本申请涉及有机合成,尤其涉及一种连续氧化制备乙醛酸的方法。
背景技术:
1、乙醛酸兼有醛类和羧酸类物质的特性,可衍生出几十种具有广阔用途的精细化工产品,是一种重要的有机合成中间体。
2、在现有技术中记载有通过丙烯酸、催化剂和溶剂按一定比例混合,和过氧化氢氧化反应生成乙醛酸,其制备工艺均是在带搅拌的反应瓶或搅拌反应釜中进行,操作方式均为间歇操作。过氧化氢在受热的情况下极易分解,释放出氧气,伴随着反应放出的热量,反应物、溶剂大量蒸发,与氧形成爆炸性的混合有机蒸汽,具有很高的危险性。此外,采用的催化剂在体系中的溶解度低,极易附壁,导致丙烯酸的转化率和乙醛酸的收率均较低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种连续氧化制备乙醛酸的方法,以解决催化剂易附壁的问题。
2、本申请通过以下方式实现,所述方法包括:
3、把丙烯酸和催化剂混合于溶剂,得到待反应物料;
4、把所述待反应物料和过氧化氢于反应器中混合进行连续氧化反应,得到乙醛酸;
5、其中,所述催化剂包括磷钨酸、磷钨酸盐、五氧化二钒、钒酸盐、硫酸盐、偏钒酸盐和氢氯酸盐中的至少一种。
6、作为一种可选的实施方式,所述催化剂包括磷钨酸、磷钨酸盐、五氧化二钒、钒酸盐、硫酸盐、偏钒酸盐和氢氯酸盐中的至少两种。
7、作为一种可选的实施方式,所述催化剂为磷钨酸和五氧化二钒的组合物。
8、作为一种可选的实施方式,所述丙烯酸、磷钨酸和五氧化二钒的摩尔比为:1:(0.025-0.75):(0.0125-0.05);
9、更优选的,所述丙烯酸、磷钨酸和五氧化二钒的摩尔比为:1:(0.045-0.55):(0.02-0.04)。
10、作为一种可选的实施方式,所述丙烯酸与所述过氧化氢的摩尔比为1:(4-10)。
11、作为一种可选的实施方式,所述过氧化氢的质量浓度为30%-60%。
12、作为一种可选的实施方式,所述连续氧化反应的反应温度为30-90℃;和/或
13、所述连续氧化反应的反应时间为1-40min;和/或
14、所述连续氧化反应的反应眼里为5-20bar。
15、作为一种可选的实施方式,所述连续氧化反应的反应温度为50-70℃;和/或
16、所述连续氧化反应的反应时间为10-30min;和/或
17、所述连续氧化反应的反应眼里为10-15bar。
18、作为一种可选的实施方式,所述溶剂为水、dmf、dmac、n-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸、甲酸甲酯或乙酸酐。
19、作为一种可选的实施方式,所述反应器为管式反应器或微通道反应器。
20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
21、本申请实施例提供的该方法,通过采用磷钨酸、磷钨酸盐、五氧化二钒、钒酸盐、氢氯酸盐、偏钒酸盐及硫酸盐等物质作为催化剂,该催化剂在反应体系中的溶解性较强,不易发生附壁,进而更有利于生产的连续性。
1.一种连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述催化剂包括磷钨酸、磷钨酸盐、五氧化二钒、钒酸盐、硫酸盐、偏钒酸盐和氢氯酸盐中的至少两种。
3.根据权利要求1或2所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述催化剂为磷钨酸和五氧化二钒的组合物。
4.根据权利要求3所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述丙烯酸、磷钨酸和五氧化二钒的摩尔比为:1:(0.025-0.75):(0.0125-0.05);
5.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述丙烯酸与所述过氧化氢的摩尔比为1:(4-10)。
6.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述过氧化氢的质量浓度为30%-60%。
7.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述连续氧化反应的反应温度为30-90℃;和/或
8.根据权利要求7所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述连续氧化反应的反应温度为50-70℃;和/或
9.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述溶剂为水、dmf、dmac、n-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸、甲酸甲酯或乙酸酐。
10.根据权利要求1所述的连续氧化制备乙醛酸的方法,其特征在于,所述反应器为管式反应器或微通道反应器。