產(chǎn)物進行處理。
[0029] 在酯交換反應(yīng)時，沒有發(fā)現(xiàn)異構(gòu)化反應(yīng)，生成的2-戊醇和3-戊醇比例不變，3-戊 醇含量仍然為70%。2-戊醇的沸點為118. 8°C，3-戊醇為115. 3°C，利用兩者間的沸點差， 可以分別得到含量在99. 5%以上的2-戊醇和3-戊醇產(chǎn)品。
[0030] 上述步驟5)催化精餾反應(yīng)同樣可以在一個催化精餾設(shè)備中進行，催化精餾設(shè)備 包括上下兩個部分，上部為精餾部分，下部為反應(yīng)部分。反應(yīng)部分為一個液相淤漿床反應(yīng) 器，精餾部分可以是塔板精餾塔。反應(yīng)產(chǎn)物氣化后上升至上部的精餾塔中進行精餾，塔頂?shù)?到高純度的3-戊酮產(chǎn)品，未反應(yīng)的3-戊醇直接從精餾部分回流到脫氫反應(yīng)部分繼續(xù)反應(yīng)。
[0031] 上述步驟5)中，在3-戊醇脫氫反應(yīng)中選擇了一種性能良好的Al - Ni - Ce或Bi 催化劑，由于催化劑活性高，可以使反應(yīng)在更低的溫度下進行，且催化劑的處理能力顯著提 高，同時產(chǎn)物選擇性達(dá)到100%，這保證了反應(yīng)物中不含有任何的副產(chǎn)物，3-戊醇的轉(zhuǎn)化率 與產(chǎn)品的純度相同。
[0032] 本發(fā)明的關(guān)鍵是開發(fā)了一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法。與現(xiàn)有的工藝相比 較，它具有轉(zhuǎn)化率高和選擇性好的優(yōu)點，不僅生產(chǎn)成本大為降低，而且是一種綠色環(huán)保的生 產(chǎn)工藝。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0034] 在各實施例中，加成反應(yīng)、酯交換反應(yīng)和脫氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性分別由下式計 算。本發(fā)明的酯交換反應(yīng)即為催化酯交換精餾反應(yīng)，脫氫反應(yīng)即為催化脫氫精餾反應(yīng)。
[0035]
【主權(quán)項】
1. 一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于該方法包括以下步驟： 1) 將2-戊烯加入醋酸，然后以液相通過催化劑床層進行加成反應(yīng)，以使2-戊烯和醋 酸轉(zhuǎn)化成醋酸戊酯，獲得反應(yīng)液；所述的醋酸與2-戊烯的摩爾比為2?5:1，所述加成反應(yīng) 的質(zhì)量空速為1?3hr-l，反應(yīng)溫度為80?100°C，反應(yīng)壓力為0. 8?2. OMPa，所述催化劑 床層中的催化劑為磺酸基陽離子交換樹脂，磺酸基陽離子交換樹脂的質(zhì)量交換容量為3? 5. 5mmol/g ； 2) 步驟1)獲得的反應(yīng)液在一理論板為30的精餾塔中進行精餾；先在常壓下回收未反 應(yīng)的2-戊烯、醋酸；再在減壓下得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99. 50%的醋酸戊酯；得到的2-戊烯和醋 酸循環(huán)使用。 3) 將甲醇和步驟2)獲得的醋酸戊酯經(jīng)催化酯交換精餾反應(yīng)制得2-戊醇和3-戊醇的 混合物；酯交換反應(yīng)溫度為62?80°C，甲醇與醋酸戊酯的摩爾比為2. 0?5. 0:1 ;催化劑 為甲醇鈉，催化劑加入量為醋酸戊酯質(zhì)量的0. 3?2%，酯交換反應(yīng)副產(chǎn)物醋酸甲酯以氣相 出料，該氣相反應(yīng)產(chǎn)物直接進入精餾塔從精餾塔的塔頂分離，控制精餾的回流比為1 : 1? 4:1; 4) 將步驟3)獲得的2-戊醇和3-戊醇的混合物進行精餾，精餾在一理論板為70的精餾 塔中進行；在塔釜溫度為118?125°C，回流比為10?20 : 1時，從塔頂收集115?116°C 的餾份，得到含量為99. 5%的3-戊醇；當(dāng)塔釜溫度為126?130°C，回流比為10?20 : 1 時，從塔頂收集118?119°C的餾份，產(chǎn)品為含量為99. 5%的2-戊醇。 5) 將步驟4)獲得的3-戊醇通過催化脫氫精餾反應(yīng)直接制得高純度的3-戊酮；催化脫 氫反應(yīng)溫度為113?118°C，反應(yīng)壓力為常壓，催化劑的3-戊醇負(fù)荷WWH為2. 5?5. 5hr-l， 脫氫反應(yīng)采用顆粒狀Raney鎳型金屬合金作為催化劑，其組成為： Al - Ni - A 其中A為選自Ce、Bi中的一種；脫氫反應(yīng)產(chǎn)物以氣相出料，該氣相反應(yīng)產(chǎn)物直接進入理 論板為50的精餾塔提純得到高純度的3-戊酮產(chǎn)品，控制精餾的回流比為1 : 1?10 : 1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟5) 中所述催化劑的組成為：A1 - Ni - A，其中A為選自Ce、Bi中的一種，各組分的重量比為： A1 : Ni : A=1 : (0.8 ?0.94) : (0.03 ?0.2);所述催化劑的顆粒度為 0.01?0.1mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟5)中 所述催化脫氫反應(yīng)的催化劑中的組分A選用Ce ;步驟5)中所述催化劑的顆粒度為0. 02? 0. 08mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟 1)中所述的醋酸與2-戊烯的摩爾比為2. 5?3. 5:1，所述加成反應(yīng)的質(zhì)量空速為1. 5? 2. 5hr-l ;反應(yīng)溫度為85?90°C ;反應(yīng)壓力為0? 9?1. 5Mpa。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟1) 中所述的催化劑磺酸基陽離子交換樹脂的質(zhì)量交換容量為4?5mmol/g。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟3)中 所述的酯交換反應(yīng)溫度為65?75°C，甲醇與醋酸戊酯的摩爾比為3. 0?4. 0:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟3)中 所述的催化劑甲醇鈉加入量為醋酸戊酯質(zhì)量的〇. 5?1%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟3)中 所述的精餾的回流比為2 : 1?3 : 1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟5)中 所述的催化劑的3-戊醇負(fù)荷WWH為3?4hr'
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法，其特征在于：步驟5) 中所述的精餾的回流比為2 : 1?6 : 1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種由2-戊烯制備3-戊酮的方法。該方法包括以下步驟：1)2-戊烯與醋酸混合以液相通過催化劑床層進行加成反應(yīng)，控制特定的條件以使2-戊烯和醋酸轉(zhuǎn)化成醋酸戊酯；2)將反應(yīng)液精餾，先在常壓下回收未反應(yīng)的2-戊烯、醋酸，再在減壓下得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99.50％的醋酸戊酯；3)甲醇和醋酸戊酯經(jīng)催化精餾反應(yīng)制得2-戊醇和3-戊醇混合物；4)將2-戊醇和3-戊醇混合物進行精餾，獲得質(zhì)量百分含量為99.5％的3-戊醇；5)將3-戊醇通過催化脫氫精餾反應(yīng)直接制得高純度3-戊酮。與現(xiàn)有的工藝相比較，它具有轉(zhuǎn)化率高和選擇性好的優(yōu)點，不僅生產(chǎn)成本大為降低，而且是一種綠色環(huán)保的生產(chǎn)工藝。
【IPC分類】C07C49-04, C07C45-29
【公開號】CN104529730
【申請?zhí)枴緾N201410768423
【發(fā)明人】石康明
【申請人】派爾科化工材料（啟東）有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月11日