本发明属于化工行业,涉及己内酯的合成领域,具体涉及一种己内酯的合成工艺。
背景技术:
己内酯是一种新型聚酯单体,主要用于合成橡胶、合成纤维、合成树脂的生产,也用于合成聚己内酯、己二酸、己二酰胺、粘合剂、还可以用来与各种树脂掺和改善其光泽性、防透性和防粘性。
在专利cn106397386b涉及一种在有机溶剂中加入环己酮、助氧化剂丙烯醛和催化剂碳材料,以分子氧作为氧化剂,在压力为0.1~2mpa和温度为60~100℃的条件下,搅拌反应0.1~24h,得到己内酯的方法,该方法中分子氧氧化能力弱,需要加助氧化剂,己内酯选择性达到54%以上。
在专利cn111018823a涉及一种将环己酮、催化剂、有机溶剂加入氧气压力为0.1-1mpa的反应釜中,在搅拌下将温度升至30-90℃,缓缓加入甲基丙烯醛,并继续搅拌1-12h后,得到ε-己内酯、环己酮、甲基丙烯酸、甲基丙烯醛和有机溶剂的混合溶液。混合溶液经过精馏塔二级精馏后,分别得到ε-己内酯和甲基丙烯酸,该方法工艺过程复杂,己内酯收率可以达到63%以上。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供一项具体实验方案:将聚6-羟基己酸(6-羟基己酸低聚物)在一定温度、一定压力下的催化剂床层中停留若干时间,得到的产物在一定温度、一定压力的蒸馏塔中脱水得到己内酯。
所述催化剂床层选自:浆态床、固定床、流化床、移动床中的一种或几种。
所述催化剂选自:α-al2o3、分子筛如y型、β型、zsm-5型、ts-1、mcm-22型分子筛中的一种或几种。
所述催化剂的加入量为聚6-羟基己酸质量的50%-200%。
所述温度为:200-380℃,优选250-300℃。
所述反应压力为:-0.1-2mpa。
所述停留时间为0.05-10h。
所述停留时间为0.05-5h。
所述蒸馏温度为100-120℃。
所述蒸馏压力为-0.1--0.025mpa。
本发明的有益效果是:
(1)本发明步骤简单,方法简洁,反应进度快。
(2)己内酯的收率达到84%以上。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步描述。但本发明的保护范围不仅限于此。
实施例1
将500g聚6-羟基己酸在温度为240℃,压力为-0.1mpa的载有250gα-al2o3催化剂固定床停留0.05h,然后在100℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为84.2%。
实施例2
将500g聚6-羟基己酸在温度为260℃,压力为-0.1mpa的载有250gα-al2o3催化剂固定床停留0.05h,然后在100℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为87.0%。
实施例3
将500g聚6-羟基己酸在温度为260℃,压力为-0.08mpa的载有500gα-al2o3催化剂固定床停留0.05h,然后在100℃的温度、-0.08mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为84.9%。
实施例4
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有250gα-al2o3催化剂固定床停留0.5h,然后在100℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为89.5%。
实施例5
将500g聚6-羟基己酸在温度为320℃,压力为-0.1mpa的载有500gα-al2o3催化剂移动床停留1h,然后在110℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为88.9%。
实施例6
将500g聚6-羟基己酸在温度为300℃,压力为-0.08mpa的载有750gα-al2o3催化剂移动床停留2h,然后在100℃的温度、-0.08mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为92%。
实施例7
将500g聚6-羟基己酸在温度为260℃,压力为-0.1mpa的载有250gzsm-5型分子筛催化剂浆态床停留2h,然后在100℃的温度、-0.06mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为86.9%。
实施例8
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有250gzsm-5型分子筛催化剂浆态床停留3h,然后在110℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为89.8%。
实施例9
将500g聚6-羟基己酸在温度为260℃,压力为-0.1mpa的载有500gzsm-5型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在100℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为85.0%。
实施例10
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有750gzsm-5型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在110℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为92.7%。
实施例11
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有250gβ型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在100℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为84.9%。
实施例12
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有500gβ型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在110℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为91.0%。
实施例13
将500g聚6-羟基己酸在温度为280℃,压力为-0.1mpa的载有750gβ型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在120℃的温度、-0.1mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为94.5%。
实施例14
将500g聚6-羟基己酸在温度为300℃,压力为-0.08mpa的载有750gβ型分子筛催化剂固定床停留0.05h,然后在120℃的温度、-0.08mpa的压力下脱水,得到己内酯的收率为95.1%。
将实施例1-14的实验数据汇总到下表:
由上表可以看出,本发明己内酯收率84%以上。