Способ получения циклогексанона Советский патент 1993 года по МПК C07C49/403 C07C45/33 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения циклогексанона, являющегося промежуточным продуктом в производстве капролактамз.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта (циклогексанона) за счет смещения равновесия реакций в сторону образования циклогексанона и циклогек- санола. Поставленная цель достигается способом получения циклогексанона жид- кофазным каталитическим окислением кислородом воздуха при температуре 140-165°С с последующей нейтрализацией продуктов окисления при температуре 140- 165°С, омылением эфиров при температуре 80-97°С водным раствором щелочи, ректификацией.органических продуктов и дегидрированием образующегося в ходе процесса циклогексаиола, а отличительной особенностью является то, что омыление эфиров и гидролитическое разложение продуктов конденсации циклогексанонэ осуществляют непосредственно в кубовом остатке, образующемся при ректификации

продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанолз с постоянной отгонкой образующихся циклогексанопа и циклогексанона из реакционной смеси в виде азеотропа с водой при давлении 1-15 атм и объемном соотношении кубовый остз- ток:водный раствор щелочи равном 1:(1-2).

Осуществление процесса по данному способу позволяет получить дополнительное количество циклогексанона в результате изменения условий омыления эфиров и гидролитического разложения продуктов конденсации циклогексанона.

Постоянная азеотропная отгонка циклогексанона и циклогексанола, образующихся по реакциям:

О,

О +нго

ООН-ЕС™

сл С

00 GO О

ы ю

W

позволяет сместить равновесие реакций в сторону образования целевых продуктов, поскольку образующиеся циклогексэнон и циклогексанол постоянно выводятся из реакционной смеси. Процесс возможно проводить при атмосферном давлении, что значительно упрощает его аппаратурное оформление. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример Исходный циклогексан подвергают окислению кислородом воздуха при температуре 155°С в присутствии наф- тената кобальта b качестве катализатора. Окисленный продукт при температуре 90°С нейтрализуют 5% раствором NaOH и после отделения его от водного слоя и отгонки циклогексана подвергают омылению эфиров 5%-ным раствором NaOH и последующей ректификации совместно с продуктами дегидрирования циклогекса- нола, образующегося на стадии окисле- ния циклогексана.

Кубовый остаток, образующийся при ректификации (Х-масло), содержащий сложные эфиры и продукты конденсации циклогексанона, подвергают обработке водным раствором щелочи. Для этого к 150 мл кубового остатка, содержащего 0,6% циклогек- сано.на и 10,5% циклогексанола, добавляют 150 мл 5%-ного раствора NaOH и выдерживают при 98 102°С при интенсивном перемешивании в течение 3 ч. Органический слой содержит 2,9% циклогексанона и 12.7% циклогексанола. Концентрация целевых продуктов в органическом слое повышается на 4,5% с учетом циклогексанола, который при дегидрировании превращается в циклогексанон.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1. но кубовый остаток подвергают обработке водным раствором щелочи с одновременной отгонкой образующихся циклогексанона и циклогексанопа в виде азеотропа с водой. Отогнанную воду непрерывно возвращают в процесс.

Получено 47 мл органических продуктов с суммарным содержанием циклогексанона и циклогексанола 90%. Остаток Х-масла (103 мл) содержит 2% циклогексанона и 7,1% циклогексанола. Выход целевых продуктов составляет 25,5%.

П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1, но процесс осуществляют в стальном реакторе

при температуре 190°С и давлении 13 эти. Органический слой содержит 10,9% цикло- гексаноиа и 11,2% циклогексанола. Концентрация целевых продуктов повышается на 11%.

П р и м е р 4. Аналогичен примеру 3, но к 150 мл кубового остатка добавляют 200 мл 5%-ного раствора NaOH и процесс осуществляют с отгонкой образующихся циклогек

санона и циклогексанола в виде азеотропа

с аодой. Получено 55,5 мл органических продуктов с суммарным содержанием циклогексанона и циклогексанола 77,8% и 175 мл водного слоя с содержанием 8.2% циклогексанона и 1,4% циклогексанола. Остаток X- масла {78 мл) содержит 6% циклогексанона и 1,4% циююгексэнолз. Выход целевых продуктов составляет 31,4%.

Таким образом, при одном и том же

исходном составе Х-масла наибольший выход целевых продуктов достигается в случае, когда процесс омыления эфироа и гидролитического разложения продуктов конденсации циклогексанона осуществляется с одновременной постоянной отгонкой образующихся циклогексанона и циклогексанола в виде азеотропа с водой.

Формула изобретения

Способ получения циклогексанона жид- хофазным каталитическим окислением циклогексана кислородом воздуха при температуре 140-165°С с последующей нейтрализацией продуктов окисления

при температуре 140-160°С, омылением эфиров подным раствором щелочи при температуре 80-97°С, ректификацией органических продуктов и дегидрированием образующегося в ходе процесса циклогексанола, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продук- та, омыление, эфиров и гидролитическое разложение продуктов конденсации циклогексанона осуществляют непосредственно

а кубовом остатке, образующемся при ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексзиола с постоянной отгонкой образующихся циклогексанола и циклогексанона из реакцион ной смеси в виде азеотропа с водой при давлении 1-13 атм и объемном соотношении кубовый остаток:водный раствор щелочи, равном 1:(1-2).

Используется: в качестве промежуточного продукта в производстве капролактэ- ма. Сущность изобретения: продукт - циклогексанон. Реагент 1: цмклогексан. Реагент 2: кислород воздуха. Условия реакции; 140-165°С, давление 1-13 атм, объемное соотношение кубовый остаток: водный раствор щелочи, равный 1:(1-2).