[发明专利]制造酮和/或醇的方法及其系统

说明书

提供了一种通过使用碱性水溶液快速并且高选择性分解氢过氧化物并通过回收和再循环碱来低成本制造相应的目标酮和/或醇的方法和系统。本方法包括：中和步骤，通过使氧化反应溶液与包含碱金属碳酸盐的第一碱性溶液接触而将氧化反应溶液中的至少一部分羧酸中和，并将反应混合物分离为第一油相和第一水相；皂化步骤，通过使第一油相与具有比第一碱性溶液更高的pH值的第二碱性溶液接触而分解第一油相中的氢过氧化物和酯化合物，并将反应混合物分离为第二油相和第二水相；碱回收步骤，从第一水相回收碱金属碳酸盐，并将所述碱金属碳酸盐再循环到第一碱性溶液。

技术领域

本发明涉及通过使用分子氧来使烃化合物氧化而制造酮和/或醇的方法，其中，作为中间体生成的氢过氧化物分解产生所述酮和/或醇，本发明还涉及其系统。

背景技术

使用分子氧来氧化烃化合物，特别是使用空气进行氧化，已经过多年的检验，并且已经披露了许多方法。在烃化合物的自动氧化中，环己烷的氧化从工业角度来看特别重要。得到的环己酮和环己醇是作为尼龙6和尼龙6,6的原料的非常重要的化合物。

使用分子氧来氧化烃化合物经由相应的氢过氧化物进行。从烃化合物到氢过氧化物的氧化反应的选择性较高，但是当氢过氧化物分解时，生成各种副产物，因此选择性降低。为了防止选择性的这种降低，通常采用使氧化反应在转化率较低的阶段结束并使残留未分解的反应溶液中的氢过氧化物在下一步骤中分解来产生酮和/或醇的方法。

分解氢过氧化物的方法可以大致分为两类方法。一类是添加少量过渡金属化合物等以分解氢过氧化物的方法，另一类是使氢过氧化物与碱性水溶液接触以分解氢过氧化物的方法。其中，使用前一类型的方法，氢过氧化物的分解速率缓慢，分解选择性也不是很高，因此通常采用后一类型的方法。应注意，对于后一类型方法的过程，中和作为氧化反应副产物产生的羧酸和水解作为副产物产生的酯同时进行，因此这被称为皂化步骤。

在皂化步骤中，为了以高选择性分解氢过氧化物，关键的是将氢过氧化物快速移动到碱性水相。这是因为具有低选择性的氢过氧化物的自由基的分解在油相中进行，并且分解选择性降低。对于皂化步骤，为了使氢过氧化物解离并快速移动到水相，使用强碱性水溶液，如碱金属氢氧化物等。不过，氧化步骤中生成的羧酸减少了皂化步骤的pH。为了防止这种情况，广泛采用将皂化步骤分为两个步骤(即羧酸中和步骤和氢过氧化物分解步骤)并使氧化反应溶液和碱性水溶液对流接触的方法。这被称作两步皂化法。不过，从羧酸中和步骤排出的碱性水相具有低pH值，因此这不能再循环和使用。所述强碱也难以再循环和再利用。也就是说，两步皂化法在氢过氧化物分解选择性方面优异，但其是具有高碱耗的工艺。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开S58(1983)-192839号

专利文献2：日本特开S53(1978)-59650号

专利文献3：日本特开H9(1997)-194408号

专利文献4：日本特开2005-528455号

专利文献5：日本特开2004-59515号

专利文献6：日本特开2008-528537号

专利文献7：WO 2013/083512

专利文献8：WO 2013/083513

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供使用碱性水溶液快速并且高选择性分解氢过氧化物以通过回收和再循环碱而便宜地制造相应的目标酮和/或醇的方法，以及提供其系统。

问题的解决方案

本发明涉及以下内容。