环戊酮的生产工艺评述
下 , P C FC, 以 d I e 1为催化剂 , / 环戊烯的转化率达 到 8 .% , 择 性 达 到 7 . % 。随 着 0 90 选 59 压 力 的 升高 , 两种催化体 系的催 化效果均有所 提高, , O 压力对 PC C C: d1 u1 / 催化体系的影响更为显著 , 当 0 分 压为 4 03k a时 , 9. P 环戊 烯 几乎 全 部 转 化 为
酯生 产 国 。
热和蒸馏 , 环戊酮产率可达 7 % ~ 0 5 8 %。该方法 工艺简单 , 但己二酸价格较高 , 而且产生大量的污 染物 , 限制了该工艺的进一步发展。但采用该工
收 稿 日期 :0 1. 6—1 。 21 0 7
作者 简介 : 刁春霞 , 19 毕业 于上 海大学 , 士。现 任 女,96年 硕 中国石化上海石油化工股份 有限公 司4 : 事业部总工程师 , Lr - 高级 工程师 , 长期从事技 术工作。
汽裂解生产乙烯 的副产品 , 资源丰富 , 价格低廉 , 其中的双环戊二烯馏分经解聚、 选择性加氢可得
到 生产环戊 酮 的重要 原料— — 环戊烯 。 目前研究
有很好的溶解性能 , 高纯度的环戊酮在电子行业
作 为溶剂 得到 了广泛应 用 。 二氢 茉莉 酮酸 甲酯是 配制具 有茉莉 香气 特征 的香 料主要 原料 , 已成 为 耗 量最 大 和 最成 功 的人
业化 生 产 。非 催 化 氧 化 ( N O氧 化 法 ) 产 环戊 生 酮工 艺虽 然实 现 了工 业 化 , 它 只 能局 限于 特定 但
之间的互溶性 , 使催化剂表面的液膜变薄 , 从而降 低环戊烯扩散阻力 , 达到提 高水合反应速率 的 目
的。例如 , 在将苯酚引入反应体系后 , 以强酸性 阳 离子交换树脂为催化剂 , 在催化剂用量为 3 、 0g反 应 温度 为 10—10℃ 、( )n 环戊 烯 ) (. 3 4 n水 / ( 为 55
亲和性 的惰性溶剂如醇、 乙醇 、 正丙醇、 四氢糠醇 等, 可使水合反应收率 明显提高。如果 同时在水 中加入 易溶且 与环 烯烃 具有 亲和性 的溶剂 以及 在 水 中难 溶且 与生 成 的环烷 醇 具 有 亲 和性 的溶 剂 , 不但可以提高环烯烃的转化率 , 而且可 以使产品
的分离更 加容 易实 现 。
环戊 酮 。此外少 量 的 LC 可 以提 高反 应 的 活性 。 i1 如采用 P ( A )/ Q FP d O c 2H / ec和 P ( A )/ Q为 d O c 2B 催 化 剂 , 含 微 量 HCO 在 I 和 少 量 水 的 乙腈 溶 液
0 12 结果环戊烯 的单程转化率 为 1. %, .9 , 99 N 0 的转 化率 为 9 .% , 反 应 的 环戊 烯 、 戊 烷 等 96 未 环
周期。
络合物 固载在无机载体上 、 将杂多酸的钯盐 固载 在 S : 将钯盐和杂多酸化合物 固载在活性炭 i 上、 O 上或将钯络合物固载在高分子载体上等。这些研
究 都取 得 了一 定 的成果 , 与均相 法相 比, 但 固载化 钯催 化剂 的活性 较低 , 化 剂 的稳 定性 也有 待 验 催
应体 系中加入 卤化氢 、 醇、 烃、 醚等溶剂有利于环
状 醇 的生成 。引入 一种 易溶 于水且 与环烯 烃具 有
氧化剂对烯烃进行 氧化的研究最早见 于上世纪 。Pnv 分别 对环 己烯 、 ao 等 环戊 烯 与 N 0的氧化进行了研究 , : 通过液相氧化 , 己醇和 环
环戊 酮 的反应 选择 性接 近 10 。 0%
分 数 为 9. % 的 N O,, 环 戊 烯 )n( 为 95 : 1( 7 / N 0)
烯烃直接氧化为酮或醛。
环戊 烯 催 化 氧 化 法 以 P C C C:为 催 化 dl u1 / 剂 , 乙醇为 溶 液 M , 戊 烯 的反 应 转 化 率 可 以 环 以达 到 9 . % , 82 选择 性则 只有 7 . % 。同样 条 件 01
环状烯烃的水合可以使用多种催化剂 , 与链
状 烯采 用非 均 相 也
催化剂进行间接或直接水合反应。如分子筛使用
i SO )n A ,不 小 于 2 r i / ( 1 ) l , ( 0 0的八 面 沸 石及 镁 碱
沸石等作为催化剂 , 可使环烯水合反应在较低 的 温度下进行 , 而且可以抑制环烯异构和聚合反应 , 有利于提高水合反应的选择性 , 延长催化剂运行
论 可 以通过 引入一 种溶 剂来增 加环 戊烯 和水分 子
相反 应催 化剂 的 分离 比较 困难 , 在工 艺 或 工 程 上
还存在一些尚未解决的问题 , 发展前景尚不 明朗。 就间接法工艺而言 , 虽然反应效果较好 , 但硫酸对 设备腐蚀严重 , 产生的聚合物较多 , 硫酸的循环使 用非 常 困难 。而直接 水合 工艺虽 然有 效地 解决 了 污染问题 , 但由于环戊烯转化率过低 , 难以实现工
行了评述 , 通过各种工艺的技术特 点对比 , 出了开发生产环戊酮产品的建议 。 提 关键词 : 环戊酮 环戊烯 生产 应用
中图分 类号 :Q 1 T 25 文献标识码: A 文章编号 : 17 6 4—19 (0 1 0 0 5 0 9 2 1 )5— 0 2—0 5
环戊酮是一种重要 的精细化工 中间体… , 是 香料及医药工业的主要原料之一 , 可用于新 型香
己二酸 与经化 学计 量 的 B ( H) 均匀混 合 , aO : 经加
间体 , 再通过与丙二酸二乙酯缩合、 水解、 脱羧和 甲酯化 的方法制得。在很长一段时间内, 二氢茉 莉酮酸甲酯的生产技术主要被瑞士芬美 意公司、 日 本瑞翁 、 国巴斯夫等 国际香精香料大公 司所 德 掌控。但近年来随着中国精细化工产业 的发展 , 二氢茉莉酮酸甲酯的生产正快速向中国转移 , 预 计几年后中国将成为全球主要 的二氢茉莉酮酸甲
石 油 化 工 技 术 与 经 济
T c n lg e h oo y& Ec n mis i e rc e c l o o c n P to h mias
第2 卷 7
第5 期
21 年 1 月 01 0
环戊 酮 的生 产 工 艺评 述
刁春 霞
( 中国石化上海石油化工股份有限公 司化工事业部 , 0 4 ) 2 50 0
料二 氢茉莉 酮酸 甲酯 、 白兰 酮 、 2一正 己基 环 戊 酮
近年来 , C 馏 分为 原料 生产环戊 酮 的研究 以
引起人们 的极 大兴趣
。c 馏分是石脑油蒸
及多种抗炎、 抗癌药物的制备 , 也可用于杀虫剂和
除草 剂 的合 成 。此 外 , 由于 环戊 酮 对 各 种树 脂 具
第 5期 (0 1 21 )
刁春霞等 .环戊酮 的生产工艺评述
艺生产 的环 戊酮 产 品 的纯度 达 到 9. % 以上 , 99 可
1 P , 2M a并可以使用环己烷 、 苯或 乙腈为溶剂 ; 在
以在电子行业可以作 为溶剂使用 , 产品附加值较
高, 因此 该工 艺仍 然具有 一定 的生命 力 。
1 2 环 戊烯 直接 氧化法 .
12 1 催化 氧化 法 ..
气相氧化时 , 其反应温度较高, 30~ 7 如 为 0 45o C, 不使用溶剂 , 会有 4一 戊烯醛副产物产生, 当温度
升高 时 , 戊 烯 醛 的选 择 性 从 25 升 至 2 % 。 4一 .% 3
Wakr ce 催化 氧 化 法 最 早 起 源 于 乙烯 氧 化 制 乙醛 的 工 业 实 践 J 它 是 在 均 相 条 件 下 以 卜 , P C: C C 为催化剂 , d 1和 u 1 以空气 或纯 氧为 氧 源将
7 k。 t
1 1 己二酸热 解法 .
在德 国巴斯夫公 司 6k a环戊 酮装 置投产 之 t / 前, 己二酸热 解法是 环戊 酮生产 的主要方 法 , 占 约
目前 , 二氢茉莉酮酸甲酯主要采用环戊酮与
正戊 醛缩合 制得 2一戊基 一2一环 戊 烯 一1 一酮 中
世界总产量的 9 %以上。其基本工艺流程是 : 0 将
在研 究 中还发 现 , : 可 以应 用 于 如 链 状 烯 NO
烃、 环烯烃、 杂环烯烃等多种烯烃的氧化。环戊烯
的 氧化 可 以分 为 液相 氧化 和 气 相 氧化 两 种 工 艺 。
环戊烯水合反应速度受传质速率控制, 传质 速率则主要取决于催化剂表面由水分子形成 的液
在液相氧化时 , 温度 为 10~ 5 5 20℃ , 压力为 3~
徐 泽 辉
( 中国石化上海石油化工股份有限公 司化工研 究所, 0 4 ) 2 50 0
摘 要 : 环戊 酮是一种重要的精细化工 中间体 , 主要用于新 型香料二氢茉莉酮酸 甲酯 的生产 , 也可在 电子
行业作为溶剂使用 。在 已工业 化的生产工艺和正在开发的各种技术路 线的基础上 , 对环戊 酮的生产工艺进
的方 向主要集中于环戊烯直接氧化法和间接法两
种 工艺 。
文 章对环 戊酮 的各 种 生产 工 艺 进 行 比较 , 分
析各种工艺的技术特点 , 出了开发生产环戊 酮 提 产品的建议 。
1 生产 工艺
工合成香料之一 , 被广泛应用于各种香型的香水、
1 3 用洗涤用品所需花香型香精 的调配中, 而且其 使用范围与用量还在不断增加。2 1 00年世界生 产二氢茉莉酮酸甲酯所需环戊酮的需求量已超过
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第2卷 7
第5 期
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膜厚度。而液膜厚度与树脂表面的磺酸基浓度有 关, 浓度越高液膜越厚 , 则环戊烯通过液膜阻力越 大, 反应速率越慢 ; 反之则速率越快 。利用这一理