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专利号: 201610699810X
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于按照下述步骤进行:

(1)过氧钨酸的制备:将含钨催化剂和双氧水混合后在水温35℃条件下超声振荡0.5h,使催化剂完全溶解,得到催化氧化混合物料;

(2)环己烯氧化阶段:将(1)混合物料和环己烯分别泵入微反应器中,物料分别进入预热模块A、B预热达到预计的反应温度;经预热后的两物料进入反应区A接触、混合、反应,反应过程完成后,从反应区A的流出液即为1,2-环己二醇反应液;

(3)1,2-环己二醇氧化阶段:将上述步骤(2)制备好的1,2-环己二醇反应液直接输入至预热模块C预热达到预计的反应温度;

预热后的物料进入反应区B反应,反应过程完成后,从反应区B的流出液即为己二酸粗产物;

(4)己二酸分离纯化和催化剂循环利用:将得到的己二酸溶液放置0℃冷却2h,抽滤,

0.1mol/L稀盐酸洗涤数次,冰水洗涤数次,真空抽滤,干燥即可得己二酸晶体;

母液经旋蒸除水浓缩后可用于下次催化反应;

环己烯的总转化率为100%,己二酸选择性约95.8%,产品纯度99.6%,其中主要副产物为环己烯氧化反应中间体。

2.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于其中,环己烯氧化阶段反应温度为50~90℃,1,2-环己二醇氧化阶段反应温度为90~130℃,体系压力为0~0.5MPa。

3.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的环己烯氧化为己二酸,可分为两个氧化阶段:环己烯氧化阶段和1,2-环己二醇氧化阶段;环己烯氧化阶段为环己烯反应完全,转化为氧化中间体,其中氧化中间体主要为1,2-环己二醇;

1,2-环己二醇氧化阶段为1,2-环己二醇反应完全,转化为己二酸;环己烯氧化为己二酸为反应工艺的分段,实际反应中表现为环己烯一步氧化为己二酸。

4.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的微通道反应器中预热区A、B、C为直型微通道,反应区A、B为增强传质型微通道;其中,预热区A,B,C至少各包括1块直型微通道;反应区A、B至少各包括2块增强传质型微通道;直型微通道的微结构,优选为:圆形结构,矩形结构;增强传质型微通道的微结构,优选为:心型混合结构,菱形混合结构,圆形混合结构,三角混合结构。

5.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的含钨类催化剂为钨酸,钨酸钠,磷钨酸。

6.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的微通道反应器反应区总体积为32ml~256ml,搅拌结构为四叶矩形搅拌叶,搅拌叶尺寸为0.8mm×0.3mm~6mm×1mm,其中反应区A总体积为16mL~128mL,反应区B总体积为16mL~

128mL;微通道反应器的反应流道内径0.5~6mm。

7.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的环己烯氧化阶段反应温度为50~90℃;1,2-环己二醇氧化阶段反应温度为90~130℃。

8.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的物料在反应区A的停留时间为1~30min,在反应区B的停留时间为1~30min。

9.根据权利要求1所述的一种以微通道反应器装置合成己二酸的方法,其特征在于所述的摩尔过量的H2O2的环己烯摩尔比为4:1~6:1;钨酸与环己烯的摩尔比为0.01:1~0.12:

1;其中,H2O2的含量为10wt.%~70wt.%。