[发明专利]一种环己烯直接水合制备环己醇的方法

说明书

本发明公开了一种环己烯直接水合制备环己醇的方法，该方法是以邻甲酚作为助溶剂，在HZSM‑5分子筛催化剂的作用下，环己烯和水发生液液两相水合反应生成环己醇，得到的液液两相在分层器中分离，携带催化剂和部分助溶剂的水相返回反应釜，油相采用隔壁精馏塔进行分离，同时回收未反应的环己烯和助溶剂邻甲酚，并提纯环己醇。本发明提供的环己烯直接水合制备环己醇的方法，反应时间短，环己醇收率高，经济性好，可用于工业生产。优先条件下，环己醇收率可达44.76%。

技术领域

本发明属于化工过程强化领域，特别是涉及到强化环己醇生产过程，具体涉及一种环己烯直接水合制备环己醇的方法。

背景技术

环己醇是生产己二酸、己内酰胺和聚酰胺66等酰胺类产品不可缺少的重要中间体。同时，由于其具有极好的溶解性和低挥发性，环己醇又可广泛用于非酰胺类产品。环己醇制备方法主要有环己烷氧化法，苯酚加氢法，环己烯间接水合和环己烯直接水合法。环己烯直接水合法工艺简单，原子利用率高，相对其他几条路线，环己烯水合路线更为安全、绿色和环保，目前是最先进的环己醇生产工艺路线。工业上最成熟的环己烯水合工艺是由日本旭化成公司开发的，催化剂高硅沸石HZSM-5悬浮于水中，含有催化剂的水相与环己烯油相于反应器内在强力的搅拌作用下进行水合反应，环己烯转化率为12.7%。

环己烯直接水合工艺存在两个瓶颈问题。第一，反应严格受热力学平衡限制，导致环己烯在系统内的循环量大，能耗高。其次，环己烯在水相中的溶解度极低，仅有200ppm左右，造成反应速度慢、反应时间长和反应器体积大等问题。因为环己烯水合反应是液液非均相体系且主要发生水相，所以加入助溶剂来增大环己烯在水中的溶解度，既可加快反应速率，又可提高环己醇收率。

文献中报道了多种环己烯水合助溶剂，例如环丁砜、异氟尔酮、乙二醇和乙腈等。这些助溶剂在工业应用中存在多种问题，例如转化率提升不明显、回收困难、成本高、用量大、降低催化剂活性、易发生副反应等。

发明内容

为解决上述环己烯水合反应速率慢、转化率低以及助溶剂工业价值低的问题，本发明提出一种新的环己烯直接水合制备环己醇方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环己烯直接水合制备环己醇的方法，以邻甲酚作为助溶剂，在HZSM-5分子筛固体催化剂的作用下与环己烯和水发生液液两相水合反应生成环己醇，得到的液液两相在液相分层器中分离，携带催化剂和部分助溶剂的水相返回反应器，油相采用隔壁精馏塔进行分离，同时回收未反应的环己烯和助溶剂邻甲酚，并提纯环己醇。

进一步地，所述反应器为带高速搅拌器的高压反应器，压力控制在1MPa-1.2MPa。

进一步地，所述水和环己烯的摩尔比为1，邻甲酚与环己烯的摩尔比为0.2-1.5:1。

进一步地，所液液两相水合反应温度为90℃-140℃，反应时间为40min-240min。

进一步地，所述HZSM-5分子筛固体催化剂质量为环己烯和水总质量的10-30%。

进一步地，所述油相包括未反应环己烯、助溶剂邻甲酚和产品环己醇。

进一步地，所述油相采用隔壁精馏塔进行分离的工艺流程为：将含有环己烯、环己醇、邻甲酚的油相进入隔壁精馏塔，邻甲酚从隔壁精馏塔塔底左侧采出循环回到反应器中，环己烯和环己醇加热后成为蒸汽，上升到塔顶，环己醇经冷凝后循环回到隔壁精馏塔，环己烯从塔顶采出循环回到反应器，产品环己醇从塔底右侧采出。

进一步地，所述隔壁精馏塔为常压塔，冷凝器类型为全凝器，再沸器类型为釜式再沸器。

进一步地，所述隔壁精馏塔的回流比为1-15。

进一步地，所述的隔壁精馏塔的共同精馏段的板数为5-15块，隔板左侧的板数为5-8块，隔板右侧的板数为10-20块。