Abrégé

Disclosed is a method for producing cyclohexanol from cyclohexane by oxidization, the method comprising feeding cyclohexane, an aqueous hydrogen peroxide solution and an organic solvent into a fractionating column via its inlet for contact at a condition of an oxidization reaction, with all or most of the oxidized product being provided at the bottom of the fractionating column. A portion or all of packings in the fractionating column is a catalyst containing titanium silicate molecular sieve, and the organic solvent is nitriles and/or halohydrocarbons with the boiling point of 40-250 °C By oxidization in the fractionating column, i.e., at the fractionating conditions, and using a system of the organic solvents, the method for producing cyclohexanol from cyclohexane via oxidization takes full advantage of reaction latent heat, achieves energy saving, and has increased selectivity for the target product cyclohexanol; compared to cyclohexanone prepared by direct oxidization, this saves a half amount of hydrogen peroxide used, but also generates a hydrogen resource when the produced cyclohexanol is subject to dehydrogenation to give cyclohexanone, further enhancing its prospect of application in industry.

Classes IPC  ?

• C07C 29/48 - Préparation de composés comportant des groupes hydroxyle ou O-métal liés à un atome de carbone ne faisant pas partie d'un cycle aromatique à six chaînons par des réactions d'oxydation avec formation de groupes hydroxyle
• C07C 35/08 - Composés comportant au moins un groupe hydroxyle ou O-métal lié à un atome de carbone d'un cycle autre qu'un cycle aromatique à six chaînons monocycliques contenant des cycles à six chaînons
• C07C 27/16 - Procédés impliquant la production simultanée de plusieurs classes de composés contenant de l'oxygène par oxydation d'hydrocarbures avec d'autres produits oxydants
• C07C 29/80 - SéparationPurificationStabilisationEmploi d'additifs par traitement physique par distillation
• B01J 29/89 - Silicates, aluminosilicates ou borosilicates du titane, du zirconium ou du hafnium
• B01D 3/00 - Distillation ou procédés d'échange apparentés dans lesquels des liquides sont en contact avec des milieux gazeux, p. ex. extraction

Abrégé

Disclosed is a process for oxidizing cyclohexane, and the process comprises contacting cyclohexane, and hydrogen peroxide or an aqueous hydrogen peroxide solution, with a titanium silicate molecular sieve catalyst in an organic solvent under conditions for oxidization reaction, wherein the organic solvent is a nitrile and/or halogenated hydrocarbon. Under substantially identical conditions, using a nitrile and/or halogenated hydrocarbon as an organic solvent increases the conversion of cyclohexane and the yield of cyclohexanol, compared with the titanium silicate molecular sieve/H2O2 catalytic systems for oxidizing cyclohexane which have been extensively studied and use a ketone, alcohol or acid as a solvent; and the process effectively achieves separation for the target products, facilitating industrial applications.

Classes IPC  ?

• C07C 27/16 - Procédés impliquant la production simultanée de plusieurs classes de composés contenant de l'oxygène par oxydation d'hydrocarbures avec d'autres produits oxydants
• C07C 29/48 - Préparation de composés comportant des groupes hydroxyle ou O-métal liés à un atome de carbone ne faisant pas partie d'un cycle aromatique à six chaînons par des réactions d'oxydation avec formation de groupes hydroxyle
• C07C 45/29 - Préparation de composés comportant des groupes C=O liés uniquement à des atomes de carbone ou d'hydrogènePréparation des chélates de ces composés par oxydation de groupes hydroxyle
• C07C 35/08 - Composés comportant au moins un groupe hydroxyle ou O-métal lié à un atome de carbone d'un cycle autre qu'un cycle aromatique à six chaînons monocycliques contenant des cycles à six chaînons
• C07C 49/403 - Composés saturés comportant un groupe cétone faisant partie d'un cycle d'un cycle à six chaînons
• B01J 29/89 - Silicates, aluminosilicates ou borosilicates du titane, du zirconium ou du hafnium

Abrégé

Disclosed is a process for oxidizing cyclohexane, which comprises the following steps: (1) performing a first contact reaction of cyclohexane and hydrogen peroxide or an aqueous hydrogen peroxide solution with a titanium silicate molecular sieve catalyst in an organic solvent under conditions for oxidization reaction, so as to obtain a mixture containing cyclohexanol; and (2) performing a second contact reaction of the cyclohexanol produced in step (1) with a dehydrogenation catalyst under conditions for catalytic dehydrogenation, so as to convert cyclohexanol to cyclohexanone by dehydrogenation, and obtaining cyclohexanone and hydrogen. In the present invention, the oxidized product obtained, i.e. cyclohexanol, is completely or substantially completely converted into cyclohexanone by catalytic dehydrogenation, and cyclohexanone accounts for virtually all of the final products obtained; this greatly increases the selectivity and yield of the cyclohexanone. In addition, in preferred embodiments of the present invention, the hydrogen produced by the oxidization of anthraquinone is synthesized to H2O2, such that the process of the present invention is at least partly self-supported in respect of oxidizing agent H2O2, and the whole oxidization process mainly consumes oxygen and cyclohexane; this improves the economic benefits of the system, and the process is green and environmentally friendly without the production of the "three wastes".

Classes IPC  ?

• C07C 45/29 - Préparation de composés comportant des groupes C=O liés uniquement à des atomes de carbone ou d'hydrogènePréparation des chélates de ces composés par oxydation de groupes hydroxyle
• C07C 29/48 - Préparation de composés comportant des groupes hydroxyle ou O-métal liés à un atome de carbone ne faisant pas partie d'un cycle aromatique à six chaînons par des réactions d'oxydation avec formation de groupes hydroxyle
• C07C 27/16 - Procédés impliquant la production simultanée de plusieurs classes de composés contenant de l'oxygène par oxydation d'hydrocarbures avec d'autres produits oxydants
• C07C 49/403 - Composés saturés comportant un groupe cétone faisant partie d'un cycle d'un cycle à six chaînons

Abrégé

Disclosed is an apparatus for oxidization of cyclohexane, comprising a tubular reactor and a membrane structure, wherein an outlet end of the tubular reactor is connected to the membrane structure in a sealed manner, and the membrane structure is configured to allow a liquid material in the tubular reactor to pass through but not to allow a solid material to pass through. Also disclosed is a method for oxidization of cyclohexane within a system of titanium silicate molecular sieve/H2O2 in the apparatus. The method does not need a preformed catalyst, but only uses the titanium silicate molecular sieve to enable continuous reaction, which increases a reaction rate, enables separation at the time of reaction, and reduces the cost for separation subsequent to cyclohexane oxidation.

Classes IPC  ?

• B01J 8/06 - Procédés chimiques ou physiques en général, conduits en présence de fluides et de particules solidesAppareillage pour de tels procédés avec des particules immobiles, p. ex. dans des lits fixes dans des réacteurs tubulairesProcédés chimiques ou physiques en général, conduits en présence de fluides et de particules solidesAppareillage pour de tels procédés avec des particules immobiles, p. ex. dans des lits fixes les particules solides étant disposées dans des tubes
• B01D 63/00 - Appareils en général pour les procédés de séparation utilisant des membranes semi-perméables
• B01D 63/08 - Modules à membranes planes
• C07C 27/16 - Procédés impliquant la production simultanée de plusieurs classes de composés contenant de l'oxygène par oxydation d'hydrocarbures avec d'autres produits oxydants
• C07C 45/28 - Préparation de composés comportant des groupes C=O liés uniquement à des atomes de carbone ou d'hydrogènePréparation des chélates de ces composés par oxydation de restes —CHx
• C07C 29/48 - Préparation de composés comportant des groupes hydroxyle ou O-métal liés à un atome de carbone ne faisant pas partie d'un cycle aromatique à six chaînons par des réactions d'oxydation avec formation de groupes hydroxyle
• C07C 49/403 - Composés saturés comportant un groupe cétone faisant partie d'un cycle d'un cycle à six chaînons
• C07C 35/08 - Composés comportant au moins un groupe hydroxyle ou O-métal lié à un atome de carbone d'un cycle autre qu'un cycle aromatique à six chaînons monocycliques contenant des cycles à six chaînons