[發(fā)明專利]三聚甲醛的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210111803.5
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN103373980A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡玉峰;陳步寧;操斌;白振敏;王洪波;金傳偉;張金柱;王智鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油化學股份有限公司;中國石油大學（北京）
• 主分類號: C07D323/06
• 分類號: C07D323/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三聚甲醛的合成方法。

背景技術(shù)

作為一種重要的化工產(chǎn)品，三聚甲醛已被廣泛用于制備無水甲醛、殺蟲劑、成型材料、粘結(jié)劑、消毒劑、抗菌藥等產(chǎn)品。特別是，三聚甲醛是生產(chǎn)聚甲醛樹脂的重要原料，而國民經(jīng)濟的增長對聚甲醛樹脂的需求與日俱增。

現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)(如硫酸法合成三聚甲醛技術(shù))存在腐蝕性強、設(shè)備投資高、副產(chǎn)物多等缺點。而基于固體酸催化劑的潛在技術(shù)則存在操作條件較苛刻、反應時間較長、副產(chǎn)大量固體廢料等缺點。隨著國內(nèi)外環(huán)保條規(guī)的日益嚴格，研制高活性、高選擇性、環(huán)境友好的新型催化劑技術(shù)刻不容緩。

離子液體的出現(xiàn)為研發(fā)這樣一類新型催化技術(shù)提供了契機。誠然，大量研究結(jié)果(US7244854、CN101311154、CN1978438等)表明酸性離子液體是甲醛環(huán)化反應合成三聚甲醛的優(yōu)良催化劑，具有產(chǎn)物選擇性高(可大于95％)、催化劑水熱穩(wěn)定好、腐蝕性低等突出優(yōu)點。但缺點是離子液體的成本較高、三聚甲醛的產(chǎn)率與硫酸法相比較低。因此，研發(fā)促進劑提高離子液體催化活性對增加三聚甲醛的產(chǎn)率或在滿足一定產(chǎn)率要求的條件下降低催化劑用量(進而降低成本)就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種三聚甲醛的合成方法，其中促進劑鹽類化合物可提高離子液體催化甲醛水溶液環(huán)化反應合成三聚甲醛的效果。

本發(fā)明所提供的一種三聚甲醛的合成方法，包括如下步驟：甲醛水溶液在離子液體和促進劑存在的條件下反應即得；

所述促進劑為鹽類化合物。

上述的合成方法中，所述甲醛水溶液的質(zhì)量百分含量可為30％～70％，具體可為59.7％、59.9％、60.0％或60.1％。

上述的合成方法中，所述離子液體的用量可為所述甲醛水溶液的質(zhì)量的0.01％～5％，具體可為1.79％、1.90％、1.94％、2.0％、2.04％或2.18％；所述促進劑的用量可為所述甲醛水溶液的質(zhì)量的0.01％～5％，具體可為1.0％或1.01％。

上述的合成方法中，所述促進劑的陽離子可選自La³⁺、Gd³⁺、In³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺和Ca²⁺中的一種或幾種。

上述的合成方法中，所述促進劑的陰離子可選自Cl^-、Br^-、和中的一種或幾種。

上述的合成方法中，所述離子液體的陽離子可選自單陽離子、多陽離子和功能化陽離子；所述功能化陽離子可為含有-SO₃H或-COOH的陽離子。

上述的合成方法中，所述離子液體的陰離子可選自CF₃COO^-、Cl^-、Br^-、和中的一種或多種。

上述的合成方法中，所述離子液體具體可為式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6和式I-7中任一種，

上述的合成方法中，所述反應可在精餾裝置中進行；所述精餾裝置的釜底溫度可為95℃～102℃，具體可為95℃、98℃或102℃，塔頂溫度可為90℃～95℃，具體可為90℃、92℃或95℃；反應時間可為1h～5h，具體可為1.5h或3h。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)促進劑制備簡便、促進效果好。

(2)可明顯提高離子液體催化劑的活性但不影響產(chǎn)物選擇性，因此有利于在保證催化性能的同時減少離子液體催化劑的用量、降低其成本。

(3)甲醛原料濃度適用范圍寬，為30～70wt.％，反應條件溫和。

(4)采用連續(xù)精餾反應方法，促進劑重復使用效果好。

(5)本發(fā)明反應物濃度范圍寬、促進劑腐蝕性低，促進效果顯著，可循環(huán)重復使用。

具體實施方式

下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。