, низьсану. кокиплячі, і висококиплячі сполуки. Під низькокипБажано, щоб спосіб додатково включав до залячими сполуками мають на увазі органічні значеної нейтралізації дегазацію захоплених сполуки із точкою кипіння нижчою, ніж у циклогекта/або розчинених газів, які є присутніми в органісанону та вищою ніж у циклогексану. Прикладами чному розчині. є бутанол, пентаналь, гексаналь, пентанол та епоУ випадку органічного розчину, який містить ксициклогексан. Під висококиплячими сполуками кислоти та/або діоксид вуглецю та циклогексилгідрозуміють органічні сполуки із точкою кипіння виропероксид, отримані при окислюванні циклогекщою, ніж у циклогексанолу. Прикладами є 2сану, органічний розчин звичайно також містить циклогексиліденциклогексанон, 2інші сполуки, наприклад, (1) циклогексан та/або (2) гексиліденциклогексанон і 2-( циклогексен-1циклогексанон та/або (3) циклогексанол. Концентіл)циклогексанон. Звичайне окислювання проворація циклогексилгідропероксиду та концентрація 11 86867 12 кислот в органічному розчині не є критичними. сполуки; і відділення дистиляцією циклогексанону Циклогексилгідропероксид і кислоти можуть, навід другого кубового продукту, для одержання приклад, бути присутнім в органічному розчині в верхнього продукту, який містить циклогексанон і кількості 0,1-20% мас. циклогексилгідропероксиду третього кубового продукту, який містить циклогета 0,1 і 3% мас. кислот (відносно органічного розксанол і висококиплячі сполуки; і відділення, дисчину). Сумарна концентрація циклогексанону та тиляцією, циклогексанолу від третього кубового циклогексанолу в органічному розчині не є критичпродукту, для одержання верхнього продукту, який ною і, наприклад, становить 0-20% мас. (відносно містить циклогексанол і кубового продукту, який органічного розчину). містить висококиплячі сполуки. Циклогексанол Спосіб запропонований винаходом бажано, згодом може бути піддано реакції дегідрування. крім того, передбачає дистиляцію другої органічної Інші стадії очищення та/або виділення можуть бути фази, за необхідності після промивання водою, виконані між вищезгаданими етапами дистиляції. для одержання циклогексанону та циклогексанолу. Короткий опис креслень У кращому втіленні, даний винахід пропонує Фігура 1 представляє краще здійснення споспосіб одержання циклогексанону та циклогексасобу відповідно до винаходу. На цій фігурі, симвонолу, який передбачає: ли мають наступне значення: (1) окислювання циклогексану кисневмісним (1) = органічний розчин газом для одержання органічного розчину, який (2) = перший водний лужний розчин містить циклогексилгідропероксид, циклогексан, (3) = перша водна фаза циклогексанол, циклогексанон, кислоти, діоксид (4) = перша органічна фаза та перша водна вуглецю, ефіри, низькокиплячі сполуки та високофаза киплячі сполуки; (5) = другий водний лужний розчин (2) необов'язкове відділення частини циклоге(6) = друга водна фаза ксану із зазначеного органічного розчину; (7) = друга органічна фаза (3) нейтралізацію кислот і діоксиду вуглецю, (8) = частина А які утворюються при окислюванні, змішуванням (9) = частина В органічного розчину з першим водним лужним (10) = водний розчин гідроксиду лужного мерозчином для утворення першої суміші, яка місталу тить першу водну фазу та першу органічну фазу; (11) = водний розчин водорозчинної солі пере(4) відділення першої водної фази від першої хідного металу каталізатора органічної фази; Ia = реактор(и) нейтралізації (5) видалення першої водної фази; Ib = сепаратор(и) рідина/рідина (6) розкладання циклогексилгідропероксиду, IIа = реактор (и) розкладання присутнього в зазначеній першій органічній фазі IIb = сепаратор (и) рідина/рідина змішуванням зазначеної першої органічної фази із На фігурі 1, Ia представляє реактор нейтралідругим водним лужним розчином для утворення зації. Лінія 1 представляє органічний розчин, який другої суміші, яка містить другу водну фазу та друмістить кислоти, діоксид вуглецю та циклогексилгігу органічну фазу, що містить циклогексанон та дропероксид. Лінія 2 представляє перший водний циклогексанол, лужний розчин, який є частиною (частина А) другої (7) відділення другої водної фази від другої орводної фази (лінія 6), отриманої в сепараторі ганічної фази; (останній сепаратор у випадку, якщо відділення (8) дистиляцію другої органічної фази для суміші, отриманої при розкладанні, здійснюють одержання циклогексанону та циклогексанолу. більш ніж в одному сепараторі). Органічний розчин У цьому кращому втіленні, дистиляція другої попередньо змішують із першим водним лужним органічної фази для одержання циклогексанону та розчином до подачі в реактор нейтралізації Ia. циклогексанолу бажано включає наступні стадії: Після нейтралізації першу суміш, яка містить первідділення циклогексану від другої органічної фази шу водну фазу та першу органічну фазу, подають (7.а), відділення низькокиплячих сполук від другої у сепаратор рідина/рідина Ib, де розділяють першу органічної фази (7.b), відділення циклогексанону водну фазу та першу органічну фазу. Частину відвід другої органічної фази (7.с) і відділення циклоділеної першої водної фази видаляють по лінії 3. гексанолу від другої органічної фази (7.d). Інші Залишкова суміш (лінія 4), яка містить першу орстадії очищення та/або виділення можуть бути ганічну фазу, і іншу частину першої водної фази виконані між (7.а), (7.b), (7.с) та/або (7.d). Особлипопередньо змішують із другим водним лужним во бажаною, у цьому кращому втіленні, є дистилярозчином (лінія 5) до подачі в реактор розкладанція другої органічної фази для одержання циклогеня На (перший реактор розкладання у випадку, ксанону та циклогексанолу, яка передбачає якщо розкладання проводять у ряді реакторів розвідділення дистиляцією циклогексану від другої кладання). Другий водний лужний розчин одержуорганічної фази для одержання верхнього продукють змішуванням частини (частина В) (лінія 9) друту, який містить циклогексан, і першого кубового гої водної фази (лінія 6), отриманої в сепараторі продукту, який містить циклогексанон, циклогекса(останній сепаратор у випадку, якщо відділення нол, низькокиплячі та висококиплячі сполуки; відсуміші, отриманої при розкладанні, проводять ділення, дистиляцією, низькокиплячих сполук від більш ніж в одному сепараторі) з водним розчином першого кубового продукту, для одержання верхгідроксиду лужного металу (лінія 10), бажано гіднього продукту, який містить низькокиплячі сполуроксиду натрію. Водний розчин водорозчинної солі ки та другого кубового продукту, який містить цикперехідного металу каталізатора подають у реаклогексанон, циклогексанол і висококиплячі тор розкладання На лінією 11. У випадку, якщо 13 86867 14 розкладання проводять у ряді реакторів розкланують із відділеною органічною фазою (лінія 4 на дання, вищезгадані потоки подають у перший реафігурі 1). Отриману суміш (лінія 4) попередньо ктор розкладання. Після розкладання другу суміш, змішують із водним лужним розчином (лінія 5) до яка містить другу водну фазу та другу органічну подачі в перший реактор розкладання На з ефекфазу подають в Hb сепаратор рідина/рідина (пертивним перемішуванням. Водний лужний розчин ший сепаратор у випадку, якщо відділення суміші, (лінія 5) одержують змішуванням частини (лінія 9) отриманої при розкладанні, проводять більш, ніж в водного лужного розчину (лінія 6 на фігурі 1), одному сепараторі), де другу водну фазу (лінія 6) отриманого із пластинчастого сепаратора після відокремлюють від другої органічної фази (лінія 7). реакторів розкладання циклогексилгідропероксиду Другу органічну фазу (лінія 7) дистилюють додатз водним розчином NaOH (лінія 10). Додатковий ково після промивання водою для одержання цикводний розчин NaOH (лінія 10) подають у потік 9, логексанону та циклогексанолу. щоб компенсувати витрати лугу у ході розкладанВинахід буде пояснено наступними не обменя та нейтралізації. Кількість NaOH, яка подається жуючими прикладами. є такою, щоб концентрація NaOH у водній фазі на Приклад 1 виході із останнього реактора розкладання станоСуміш окислювання (лінія 1 на фігурі 1), отривила 0,4 моль/л. Також невелику кількість водного мана некаталітичним окислюванням циклогексану, розчину сульфату кобальту (лінія 11 на фігурі 1) та складається із циклогексану, 3,2% мас. циклогедодають у перший реактор розкладання як каталіксилгідропероксиду 0,5 % мас. циклогексанолу затор розкладання циклогексилгідропероксиду до 0,3% мас. циклогексанону та побічних продуктів. циклогексанолу та циклогексанону. Концентрація Серед кількох побічних продуктів ця суміш містить кобальту у водній фазі, який є присутнім у реактотакож 0,02% мас. СО2, і 0,4% мас. суміші органічрах розкладання, становить близько 5 ppm. Після них кислот (моно та дикислоти в межах від C1 до останнього реактора розкладання перетворення С6). Суміш окислювання охолоджують до 60°С. До циклогексилгідропероксиду відбувається повністю. подачі в реактор нейтралізації з ефективним пеЧерез адіабатичне підвищення температури на ремішуванням (Ia на фігурі 1), охолоджену суміш виході із останнього реактора розкладання темпеокислювання попередньо змішують із водним лужратура становить 95°С. Отриману емульсію на ним розчином (лінія 2 на фігурі 1) отриманим із виході із цього реактора відстоюють (IIb на фігурі пластинчастого сепаратора після реакторів роз1) в 2 послідовних відстійниках з наступним пласкладання циклогексилгідропероксиду. Водний лутинчастим сепаратором. Після розділення на сежний розчин (лінія 2) містить 4,1% мас. Na2CO3, параторі рідина/рідина вміст натрію в отриманій 1,4% мас. NaOH і 14,6% мас. карбоксилатів натрію органічній фазі (лінія 7 на фігурі 1) становить меніз суміші монокислот і дикислот у межах від C1 до ше 5ppm, що демонструє ефективне видалення С6 кислот. Водні та органічні розчини ретельно водної фази. Відділена органічна фаза включає перемішують у реакторах нейтралізації (Ia) для головним чином циклогексан і крім того 1,7% мас. одержання дрібнодисперсної водно-органічної циклогексанону та 1,7% мас. циклогексанолу. Це емульсії. Частка водної фази в цій емульсії становідповідає селективності реакції розкладання циквить 3,8% об. Після виходу із цього реактора, CO2 і логексилгідропероксиду, рівній 91,5%. Водна фаза органічні кислоти кількісно нейтралізують. Темпез рідина/рідина сепараторів після реакторів розратура на виході із реактора нейтралізації станокладання значною мірою повертається у перший вить 65°С. Після цього реактора, емульсію подареактор розкладання (лінія 9 на фігурі 1). Інтенсиють у відстійник (Ib на фігурі 1), у якому водну вність цього потоку регулюють таким чином, щоб фазу відокремлюють від емульсії. Одержана водреактори розкладання містили близько 15% об. на фаза містить 0,3% MaCNa2CO3, 3,6% мас. водної фази. Незначна частина водної фази з ріNaHCO3 і 21,5% мас.Na-карбоксилатів суміші модина/рідина сепараторів після реакторів розкланокислот і дикислот у межах від C1 до С6 кислот дання подається в реактор нейтралізації (лінія 8 (без NaOH). Інтенсивність потоку 2 вибирають тана фігурі 1). У цьому експерименті загальна витраким чином, щоб значення рН водної фази, яка вита NaOH становить 96кг на тонну вироблених цикходить із відстійника, становило 9,1. Оскільки залогексанону + циклогексанолу. гальний надлишок водної фази в стадіях Порівняльний експеримент нейтралізації та розкладання повністю видаляєтьПриклад 1 повторюють, з тією різницею, що інся на цьому етапі способу (потік скидання 3), це тенсивність потоку 2 регулюють таким чином, щоб значення рН може бути отримано тільки шляхом відділена водна фаза, яка виходить із відстійника регулювання скидного потоку так, щоб 35% цього Ib, повністю видалялася б (потік 3). потоку подавали разом з відділеною органічною Таким чином, відділена водна фаза, яка вихофазою в перший реактор розкладання (потік 4). дить із відстійника Ib, не подається на розкладанТаким чином, кількість водної фази, яка видаляня На. У цьому експерименті поділ водних і органіється (лінія 3 на фігурі 1) становить 65 % водної чних фаз стає дуже важким і несприятливо фази, що виходить із відстійника. Таким чином, 35 впливає на переробку наступних потоків (забруд% водної фази, що виходить із відстійника, поєднення та зниження виходу в ребойлерах). 15 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 86867 Підписне 16 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess for preparing cyclohexanone and cyclohexanol
Автори англійськоюWyatt Larry Walker
Назва патенту російськоюСпособ получения циклогексанона и циклогексанола
Автори російськоюУиатт Ларри Уокер
МПК / Мітки
МПК: C07C 35/00, C07C 29/132, C07C 45/53, C07C 49/403
Мітки: спосіб, циклогексанолу, одержання, циклогексанону
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-86867-sposib-oderzhannya-ciklogeksanonu-ta-ciklogeksanolu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання циклогексанону та циклогексанолу</a>
Попередній патент: Правильно-натяжна установка
Наступний патент: Матрична таблетка гліклазиду пролонгованої дії
Випадковий патент: Лінія виготовлення гнутих профілів