[发明专利]一种环己基苯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环己基苯的制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

环己基苯是一种重要的化工中间体，它经过氧化反应可以制备苯酚和环己酮，苯酚是一种重要的化工原料，环己酮是生产己内酰胺和尼龙的中间体；环己基苯可合成液晶材料；环己基苯也可以用于锂离子二次电池电解液的添加剂，它可以改善锂离子的循环性，具有防过充性能和改善电池的安全性能。

现有环己基苯的三条合成路线为：苯加氢烷基化法；苯与烷基化试剂反应制备；联苯选择性加氢法。联苯选择性加氢法的收率较前两种方法为高，最关键的技术点为催化剂的使用。DE2125473报道了一种氧化钴催化剂催化联苯加氢制备环己基苯的方法；WO9316972报道了金属钌催化联苯加氢制备环己基苯的方法。但是反应时间长、收率偏低。

联苯选择性加氢法依然面临着收率低、选择性差、催化剂昂贵和工业化操作繁琐等缺点。所以要开发更多的联苯选择性加氢制备环己基苯的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种环己基苯的制备方法，该方法可以大幅度提高环己基苯收率、降低反应时间和催化剂成本。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种联苯催化加氢制备环己基苯的方法，包括以下步骤：于180℃下，将联苯溶液加入装有催化剂的反应器中，然后通入氢气与联苯反应；反应产物经填料塔分离得到环己基苯；

所述催化剂为酞菁铁、氧化镍、磷酸铝的混合物；

所述催化剂中，按质量百分比，酞菁铁︰氧化镍︰磷酸铝为1︰0.8︰0.6。

上述技术方案中，所述联苯溶液中，溶剂为环己烷；溶剂与联苯的摩尔比为9∶1。

上述技术方案中，所述反应的压力为2.5MPa。

优选的技术方案中，先用氮气置换固定床反应器中的空气，再加入联苯溶液。

上述技术方案中，联苯溶液的流量为3吨/小时，氢气流量为10千克/小时。

上述技术方案中，制备环己基苯的工业化装置，包括反应过程的设备和分离过程的设备。反应过程设备为固定床反应器，包括联苯溶液和氢气的上下进料口、反应产物的出料口、以及回收溶剂的进料口；分离设备为填料塔，包括进料口、溶剂的分离设备、双环己烷的分离设备和环己基苯的分离设备；溶剂分离设备的出料口与反应设备回收溶剂的进料口通过管线相联，反应产物的出料口与填料塔的进料口通过管线相联。

上述技术方案中，联苯与氢气分别由反应器的上方、下方加入。

上述技术方案中，所述填料塔中的填料为金属环、树脂和PVC弹簧中的一种或几种组合而成。反应结束后将反应产物通过填料塔，即得到环己基苯。反应过程的产物经过分离过程至少得到溶剂、环己基苯和双环己烷，其中分离过程得到的溶剂经循环回到反应过程，达到循环利用。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

本发明的反应设备与分离设备相连，回收的溶剂直接进入反应设备中；反应过程中，原料一直在加入，反应产物一直在流出；首次实现了可循环的方式制备环己基苯；制备环己基苯的方法时间特别短，联苯在反应器中的流动过程即反应过程，避免了现有的反应时间长的缺点，并且环己基苯收率最高达96％，转化率最高达100％，取得了意想不到的效果；并且本发明公开的制备环己基苯的方法成本低、选择性好、操作简单，分离容易，时间很短，产物收率高，制备的环己基苯收率高，纯度高，非常适合工业化应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

在固定床反应器中装入10Kg酞菁铁、8Kg氧化镍、6Kg磷酸铝，反应器上下分别用瓷球填充。先向反应器中通氮气至1MPa置换3次，再升温至180℃，上进口联苯溶液以3吨/小时进入，下进口氢气10千克/小时进入，反应器中压力保持在2.5MPa，原料连续进入反应器中参加反应；反应器出料口与填料塔进料口相连，反应产物通过填料塔，即得到环己基苯。反应过程的产物经过填料塔分离过程至少得到溶剂、环己基苯，其中分离过程得到的溶剂经循环回到反应器，参加反应过程，达到循环利用。

采集反应器底部的反应产物进行GC-MS分析，测得环己基苯收率96％，转化率100％。MS谱图中出现104和160峰，分别为(-CH₂)₄的碎片峰和环己基苯的分子离子峰，与谱图库中环己基苯标准MS谱图进行对比，相似度100％，证明所得成品为目标产物环己基苯。

实施例二