[發明專利]一種檸檬酸三乙酯催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201610068820.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105728049A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 王琪宇
• 申請（專利權）人: 張玲
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J29/40;C07C67/08;C07C69/704
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種催化劑方法，特別是一種檸檬酸三乙酯催化劑的制備方法。

技術背景

檸檬酸三乙酯是由檸檬酸和乙醇在催化劑的作用下酯化合成而得，傳統的酯化反應一直用濃硫酸作催化劑，雖然它們都有較好的催化效果，由于硫酸對設備的腐蝕性很大，且易發生副反應，近年來已研究出許多新催化劑來代替硫酸。

CN104945257A涉及檸檬酸三乙酯的制備方法，屬于制藥技術領域。本發明的方法包括檸檬酸和乙醇進行酯化反應，得到反應混合物，所得反應混合物在堿作用下，在60℃-100℃進行除雜反應，然后得到檸檬酸三乙酯。本發明的方法，能夠高效地獲得基因毒性雜質含量低、符合藥用質量要求的檸檬酸三乙酯。

CN102584590B提供了一種檸檬酸三乙酯的合成方法，該方法以檸檬酸和無水乙醇為原料，以硅藻土固載硫酸鈦為催化劑酯化反應合成檸檬酸三乙酯。

以上專利存在催化劑易流失、后處理工藝復雜、價格較高、反應時間長等不利之處。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種檸檬酸三乙酯催化劑的制備方法，具體包括以下步驟：

在反應釜中，攪拌狀態下加入ZSM-5分子篩，加入ZSM-5分子篩質量5-10倍的乙醇，ZSM-5分子篩質量百分比含量0.5-2％的N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，ZSM-5分子篩質量百分含量0.5-2的磺酸丁基吡啶內酯，ZSM-5分子篩質量百分含量5-20的8-羥基喹啉-5-磺酸，參與反應，反應溫度50-90℃，反應2-5h，反應結束后，過濾，烘干，得到催化劑。

所述的N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，磺酸丁基吡啶內酯均為市售產品，如中科院蘭州化學物理研究所研制的產品；所述的8-羥基喹啉-5-磺酸為市售產品，如武漢鼎立信化工有限公司生產的產品。

本發明具有以下有益效果：

采用本發明的催化劑制備檸檬酸三酯，多數情況下可得到90％以上的酯化反應產率。

具體實施方式

以下實例僅僅是進一步說明本發明，并不是限制本發明保護的范圍，本發明實施例所使用的設備均為現有設備。

實施例1：

在1000L反應釜中，加入100KgZSM-5分子篩，800Kg乙醇，1Kg的N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，1Kg磺酸丁基吡啶內酯，10Kg8-羥基喹啉-5-磺酸，反應溫度70℃，反應3h，反應結束后，過濾，烘干，得到催化劑，編號為B-1。

實施例2

在1000L反應釜中，加入100KgZSM-5分子篩，500Kg乙醇，0.5Kg的N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，0.5Kg磺酸丁基吡啶內酯，5Kg8-羥基喹啉-5-磺酸，反應溫度50℃，反應5h，反應結束后，過濾，烘干，得到催化劑，編號為B-2。

實施例3

在1000L反應釜中，加入100KgZSM-5分子篩，1000Kg乙醇，2Kg的N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，2Kg磺酸丁基吡啶內酯，20Kg8-羥基喹啉-5-磺酸，反應溫度70℃，反應2h，反應結束后，過濾，烘干，得到催化劑，編號為B-3。

對比例1

不加入N-丁基-N-甲基吡咯烷溴鹽，其它同實施例1，得到催化劑，編號為B-4。

對比例2

不加入磺酸丁基吡啶內酯，其它同實施例1，得到催化劑，編號為B-5。

對比例3

不加入8-羥基喹啉-5-磺酸，其它同實施例1，得到催化劑，編號為B-6。

對比例4

采用ZSM-5分子篩作為對比例，編號為B-7。

實施例4

檸檬酸和乙醇由等溫固定床積分反應器上部進入反應器進行酯化反應，分別加入實施例1-3以及對比例1-4的催化劑，床層中的催化劑取100ml，反應條件為：醇酸比n(乙醇)/n(檸檬酸)＝2、空速1h^-1、反應壓力1MPa，溫度60℃，由反應器底部排出反應后的物料并進入氣液分離器進行分離。氣液分離器上部排出未反應的乙醇，氣液分離器底部排出檸檬酸三乙酯產品，進入取樣罐取樣分析，得到酯化反應產率。

表：不同工藝做出的試驗樣品酯化反應產率的比較