2-戊酮是潤(rùn)滑油的優(yōu)良脫蠟劑，也用作硝基噴漆、合成樹脂涂料的溶劑以及有機(jī)合成的中間體與萃取劑。此外，2-戊酮可用于有機(jī)、醫(yī)藥合成中間體與溶劑，可用于合成血管擴(kuò)張藥物Virga。2-戊酮可由2-戊醇脫氫或是丁酰乙酸乙酯與水共熱制得。但該過程使用大量的有機(jī)溶劑與無機(jī)物，產(chǎn)生三廢，不僅造成成本較高，而且引起環(huán)境問題。中國(guó)專利CN106478386A公布了了由乙醇制備2-戊酮的方法，原料來源廣泛，過程簡(jiǎn)單，但是催化效果欠佳，2-戊酮的選擇性僅為36.8％。針對(duì)上述問題，發(fā)展新的乙醇轉(zhuǎn)化制備2-戊酮的催化體系，提高轉(zhuǎn)化效率與目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的意義在于克服了目前2-戊酮制備過程存在的缺點(diǎn)。該制備方法反應(yīng)過程簡(jiǎn)單，2-戊酮的選擇性高。

本發(fā)明涉及的2-戊酮通過以下方案制備。原料為乙醇與丙酮，催化劑為氧化鈰基材料，產(chǎn)物為2-戊酮，反應(yīng)溫度為200～350℃。所述氧化鈰基催化劑，可以為CeO2-CaO，CeO2-K2O，CeO2-ZnO，CeO2-MgO，CeO2-SrO中的一種或兩種以上。所述氧化鈰基催化劑，優(yōu)選為CeO2-CaO，CeO2-ZnO，CeO2-MgO中的一種或兩種以上。所述氧化鈰基催化劑的制備可以采用浸漬法、共沉淀法、水熱法、醇熱法、溶膠-凝膠法或微乳法。所述氧化鈰基催化劑，氧化鈰的質(zhì)量含量75wt％～99.5wt％。反應(yīng)裝置為固定床反應(yīng)器，反應(yīng)為常壓。在反應(yīng)管中填充氧化鈰基催化劑后將反應(yīng)管置于固定床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。乙醇的進(jìn)料質(zhì)量空速1.5～2.0h-1，丙酮的質(zhì)量空速為0.5～1.5h-1；所述反應(yīng)管中裝填催化劑床層厚度為5cm～30cm。

氧化鈰基材料為催化劑的乙醇轉(zhuǎn)化制備2-戊酮的反應(yīng)包含以下兩大過程：一是丙酮與乙醇反應(yīng)制備2-戊酮：(1)氧化鈰催化劑本身具有脫氫性能，在高溫下，能將醇類脫氫生成醛類化合物，尤其是堿性元素的添加，增強(qiáng)氧化鈰基催化劑的醇脫氫性能；(2)丙酮與乙醛縮合，最終生成2-戊酮。二是乙醇自身直接轉(zhuǎn)化為2-戊酮：(1)乙醇脫氫至乙醛；(2)無水條件下，乙醛發(fā)生岐化反應(yīng)，生成乙醇與乙酸；(3)乙酸在酸堿位點(diǎn)發(fā)生酮基化反應(yīng)，生成丙酮；(4)丙酮與乙醛縮合，最終生成2-戊酮。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)氧化鈰基催化劑具有酸堿兩性，且其酸堿性可通過制備或是前處理進(jìn)行調(diào)控，因此可以通過控制其酸堿性控制對(duì)醛與酮的縮合程度，控制選擇性。

(2)以氧化鈰基材料為催化劑，催化劑制備簡(jiǎn)單且高效率催化該反應(yīng)，可通過簡(jiǎn)單的焙燒操作完成催化劑活化再生。

(3)該催化體系催化乙醇轉(zhuǎn)化制備2-戊酮體現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，2-戊酮產(chǎn)物的選擇性高達(dá)90％；催化劑制備簡(jiǎn)單，有較好的穩(wěn)定性，且高效催化選擇性生成2-戊酮，其轉(zhuǎn)化率>50％(基于原料總碳數(shù)計(jì)算)。

(4)原料來源廣泛，具有較大的應(yīng)用前景。