[發明專利]制備1,3-二氧戊環的方法及所用催化劑和裝置

有效

• 申請號: 201210308861.7
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102794185A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 張超;周少東;陳新志;張華;錢超
• 申請（專利權）人: 四川之江化工新材料有限公司;浙江大學
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;C07D317/12
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

1.超強固體酸催化劑的制備方法，其特征是：以氧化鋁為載體，依次包括以下步驟：

1）、將作為載體的氧化鋁50g浸入100~200ml的硝酸鐵溶液中，所述硝酸鐵溶液的質量濃度為19~21%；再按Fe:Co=2:1的摩爾比加入硝酸鈷溶液，所述硝酸鈷溶液的質量濃度為8~12%；然后加入作為分散劑的有機醇80~120ml形成反應體系；在攪拌下，用氨水調節上述反應體系的pH值至7.9~8.1；

將上述調節pH值后的反應體系于室溫下陳化45~50小時后過濾，所得沉淀物水洗至中性后烘干至恒重，得烘干后沉淀物Ⅰ；

2）、將步驟1）所得的烘干后沉淀物Ⅰ浸入質量濃度為24~26%的硫酸銨溶液80~120ml中，20~28小時后，過濾并烘干至恒重，得烘干后沉淀物Ⅱ；

將烘干后沉淀物Ⅱ于380~420℃焙燒2.8~3.2小時，得固體Ⅲ；

3）、將所得的固體Ⅲ浸入鉬酸銨及偏釩酸銨的混合溶液80~120ml中，所述混合溶液中鉬酸銨的質量濃度為14~20%、偏釩酸銨的質量濃度為14~20%；

攪拌4~6小時后過濾，將所得的沉淀于380~420℃焙燒2.8~3.2小時，得超強固體酸催化劑。

2.反應-精餾耦合裝置，其特征是：包括作為反應裝置的反應蒸餾塔A、用于存儲乙二醇的原料罐F2、用于存儲多聚甲醛的原料罐F1；在反應蒸餾塔A的中部設置超強固體酸催化劑，所述超強固體酸催化劑兼作填料；

反應蒸餾塔A的頂部與冷凝器C1相連通，冷凝器C1上分別設有不凝氣出料口O2和粗產品出料口O4，所述粗產品出料口O4通過泵CD后與加壓精餾塔DL相連，在加壓精餾塔DL上分別設置產品出料口O1和廢水出口O5；

用于存儲乙二醇的原料罐F2與管路L1的進口相連通，管路L1的出口與反應蒸餾塔A內的填料頂部相連通；在管路L1上沿著物料的流動方向依次設有閥門V1和換熱器H1；

在反應蒸餾塔A的下方設置塔釜B，在塔釜B內設有加熱器C，反應蒸餾塔A的底部與塔釜B相連通；

用于存儲多聚甲醛的原料罐F1通過固體加料器后與塔釜B相連，塔釜B的出口通過閥門V2后與換熱器H2相連通；換熱器H2的一個出口通過冷凝器C2后與反應蒸餾塔A內的填料底部相連通，在冷凝器C2上設有出水口O3；換熱器H2的另一個出口通過循環泵P1與管路L1的進口相連通。

3.利用反應-精餾耦合裝置制備1,3-二氧戊環的方法，其特征是：?

在反應蒸餾塔A的中部設置超強固體酸催化劑，所述超強固體酸催化劑兼作填料；在塔釜B內預先設置乙二醇；

以乙二醇和多聚甲醛作為原料，乙二醇與多聚甲醛的進料摩爾比為1:1；所述乙二醇從反應蒸餾塔A內的填料頂部進料，多聚甲醛在塔釜B內被加熱后發生解聚，解聚所得的甲醛以氣體形式從反應蒸餾塔A內的填料底部進料；

原料乙二醇的進料體積空速為0.05~0.3h^-1，反應蒸餾塔A的頂部壓力為0.05~0.07Mpa；

控制循環泵P1，使進入反應蒸餾塔A內填料段的乙二醇和甲醛的進料摩爾比為2~5:1；

1,3-二氧戊環從產品出料口O1流出。

4.根據權利要求3所述的制備1,3-二氧戊環的方法，其特征是：所述加壓精餾塔DL的塔頂壓力為0.2~0.5Mpa。