專利名稱：一種2,3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
2，3-庚二酮，CAS:96-04-8, FEMA:2543，我國 GB2760-2011 規(guī)定為可食用香料，編碼S0291，主要用于調(diào)配胡桃、硬干酪和奶脂風(fēng)味、白脫和白脫司考其、焦糖、烤鵝和朗姆等日化香精及食用香精。傳統(tǒng)工藝:亞硝酸異戊酯和2-庚酮反應(yīng)生成3-肟-2-庚酮，再水解成2，3-庚二酮，收率僅有44%，亞硝酸異戊酯有毒且易燃，反應(yīng)中用到了鹽酸、硫酸等危險化學(xué)品，生產(chǎn)大量廢酸水，對環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種條件溫和、對環(huán)境友好、“三廢”少、適合工業(yè)化生產(chǎn)的2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備 (1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑、氯苯和極性溶劑置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為80 120°C，回流時間9 12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分1，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基-1，2，4-三氮唑鎗鹽；所述5-甲氧基三氮唑、氯苯和極性溶劑的重量比為1: (I 5): (2 20);所述的極性溶劑選用乙腈或丙酮；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑、氯化芐和極性溶劑置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為80 120°C，回流時間9 12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；所述5-甲氧基噻唑、氯化芐和極性溶劑的重量比為1: (I 5): (2 20);所述的極性溶劑選用乙腈或丙酮；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1: (0.1 10)混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品； 第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水、亞鐵鹽、強(qiáng)酸混合，并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為25 50°C，緩慢滴加雙氧水，常壓反應(yīng)0.5 5小時，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；所述雙氧水、強(qiáng)酸、亞鐵鹽和去離子水的重量比為1: (I 10): (I 100):(20 500)；
第三步，2，3-庚二酮的制備
(O偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛、正戊醛和復(fù)合催化劑，
反應(yīng)溫度控制為85 130°C，釜內(nèi)壓力控制在0.2 3MPa，反應(yīng)時間0.5 4h，得到反應(yīng)液c ;所述乙醛、正戊醛和復(fù)合催化劑的重量比為(100 1000):100:1 ；(2)粗蒸:將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液
d ；
(3)氧化反應(yīng):將混合物b加入到反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，攪拌下向反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)滴加蒸餾液d，反應(yīng)溫度85 110°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮；所述混合物b與蒸餾液d的重量比為1: (100 1000)。所述亞鐵鹽選用硫酸亞鐵、氯化亞鐵或硝酸亞鐵中的任一種；所述強(qiáng)酸選用硫酸、鹽酸或硝酸中的任一種。所述反應(yīng)蒸餾設(shè)備的容積0.5 3 m3,材質(zhì)為搪瓷，設(shè)計溫度是O 250°C，設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明積極的有益效果:
1.本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度達(dá)到98%以上，香氣純正，采用的反應(yīng)蒸餾設(shè)備單套能力達(dá)到300噸/年。2.本發(fā)明生產(chǎn)條件溫和、對環(huán)境友好、“三廢”少、適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈600g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為403g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化芐300g和乙腈600g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為394g，所述的組分2為5-甲氧基_2_芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:1混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水10kg、硫酸亞鐵27kg、硫酸2.7kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40V，緩慢滴加雙氧水0.3kg，常壓反應(yīng)3h，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛300g、正戊醛300g和復(fù)合催化劑3g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為534g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將6g的混合物b加入到容積3m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為98%，收率為49%。實施例2
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯800g和乙腈800g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為481g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化芐300g和乙腈600g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為393g，所述的組分2為5-甲氧基_2_芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:5混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水50kg、硫酸亞鐵20kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.25kg,常壓反應(yīng)3h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛600g、正戊醛300g和復(fù)合催化劑3g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為578g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將6g的混合物b加入到容積3m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為98%，收率為46%。實施例3
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈2000g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為572g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2，4_ 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化芐800g和乙腈1300g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間10h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為726g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:10混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備將去離子水40kg、硫酸亞鐵17kg、硫酸2kg混合,并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為400C，緩慢滴加雙氧水0.2kg，常壓反應(yīng)3h，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；
第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛400g、正戊醛300g和復(fù)合催化劑3g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為460g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為47%。實施例4
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑500g、氯苯500g和乙腈1200g置于三口燒瓶中，加熱至 回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為541g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2，4_ 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化芐400g和乙腈1400g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為656g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為2:1混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水90kg、硫酸亞鐵22kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.3kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛900g、正戊醛500g和復(fù)合催化劑5g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為1021g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將12g的混合物b加入到容積3m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。實施例5
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(I)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯400g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為463g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化芐500g和乙腈800g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為526g，所述的組分2為5-甲氧基_2_芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:7混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水75kg、硫酸亞鐵21kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.25kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；
第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛600g、正戊醛600g和復(fù)合催化劑6g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為624g ； (3)氧化反應(yīng):攪拌下，將6.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為47%。 實施例6
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑350g、氯苯500g和乙腈850g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為417g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑600g、氯化芐700g和乙腈1200g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為710g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:9混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水100kg、硫酸亞鐵24kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為40°C，緩慢滴加雙氧水0.3kg，常壓反應(yīng)4h，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系;
第三步，2，3-庚二酮的制備
(I)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛600g、正戊醛500g和復(fù)合催化劑5g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為514g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。實施例7
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈800g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為410g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基-1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化芐300g和乙腈900g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為413g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:2混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水40kg、硫酸亞鐵20kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.3kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛800g、正戊醛500g和復(fù)合催化劑5g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為516g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。實施例8
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯600g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為591g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑500g、氯化芐500g和乙腈IlOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為610g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:1混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水110kg、硫酸亞鐵25kg、硫酸1.5kg混合,并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為40°C，緩慢滴加雙氧水0.3kg，常壓反應(yīng)4h，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系;
第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛700g、正戊醛400g和復(fù)合催化劑4g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為480g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.0g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。 實施例9
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯400g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為460g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2，4_ 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化芐500g和乙腈800g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為519g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:3混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水85kg、硫酸亞鐵20kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.25kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；
第三步，2，3-庚二酮的制備 (1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛700g、正戊醛500g和復(fù)合催化劑5g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為574g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將6.2g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。實施例10
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為563g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2，4_ 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化芐500g和乙腈900g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌 、干燥得到組分2的質(zhì)量為493g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為1:2混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水79kg、硫酸亞鐵21kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后,攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.3kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛1000g、正戊醛400g和復(fù)合催化劑4g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為520g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為48%。實施例11
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯400g和乙腈900g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為533g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化芐600g和乙腈900g置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為524g，所述的組分2為5-甲氧基_2_芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為3:1混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水110kg、硫酸亞鐵24kg、硫酸3kg混合,并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為40°C,緩慢滴加雙氧水0.3kg,常壓反應(yīng)4h,得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；
第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛800g、正戊醛400g和復(fù)合催化劑4g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為491g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5.5g的混合物b加入到容積3 m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為46%。實施 例12
一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
第一步，復(fù)合催化劑的制備
(1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑500g、氯苯500g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分I的質(zhì)量為661g，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基_1，2，4_ 二氣唑鐵鹽；
(2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑400g、氯化芐500g和乙腈IOOOg置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為85 95°C，回流時間12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2的質(zhì)量為523g，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；
(3)將組分I與組分2按照重量比為5:2混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品；
第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備
將去離子水109kg、硫酸亞鐵20kg、硫酸2.5kg混合,并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為40°C，緩慢滴加雙氧水0.25kg，常壓反應(yīng)4h，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系;
第三步，2，3-庚二酮的制備
(1)偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛700g、正戊醛400g和復(fù)合催化劑4g，將反應(yīng)溫度控制為90°C，釜內(nèi)壓力控制在2.5MPa，攪拌反應(yīng)3h，得到反應(yīng)液c ；
(2)粗蒸:先將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d，得到蒸餾液d的質(zhì)量為494g ；
(3)氧化反應(yīng):攪拌下，將5g的混合物b加入到容積3m3、材質(zhì)為搪瓷、設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)的反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，向上述反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)再加入蒸餾液d，反應(yīng)溫度90°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮，本發(fā)明生產(chǎn)的2，3-庚二酮純度為97%，收率為47%。
權(quán)利要求
1.一種2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步，復(fù)合催化劑的制備 (1)組分I的制備:按一定比例取5-甲氧基三氮唑、氯苯和極性溶劑置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為80 120°C，回流時間9 12h，得到組分I粗料，接著將組分I粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分1，所述的組分I為5-甲氧基-三苯基-1，2，4-三氮唑鎗鹽；所述5-甲氧基三氮唑、氯苯和極性溶劑的重量比為1: (I 5): (2 20);所述的極性溶劑選用乙腈或丙酮； (2)組分2的制備:按一定比例取5-甲氧基噻唑、氯化芐和極性溶劑置于三口燒瓶中，加熱至回流，回流溫度為80 120°C，回流時間9 12h，得到組分2粗料，接著將組分2粗料經(jīng)過離心、洗滌、干燥得到組分2，所述的組分2為5-甲氧基-2-芐基噻唑鎗鹽；所述5-甲氧基噻唑、氯化芐和極性溶劑的重量比為1: (I 5): (2 20);所述的極性溶劑選用乙腈或丙酮； (3)將組分I與組分2按照重量比為1: (0.1 10)混合攪勻得到復(fù)合催化劑產(chǎn)品； 第二步，F(xiàn)e3+-Fe2+氧化還原體系的制備 將去離子水、亞鐵鹽、強(qiáng)酸混合，并攪拌均勻；然后，攪拌下控制溫度為25 50°C，緩慢滴加雙氧水，常壓反應(yīng)0.5 5小時，得到混合物b即為Fe3+-Fe2+氧化還原體系；所述雙氧水、強(qiáng)酸、亞鐵鹽和去離子水的重量比為1: (I 10): (I 100):(20 500)； 第三步，2，3-庚二酮的制備 (O偶聯(lián):攪拌下，向反應(yīng)釜中加入乙醛、正戊醛和復(fù)合催化劑， 反應(yīng)溫度控制為85 130°C，釜內(nèi)壓力控制在0.2 3MPa，反應(yīng)時間0.5 4h，得到反應(yīng)液c ;所述乙醛、正戊醛和復(fù)合催化劑的重量比為(100 1000):100:1 ； (2)粗蒸:將反應(yīng)液c進(jìn)行簡單蒸餾，取餾出溫度在100 140°C之間的餾分為蒸餾液d ； (3)氧化反應(yīng):將混合物b加入到反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)，攪拌下向反應(yīng)蒸餾設(shè)備內(nèi)滴加蒸餾液d，反應(yīng)溫度85 110°C，滴加蒸餾液d的同時收集出餾產(chǎn)品為2，3-庚二酮產(chǎn)品；所述混合物b與蒸餾液d的重量比為1: (100 1000)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，其特征在于:所述亞鐵鹽選用硫酸亞鐵、氯化亞鐵或硝酸亞鐵中的任一種；所述強(qiáng)酸選用硫酸、鹽酸或硝酸中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述2，3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，其特征在于:所述反應(yīng)蒸餾設(shè)備的容積0.5 3 m3,材質(zhì)為搪瓷，設(shè)計溫度是O 250°C，設(shè)計有特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)分布器和磁力攪拌器，并配有高位槽及出餾冷卻系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種2,3-庚二酮的清潔生產(chǎn)方法，包括復(fù)合催化劑的制備、Fe3+-Fe2+氧化還原體系的制備及由原料乙醛、正戊醛制備產(chǎn)品等步驟。該方法生產(chǎn)的2,3-庚二酮純度達(dá)到98%以上，香氣純正，生產(chǎn)條件溫和、對環(huán)境友好、適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C49/12GK103159603SQ201310061900
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者文教剛, 王利霞, 趙軍俠, 姚彥濤, 魏子勇, 劉付東, 姜作明, 鄭大剛, 楊河峰 申請人:河南華龍香料有限公司