[发明专利]一种古龙酸甲酯的合成方法

说明书

本发明公开一种古龙酸甲酯的合成方法。该方法利用酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒混合构成的材料作为催化剂，以特定的比例填充于固定床反应器中，该方法可以高效催化古龙酸与甲醇在较低温度下反应脱水制备古龙酸甲酯，古龙酸的转化率可达98％以上。与传统的方法相比，该方法所得古龙酸甲酯的酸值低，催化剂不易坍塌以及流失，催化剂的使用寿命长。

技术领域

本发明涉及化学化工领域，具体地说是一种古龙酸甲酯的合成方法。

背景技术

古龙酸甲酯，是一种重要的精细化工品，其主要用途是用于生产维生素C。古龙酸甲酯目前主要由古龙酸和甲醇缩合而成。其催化剂主要为酸性催化剂，包括离子树脂，无机酸，有机酸等。虽然目前酸性催化剂在古龙酸甲酯的合成中效果较好，但是其转化率一直维持在90％左右，这对于维生素C生产的后续过程中造成了碱用量消耗大，分离困难，三废多等问题。而制约转化率进一步提高的关键问题是反应生成的水没有办法及时分离，如何进一步的提高古龙酸的转化率，减轻后续处理的困难，成为了新的挑战。

发明内容

针对上述古龙酸甲酯的合成中反应转化率进一步提高的问题，本发明提供一种古龙酸甲酯的合成方法，该方法利用酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒混合构成的材料作为催化剂，以特定的比例填充于固定床反应器(图1)中，自下而上聚四氟乙烯的比例逐渐减小。由于聚四氟乙烯本身的疏水特性，在古龙酸转化到一定程度之后，加大催化剂床层中聚四氟乙烯的比例，迫使反应过程中水分与古龙酸分离，再局部提高古龙酸的浓度，从而进一步提高古龙酸的转化率。在该催化剂作用下，古龙酸的转化率可达98％以上。

按照本发明，将酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒物理混合均匀，酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒的质量比例为1:9至1:0.2，记为Cat-A-X:Y，其中A为酸性离子树脂的型号，X：Y为酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒的质量比。

按照本发明，所述的离子交换树脂可以为A15，A16，D001，D002，D006中的一种或几种。

催化剂填充方式为，在固定床中分四段填充催化剂，从固定床底部往上依次为1段，2段，3段，4段催化剂；

所述四段不同的催化剂，其X:Y的范围不同；

其中1段催化剂的X:Y＝1:9-1:7，2段催化剂的X:Y为1:7-1:5(X:Y为1：5-小于7)，3段催化剂的X:Y为1:5-1:3(X:Y为1：3-小于5)，4段催化剂的X:Y为1:3-1:0.2(X:Y为1：0.2-小于3)

按照本发明，所述的古龙酸甲酯合成反应是在固定床反应器内进行的。

按照本发明，反应温度为40-120℃，优选为50-60℃，质量空速为0.5-3h^-1，优选为1h^-1。所述的古龙酸与甲醇的摩尔比为1:1至1:10，优选为1:3；

每一段床层从上至下的高度分别为反应器可填装高度的1/4；

酸性离子交换树脂与聚四氟乙烯颗粒的粒径相同，为4目到20目之间，优选为8目本发明的有益效果：该方法可以高效催化古龙酸与甲醇在较低温度下反应脱水制备古龙酸甲酯，古龙酸的转化率可达98％以上。

与传统的酸催化剂相比，该方法古龙酸的转化率高，所得古龙酸甲酯的酸值低，后续处理生产Vc的“三废”减少，总物耗能耗降低。填充的催化剂不易坍塌以及流失，催化剂的使用寿命长。

附图说明

图1所述催化剂填充示意图，图中1为原料，2为液体分布器，3为产物，4为4段催化剂，5为3段催化剂，6为2段催化剂，7为1段催化剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的方法进行详述，但不以任何形式限制本发明。

实施例1