專利名稱：一種用乙醇合成2－戊酮的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用乙醇合成2-戊酮的方法，具體地說涉及一種用乙醇經(jīng)多相催化一步合成2-戊酮的方法。
背景技術：
2-戊酮是一種重要的工業(yè)溶劑，用于高沸點石油餾分的脫蠟，也用作醫(yī)藥、農(nóng)藥合成的中間體，如2-戊酮是血管擴張藥物偉哥(Virga)合成的中間體。傳統(tǒng)的2-戊酮的合成工藝是2-戊醇氧化脫氫或由丁酰乙酸乙酯與水共熱制得，不僅生產(chǎn)成本較高，而且合成過程使用大量有機溶劑和無機物，產(chǎn)生大量的三廢，污染環(huán)境。另外，該工藝還可催化合成其它的高級酮，而傳統(tǒng)的合成高級酮工藝采用羥醛縮合反應等有機反應來合成，工藝復雜，需要經(jīng)過三個反應(羥醛縮合，脫水和加氫反應)才能完成，并且產(chǎn)生大量的三廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用乙醇合成2-戊酮的方法，本發(fā)明將廉價易得的乙醇一步轉化為2-戊酮，不僅具有高的活性和選擇性，而且?guī)缀鯚o三廢排放，屬于綠色清潔生產(chǎn)工藝，解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)2-戊酮工藝存在的缺點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的方法為惰性氣體條件下，以乙醇(乙醇可以是無水乙醇、也可以是工業(yè)乙醇或含水1-10％(重量)的乙醇)為原料，催化劑為K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO，粒度為20-40目，使用前用氫氣還原。反應器內(nèi)反應溫度為250-600℃，較佳反應溫度為300-450℃。反應壓力為0.1-8.0MPa，較佳反應壓力為1.0～5.0Mpa。反應的氣體空速為3000-15000h-1，較佳反應氣體空速為5000～10000h-1。反應的液體空速為0.1-5.0h-1，較佳反應的液體空速為0.5～2.0h-1。
具體實施例方式
下面通過實例對本發(fā)明的技術給予進一步說明。
實例1在固定床反應器(Φ9×450mm)上進行乙醇合成2-戊酮反應。無水乙醇作原料，催化劑為K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO，催化劑粒度20～40目，裝量2ml。催化劑在使用前用氫氣還原，還原溫度為420℃，還原壓力為2.0MPa，還原后降溫至370℃，氮氣作載氣，升壓為2.0MPa，氣體空速10000h-1，由微量柱塞泵進乙醇，液體空速0.5h-1，尾氣用HP 4890型氣相色譜(TCD檢測器，Porapak QS填充柱)進行在線分析，冷凝液以正戊醇為內(nèi)標在VARIAN 3800氣相色譜(FID檢測器，HP-FFAP毛細管柱)上進行分析。
實例2反應氣體空速為12000h-1，其它條件同實例1。
實例3反應氣體空速為8000h-1，其它條件同實例1。
實例4反應氣體空速為4000h-1，其它條件同實例1。
實例5反應液體空速為0.75h-1，其它條件同實例1。
實例6反應液體空速為1.0h-1，其它條件同實例1。
實例7反應液體空速為1.25h-1，其它條件同實例1。
實例8反應溫度為350℃，反應液體空速為1.0h-1，其它條件同實例1。
實例9反應溫度為390℃，反應液體空速為1.0h-1，其它條件同實例1。
實例10反應溫度為400℃，反應液體空速為1.0h-1，其它條件同實例1。
實例11
反應溫度為390℃，反應液體空速為1.0h-1，反應壓力為1.0MPa，其它條件同實例1。
實例12反應溫度為390℃，反應液體空速為1.0h-1，反應壓力為4.0MPa，其它條件同實例1。
實例13反應原料為95％乙醇，反應溫度為390℃，反應液體空速為1.0h-1，其它條件同實例1。
表1-表5列出了K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同條件下的反應評價結果。
表1、K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同氣體空速下的反應評價結果

反應溫度370℃；壓力2.0Mpa；液體空速0.5h-1；S碳原子選擇性。
表2.K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同液體空速下的反應評價結果

反應溫度370℃；壓力2.0MPa；氣體空速10000h-1；S碳原子選擇性。
表3.K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同溫度下的反應評價結果

反應壓力2.0MPa；液體空速1h-1氣體空速10000h-1；S碳原子選擇性表4.K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同壓力下的反應評價結果

反應溫度390℃；液體空速1h-1；氣體空速10000h-1；S碳原子選擇性表5.K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO催化劑上乙醇合成2-戊酮在不同原料下的反應評價結果

反應溫度390℃；壓力2.0MPa；液體空速1h-1；氣體空速10000h-1；S碳原子選擇性
權利要求
1.一種用乙醇合成2-戊酮的方法，其工藝條件為惰性氣體條件下，以乙醇為原料，催化劑為K-Pd/ZrO2/MnO/ZnO，反應器內(nèi)反應溫度為250-600℃，反應壓力為0.1-8.0MPa，反應的氣體空速為3000-15000h-1，反應的液體空速為0.1-5.0h-1。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑粒度為20-40目。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑在使用前用氫氣還原。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙醇為無水乙醇、工業(yè)乙醇或含水量按重量計為1-10％的乙醇。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應器為固定床。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性氣體可以循環(huán)使用。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應溫度為300-450℃。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應壓力為1.0～5.0Mpa。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應氣體空速為5000～10000h-1。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應的液體空速為0.5～2.0h-1。
全文摘要
一種用乙醇合成2－戊酮的方法，在惰性氣體條件下，以乙醇為原料，催化劑為K－Pd/ZrO
文檔編號C07C49/04GK1660749SQ20041000672
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權日2004年2月26日
發(fā)明者丁云杰, 何代平, 陳維苗, 羅洪原 申請人:中國科學院大連化學物理研究所