[发明专利]一种催化氧化环己烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化氧化环己烷的方法，更具体地涉及一种以碳酸钯/氧化镍为催化剂催化氧化环己烷的方法。

背景技术

环己酮是一种重要的有机化工原料，被广泛应用于纤维、合成橡胶、工业涂料、医药、农药和有机溶剂等工业中，在印刷和塑料的回收方面也有很大的用量。

目前世界上环己酮生产工艺路线按原料分主要有三种：环己烷液相空气氧化法、苯酚加氢法和苯部分加氢法，其中环己烷氧化法占90％以上。但是，此生产过程也被认为是所有化学工业过程中效率最低的一种，普遍存在环己烷转化率低、醇酮选择性不高、三废严重等问题。

因此，降低原料成本，提高合成效率，减少环境污染，实现清洁生产是环己烷氧化技术发展的方向。

发明内容

为了解决上述缺陷，本发明的目的是提供一种工艺简单、成本经济、选择性好的环己烷氧化方法。

本发明公开了一种催化氧化环己烷的方法，其特征在于：在温度为90-150℃和压力为0.4-1.0MPa的条件下，将环己烷、氧气、稀释气体、溶剂和催化剂混合接触反应。

在本发明的所述方法中，所述的稀释气体选自氮气或二氧化碳。

在本发明的所述方法中，所述的环己烷与氧气、稀释气体的摩尔比为1:(1-10):(10-100)。

在本发明的所述方法中，所述的催化剂为碳酸钯/氧化镍，其中“/”表示“和”的意思，碳酸钯与氧化镍的摩尔比为1:40-100。

在本发明的所述方法中，环己烷与碳酸钯的摩尔比为1:50-200，例如可为1:50、1:100、1:150或1:200。

在本发明的所述方法中，所述的反应温度优选为100-120℃，反应压力优选为0.5-0.8MPa。

在本发明的所述方法中，所述的溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、乙腈、丙酮中的一种或多种的混合物。

在本发明的所述方法中，反应时间为5-20小时，例如5小时、10小时、15小时或20小时。

本发明的所述方法，以氧气为氧化剂，生产过程简单，容易控制，有利于工业化生产和应用，可得到高的环己烷氢过氧化物选择性和较高氧气有效利用率。相对于传统方法，本发明克服了传统生产工艺复杂、反应时间长、效率低、成本高以及三废严重等问题。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式仅仅用于例举之用，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。

实施例1

在温度为90℃和压力为0.4MPa下，将环己烷、氧气、氮气、甲醇和催化剂混合接触反应。其中环己烷、氧气、氮气的摩尔比为1:1:10；催化剂为碳酸钯/氧化镍，其中碳酸钯与氧化镍的摩尔比为1:40，环己烷与碳酸钯的摩尔比为1:50。

在该温度和压力下反应5小时，环己烷转化率为83％，环己酮选择性为90.1％。

实施例2

在温度为110℃和压力为0.6MPa下，将环己烷、氧气、二氧化碳、乙醇和催化剂混合接触反应。其中环己烷、氧气、二氧化碳的摩尔比为1:5:30；催化剂为碳酸钯/氧化镍，其中碳酸钯与氧化镍的摩尔比为1:60，环己烷与碳酸钯的摩尔比为1:100。

在该温度和压力下反应10小时，环己烷转化率为85％，环己酮选择性为88.2％。

实施例3

在温度为130℃和压力为0.8MPa下，将环己烷、氧气、二氧化碳、丙酮和催化剂混合接触反应。其中环己烷、氧气、二氧化碳的摩尔比为1:10:60；催化剂为碳酸钯/氧化镍，其中碳酸钯与氧化镍的摩尔比为1:80，环己烷与碳酸钯的摩尔比为1:150。

在该温度和压力下反应15小时，环己烷转化率为81％，环己酮选择性为82.5％。

实施例4

在温度为150℃和压力为1MPa下，将环己烷、氧气、氮气、乙腈和催化剂混合接触反应。其中环己烷、氧气、氮气的摩尔比为1:10:60；催化剂为碳酸钯/氧化镍，其中碳酸钯与氧化镍的摩尔比为1:100，环己烷与碳酸钯的摩尔比为1:200。

在该温度和压力下反应12小时，环己烷转化率为83％，环己酮选择性为83.1％。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。