本发明涉及四氢吡喃制备技术领域,尤其涉及一种固定床催化制备四氢吡喃的方法。
背景技术:
专利号为“cn108148030a”公开文件中,所阐述的制备四氢吡喃的方法碳化严重,副产物多,收率低,间歇反应,且四氢吡喃属于易燃品,边反应边蒸馏安全性低,本发明专利借助固定床反应,实现高温度瞬间反应,大大减少碳化产物的产生,使反应的收率明显提高。同时固定床反应易于实现连续化,减少反应的操作难度。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种固定床催化制备四氢吡喃的方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
设计一种固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=4~6mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为50%-90%,制得混合液;
3)、将固定床升温到180-320℃反应;
4)、以质量空速1.0-3.0g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为87-89℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.0-99.5%,摩尔收率为90-98%。
优选的,所述固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=4mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为70%,制得混合液;
3)、将固定床升温到180℃反应;
4)、以质量空速1.8g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为87℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.5%,摩尔收率为93%。
优选的,所述固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=5mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为90%,制得混合液;
3)、将固定床升温到240℃反应;
4)、以质量空速1.5g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为88℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.1%,摩尔收率为91%。
优选的,所述固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=6mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为50%,制得混合液;
3)、将固定床升温到260℃反应;
4)、以质量空速2.6g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为89℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.3%,摩尔收率为95%。
本发明提出的一种固定床催化制备四氢吡喃的方法,借助固定床反应,实现高温度瞬间反应,大大减少碳化产物的产生,使反应的收率明显提高,同时固定床反应易于实现连续化,减少反应的操作难度,在本发明中采用固定床反应体系,利用催化剂量远大于物料的原理,使反应更彻底,利用固定床反应工艺,实现瞬间反应,减少了产物与产物、以及产物与催化剂接触的时间,副反应几乎检测不到,本发明公布的制备四氢吡喃的方法可连续反应,操作方便,操作安全性高。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例一
一种固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=4mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;该所述催化剂为专利号zl02151526.3公开催化剂;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为70%,制得混合液;
3)、将固定床升温到180℃反应;
4)、以质量空速1.8g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为87℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.5%,摩尔收率为93%。
实施例二
一种固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=5mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;该所述催化剂为专利号zl02151526.3公开催化剂;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为90%,制得混合液;
3)、将固定床升温到240℃反应;
4)、以质量空速1.5g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为88℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.1%,摩尔收率为91%。
实施例三
一种固定床催化制备四氢吡喃的方法,包括如下步骤:
1)、向直径为3.5cm、高80cm的绝热式固定床反应器中装入φ=6mm的颗粒型so42-/mxoy类固体超强酸催化剂200g;该所述催化剂为专利号zl02151526.3公开催化剂;
2)、以1,5-戊二醇和水配成水溶液,质量浓度为50%,制得混合液;
3)、将固定床升温到260℃反应;
4)、以质量空速2.6g/min向反应器中泵入配好的混合液;
5)、经脱水得到含四氢吡喃的水溶液,分别经盐析、干燥,精馏收集温度为89℃时的组分便可得到四氢吡喃产品,经测定gc纯度为99.3%,摩尔收率为95%。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。