[發明專利]硫酸鈣晶須作為酯合成催化劑的應用

無效

• 申請號: 200910010642.9
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101703939A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 張連紅;梁紅玉;張洪林;蔣林時
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;C07C67/08;C07C69/14;C07C69/704
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

技術領域

本發明屬化學化工領域，更具體地說，涉及一種硫酸鈣晶須作為酯合成催 化劑的應用。

背景技術

酯合成催化劑種類很多，酯的合成過程中通常采用硫酸或對甲基苯磺酸作 催化劑，硫酸催化酯化法是合成酯的經典方法。這種傳統的化學工藝，效果很 好，工藝成熟.但是自20世紀90年代末綠色化學的概念被引入我國后，傳統 的化學工藝遇到了人類社會的可持續發展要求的嚴重挑戰，研究新型催化劑成 了必然趨勢。由于硫酸在加熱時會引起有機物炭化、氧化、醚化、磺化等副反 應，同時其腐蝕性強，操作、使用和保管不夠方便和安全。

對甲基苯磺酸是一種價廉、易得、穩定的晶體，運輸、保管、使用方便、 安全，盡管合成產品收率很高，但其溶于有機反應體系中，對設備的腐蝕嚴重。

從目前的情況來看，普遍存在的問題就是環境污染問題，因此尋找一種既 不提升生產成本又不存在“三廢”問題的高效催化劑迫在眉睫。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種成本低廉，易分離，環保 效能好，工藝簡單，催化劑回收便利的硫酸鈣晶須作為酯合成催化劑的應用。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的：

硫酸鈣晶須作為酯合成催化劑的應用，其采用硫酸鈣晶須作為酯合成反應 的催化劑。

作為一種優選方案，本發明所述硫酸鈣晶須的用量以質量百分含量計占所 述酯合成反應原料物總量的1～6％。

作為另一種優選方案，本發明所述硫酸鈣晶須的用量以質量百分含量計占 所述酯合成反應原料物總量的3～5％。

進一步地，本發明所述酯合成反應的目標產物為乙酸正丁酯、檸檬酸正丁 酯或乙酸乙酯。

更進一步地，本發明所述硫酸鈣晶須為二水硫酸鈣、半水硫酸鈣或無水硫 酸鈣的纖維狀單晶體，其為白色疏松針狀物，具有完善的結構、完整的外形、 特定的橫截面、穩定的尺寸，其平均長徑比一般為50～80，微溶于水，在水溶 液中呈中性。用于合成硫酸鈣晶須方法有多種，但適合大規模生產且成本低廉、 產率高的方法有常壓酸化法、水壓熱法等。

本發明所述酯合成反應可按如下方式依次進行：

a、在裝有溫度計、回流冷凝管、分水器及攪拌器的三口瓶中加入計量的 酸和醇；

b、向a步驟中的三口瓶中再加入硫酸鈣晶須及帶水劑并進行攪拌、加熱；

c、反應結束后，待反應體系冷卻，過濾濾出硫酸鈣晶須，將濾液經洗滌、 干燥后進行蒸餾，即得酯目標產物。

作為優選方案，本發明所述帶水劑為甲苯。

作為優選方案，本發明所述酸為乙酸或檸檬酸；所述醇為乙醇或正丁醇。

作為優選方案，本發明所述b步驟中，其加熱溫度為70℃～120℃。

本發明克服了傳統酯合成催化劑成本高、難分離、污染環境、工藝復雜， 催化劑回收困難等缺點，其工藝簡單，不需要中和洗滌，不產生廢水，催化劑 可多次重復使用。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

1、本發明由于采用硫酸鈣晶須作為高效酯化催化劑進行酯化合成，工藝簡 單，克服了現有技術中存在的工藝復雜、雜質含量高、得率低等缺陷，具有反 應溫和、酯化率高，產品色澤好，雜質含量低等特點，能有效提高酯化合成反 應的產品純度。

2、本發明采用高效催化劑，反應后副反應較少，使合成后的水洗處理比現 有技術中的酯合成更為簡單一些，從而使設備投資及能耗更為節省。

具體實施方式

硫酸鈣晶須價廉易得，對設備無腐蝕，不污染環境，且不溶于反應體系中， 不怕水，耐高溫，具有反應活性高，選擇性好，易與反應體系分離，操作方便， 不易中毒，易于回收，重復使用和再生等優點，是一種優良的環境友好催化劑， 具有工業使用價值。

硫酸鈣晶須與傳統的酸催化劑相比成本降低、催化活性高、穩定性好和壽 命長等性能，它對許多反應具有高的催化活性和選擇性，并具有不揮發性、對 熱穩定和污染少等優點，大大減輕對設備的腐蝕，能夠收回、重復使用和再生。