专利名称:丙酮缩合制备二丙酮醇的方法
丙酮经ALDOI缩合可制造二丙酮醇，反应式如下
一般工业生产采用一步降温(10℃)的方法，温度不易控制，能耗高，生产能力低。采用的催化剂一般为固体碱，碱的消耗量大，丙酮的单程转化率低，一般为8～12%。固体碱催化剂在使用中易粉化损失，再生较为麻烦，废催化剂要污染环境。本发明的目的是克服上述缺点。第一，采用逐步降温法进行反应;第二，采用高效率的均相碱催化系统。本发明使二丙酮醇的单程得率大幅度提高，催化剂单耗减少，设备生产能力增高，而且过程能耗降低，使本生产方法达到较高水平。
丙酮缩合为二丙酮醇是可逆反应，正反应是放热反应，为了使反应平衡向二丙酮醇移动，必须降低反应温度，但温度越低，反应速度越慢，达到平衡所需要的时间越长，在工业上带来生产周期过长，设备利用率低的缺点。本发明采用阶梯式降温的方式，使反应在较高温度下以较快速度达到平衡，然后阶梯式降温，再达到较低温度下的反应平衡。总反应的80%在较高温度下(如20～35℃)以较快速度完成，随温度下降，二丙酮醇的平衡浓度增加，在0℃左右，可使二丙酮得率达18～20%以上。阶梯式降温的好处还在于80%的反应热在较高温度下释放，仅用冷却水就能移去反应热，如果在低温下移去这些热量，冷冻机将消耗更多能量，而且不易控制温度，这是本发明的第一个特点。
由于本反应中的催化物种是碱，碱的浓度增高，丙酮转化率就增高，但固体催化剂中常用的碱(如NaOH，KOH，Ba(OH)2等)在丙酮中溶介度很低，故催化效果较差，就需要加入大量的固体催化剂，而且要增加它们与反应液的接触面，才能达到一定的催化效果。本发明达成一种均相反应系统，即由碱与醇配成的液体均相催化剂加入丙酮中，碱的用量极少，但它们以离子态存在于反应液中，催化效果大为提高，一般可采用沸点较低的脂肪醇，当采用甲醇时，甲醇可与未反应的丙酮共沸馏出而回收，不会混入二丙酮醇产物中。
碱可采用KOH和NaOH或二者混合调制成液体均相催化剂，催化剂中碱与醇的比例为1∶80～1∶15，它在丙酮中的加入量可在0.26～3%wt之间变动。
采用如图示流程的多级反应装置，二丙酮醇得率为13～20%。
在1号反应槽内丙酮与催化剂形成混合物，流经2～5号反应槽，每槽温度如图示控制。5号反应槽流出物进入中和槽6，在6内以磷酸中和，然后进入蒸馏塔7，分出甲醇丙酮回用，釜底得二丙酮醇。物料流经1-5的反应槽，一共反应4.5小时。
实施例1工业丙酮300克，加入甲醇3克，加入KOH0.1克，如图1条件反应5出口处二丙酮醇得率16.8%。
实施例2工业丙酮300克，加入甲醇3克，加入NaOH0.1克，如图1条件反应，5出口处，二丙酮醇得率16.1%。
实施例3～11工业丙酮300克加入甲醇0.8～9克，加入KOH与NaOH如图1条件反应，5出口处二丙酮醇得率为表列数据二丙酮醇实施例 丙酮g 甲醇g KOHg NaOHg 得率%3 300g 3 0.0186 0.0186 12.54 300 3 0.03 0.03 15.15 300 3 0.045 0.045 18.66 300 3 0.07 0.07 20.27 300 0.8 0.0186 0.0186 13.08 300 1.5 0.045 0.045 18.89 300 2.5 0.045 0.045 18.910 300 4.5 0.045 0.045 18.611 300 9 0.06 0.06 19.7本发明的优点和积极效果1.反应速度快，周期短，能耗低，得率高，因而生产同样数量产品，反应器比目前生产用的反应器容积缩小50倍以上。
2.催化剂耗量缩小200倍。
3.没有固体催化剂的失活，再生等问题，可长期连续运转，并处于最佳状态。
4.产品质量高，付产品很少，分馏容易。产品色泽佳。
5.由于设备投资费用和操作费用的下降，估计每吨二丙酮醇的成本可下降三分之一左右。以年产1000吨计每年可有70-80万元效益。
权利要求
1.由丙酮缩合制备二丙酮醇的方法，本发明的特征在于所说的缩合反应过程采用了阶梯式逐步降温方法和液体均相催化剂。
2.根据权利要求
1，其特征在于所说的液体均相催化剂是由甲醇+NaOH(或KOH，或NaOH+KOH的混合物)所组成。
专利摘要
本发明为丙酮缩合制备二丙酮醇的新方法，由于在反应过程中采用了逐步降温方法，和高效均相催化剂，使二丙酮醇的得率由通常的8～12％提高到18～20％。
文档编号C07C49/17GK85100473SQ85100473
公开日1986年7月16日 申请日期1985年4月1日
发明者戚蕴石, 汪仁, 沈肇均, 徐建刚 申请人:华东化工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan