[實用新型]一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構

有效

• 申請號: 201520607499.2
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN204865864U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 葛九敢;卞小軍;周建華;陶峻;林鴻飛;馮玉軍
• 申請（專利權）人: 安徽紅太陽新材料有限公司
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及ε-己內酯生產催化劑領域，具體是一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構。

背景技術

ε-己內酯（ε-CL）是一種重要的有機中間體和聚合單體，其開環聚合所得的線性脂肪族聚酯為聚己內酯（PCL）。聚己內酯是一類可生物降解高分子，在生物醫用材料、環境友好塑料和生態纖維等領域內有非常廣泛的用途，并且隨著工業迅速發展，市場需求量也將逐步上漲，有著極為廣闊的市場前景，其單體ε-CL也必將具有巨大的市場潛力。

自1988年報道，在濃硫酸的催化下，采用過氧乙酸作為氧化劑，經Baeyer-Villiger氧化環己酮合成了ε-CL。目前，過氧乙酸氧化環己酮合成ε-己內酯仍然是最主要的合成方法。雖然這種經典的方法能夠進行大規模的產業化，但是在實際操作過程中還存在著很多缺點，如：成本高，生產過程中容易產生高濃度易爆炸的過氧化物，同時會產生的大量的有機酸副產物，造成了環境嚴重的污染。因此，以氧氣或過氧化氫作為氧化劑氧化環己酮合成ε-CL的工藝成為近幾年來國內外工業化生產的主要手段。目前以氧氣或過氧化氫作為氧化劑氧化環己酮合成ε-CL的工藝主要集中在催化劑的研究，因催化劑的活性大小將直接影響氧化反應的速率和產品的收率，決定該反應是否具有工業應用價值。

目前ε-CL產業化方法為過氧酸氧化工藝，主要是用過氧酸作氧化劑氧化環己酮合成ε-CL，其反應機理是環己酮與過氧酸反應生成含有過氧基團的中間體，由于過氧基團不穩定，容易異裂成正負氧離子，異裂所得到的正氧離子經過重排，便得到ε-CL。常用的有機過氧酸包括過氧甲酸、過氧乙酸、過氧丙酸、單過氧鄰苯二甲酸和間氯過氧苯甲酸等。但該方法存在催化劑活性低、ε-CL的收率和選擇性差、后續過程產品不易分離及催化劑難以回收等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構，以解決現有技術ε-己內酯生產中催化劑回收不便及反應路徑選擇性差的問題。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：

一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構，其特征在于：其化學組分為氧化硼和氧化錫，包括分別為三葉草結構的上、下層，上、下層分別各自包括三個呈品字形分布并兩兩相切的實心圓，上層的三個實心圓直徑相同，下層的三個實心圓直徑相同，上、下層各自三個實心圓外分別設置有外環體，外環體包圍三個相互外切的實心圓并分別內切所述的三個實心圓，還包括棍狀的連接軸，連接軸上端徑向截面形狀與上層中三個實心圓中間圍成的空間形狀相同，連接軸下端徑向截面形狀與下層中三個實心圓中間圍成的空間形狀相同，所述連接軸上、下端分別延伸至上、下層三個實心圓中間空間，連接軸上端邊緣與圍成上層中間空間的三個實心圓邊緣結合為整體，連接軸下端邊緣與圍成下層中間空間的三個實心圓邊緣結合為整體，連接軸內沿軸向設置有多個貫穿通孔，所述貫穿通孔的內壁上覆蓋有X型分子篩。

所述的一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構，其特征在于：所述下層中實心圓直徑為上層中實心圓直徑的50%–75%，連接軸長度為上層中實心圓厚度的2–20倍。

所述的一種用于生產ε-己內酯的固體催化劑顆粒結構，其特征在于：所述上層中實心圓直徑為2–8mm。

本實用新型可用于以H₂O₂為氧化劑催化氧化環己酮兩步法合成ε-己內酯，該催化劑顆粒結構具有比表面積大、孔隙率高、強度好、氧化性強等特點，催化劑回收方便，反應路徑選擇性好，且雙層結構可穩定反應湍流，適合用于反應器內置及滴流床工藝中的強酸氧化反應，尤其適用于氧化反應生產ε-己內酯。

附圖說明

圖1為固體催化劑顆粒結構俯視圖。

圖2為固體催化劑顆粒結構側視圖。

具體實施方式