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      利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法與流程

      文檔序號(hào):12091249閱讀:614來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明涉及一種制備甲氧基乙酸甲酯的方法,特別是涉及一種利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法。



      背景技術(shù):

      甲氧基乙酸甲酯是無(wú)色透明液體,分子式CH3OCH2COOCH3,分子量104.1英文名稱:Methyl methoxyacetate,在工業(yè)上簡(jiǎn)稱其為MMAc,沸點(diǎn)129-130 ℃,閃點(diǎn)35 ℃,相對(duì)密度1.0511,折光率1.3960,易溶于乙醇和乙醚,溶于丙酮,微溶于水。

      甲氧基乙酸甲酯(MMAc)是一種重要的有機(jī)化工原料,可用于手性胺類化合物的動(dòng)力學(xué)拆分、維生素B6及磺胺-5-嘧啶等的合成;更重要的是甲氧基乙酸甲酯(MMAc)作為中間產(chǎn)物可用來(lái)進(jìn)一步制備乙二醇單甲醚和乙二醇。其中最為重要的乙二醇是在工業(yè)上的運(yùn)用非常廣泛,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)可與對(duì)苯二甲酸(PTA)反應(yīng)生成聚對(duì)苯二甲酸二甲酯,也可作為聚脂纖維和聚脂塑料的原料,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,乙二醇的用量大大增加。中國(guó)有90%的乙二醇用于生產(chǎn)脂類,需求量巨大。目前乙二醇主要來(lái)源于石油工業(yè),但是隨著石油資源的減少,這種途徑就有點(diǎn)昂貴,而且前景并不十分看好。那么尋找一個(gè)合適的替代路線就顯得尤為重要。

      隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,C1化學(xué)越來(lái)越受到重視,以合成氣為原料合成甲縮醛,再進(jìn)一步羰基化合成甲氧基乙酸甲酯,再進(jìn)一步通過(guò)加氫和氫解反應(yīng)制備乙二醇的技術(shù)已引起廣泛的重視。

      目前甲醛和甲酸甲酯經(jīng)過(guò)縮合反應(yīng)合成甲氧基乙酸甲酯,然后進(jìn)一步加氫制備乙二醇,是當(dāng)前正在研究的非石油路線合成乙二醇的其中一條非常重要的路線。

      而美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授Alexis T. Bell及其他的團(tuán)隊(duì)采用簡(jiǎn)單易得且相對(duì)廉價(jià)的甲縮醛為原料,采用分子篩為催化劑,通過(guò)和 CO發(fā)生氣相羰基化反應(yīng)合成甲氧基乙酸甲酯,反應(yīng)方程式如下:

      CH3OCH2OCH3 + CO → CH3OCH2COOCH3(主反應(yīng)) ……….…...................(1)

      2 CH3OCH2OCH3 → 2 CH3OCH3 + HCOOCH3(副反應(yīng))……………….....(2)

      在這之前,甲醛及其衍生物的羰基化需要在液相中用強(qiáng)酸催化下進(jìn)行反應(yīng),這種方法對(duì)于設(shè)備的耐腐蝕性要求很高,而且對(duì)環(huán)境的影響也是很大的。

      但是原料中所含有的水對(duì)反應(yīng)釜中DMM發(fā)生羰基化反應(yīng)的影響是很大的,當(dāng)原料中含水259 ppm時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到92.73 %,隨著含水量的增加,原料轉(zhuǎn)化率逐漸減少,當(dāng)原料含水3678 ppm時(shí),轉(zhuǎn)化率達(dá)到最小值86.92 %。當(dāng)含水量進(jìn)一步增多達(dá)到10 %時(shí),原料DMM轉(zhuǎn)化率為40.78 %。

      原料中含水對(duì)于產(chǎn)物MMAc的選擇性也有很大的影響,當(dāng)原料含水259 ppm時(shí),MMAc選擇性49.91 %,然后隨著含水量的增加(648、678、766 ppm)選擇性逐漸增加,當(dāng)原料含水766 ppm時(shí),選擇性達(dá)到最大值54.40 %,之后隨著含水量的進(jìn)一步增加(852、941、1455、2469、3678 ppm)時(shí)MMAc選擇性又逐漸降低,當(dāng)含水量為3678 ppm時(shí),達(dá)到35.91 %。當(dāng)含水量增加到10 %時(shí),MMAc選擇性只有16.56 %。因此控制好原料中水的量對(duì)于本實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。

      目前工業(yè)上甲縮醛的合成工藝主要有以下四種:

      (1)甲醇與甲醛縮醛反應(yīng)制備甲縮醛

      通過(guò)甲醇與甲醛在催化劑作用下發(fā)生縮醛反應(yīng)制備甲縮醛是目前較為成熟的生產(chǎn)工藝,其反應(yīng)如方程式(3)所示。

      CH3OH +HCHO → CH3OCH2OCH3 + H2O ……………………….(3)

      該工藝反應(yīng)放熱量很小,反應(yīng)過(guò)程較為溫和,對(duì)設(shè)備的要求不高,原料甲醛是用甲醇氧化制得,這樣較好地解決了甲醇的下游利用問(wèn)題。

      (2)甲醇一步氧化法制甲縮醛

      該工藝將甲醇作為原料,一步選擇性氧化生成甲縮醛。反應(yīng)方程式如(4)所示。

      CH3OH + O2 → CH3OCH2OCH3…………………………………………….(4)

      由于該工藝直接以甲醇為原料,省去了甲醇氧化成甲醛的工段,較大地節(jié)省了設(shè)備投資。但是由于在甲醇選擇性氧化時(shí)會(huì)有一些副產(chǎn)物乙酸生成,必須采用耐酸的設(shè)備,因此增加了設(shè)備投資,且該工藝對(duì)催化劑要求較高,因?yàn)橛胁糠志偷拇呋瘎?huì)催化產(chǎn)生有機(jī)酸的副反應(yīng),一旦產(chǎn)生了有機(jī)酸,必然增加設(shè)備投資,這對(duì)工業(yè)化不利。

      (3)二甲醚氧化生成甲縮醛

      該工藝采用二甲醚氧化生成甲縮醛。方程式如(5)所示。

      CH3OCH3 + O2 → CH3OCH2OCH3……………………………………….(5)

      雖然該工藝的原料易得,但是要解決甲醇產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題,還要增加以甲醇為原料合成二甲醚的工藝,因此增加了設(shè)備投資。

      (4)甲醇與多聚甲醛反應(yīng)制備甲縮醛

      以甲醇和多聚甲醛為原料、甲苯為溶劑、硫酸為催化劑,制備了甲縮醛。方程式如(6)所示。

      CH3OH +HCHO → CH3OCH2OCH3 + H2O……….….…………………(6)

      中國(guó)石油化工股份有限公司的許春梅和北京化工研究院的張明森對(duì)該方法已經(jīng)做過(guò)詳細(xì)的研究。為了提高反應(yīng)的收率,并得到高濃度的甲縮醛,進(jìn)一步采用了反應(yīng)精餾技術(shù)強(qiáng)化工藝條件,經(jīng)過(guò)精餾操作后甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率可達(dá)到91.8%,甲縮醛的選擇性達(dá)到99.4%。精餾產(chǎn)品的質(zhì)量組成為:甲縮醛91.1%、甲醇6.8%、水2.1%。

      甲醇與甲醛在催化劑作用下發(fā)生縮醛反應(yīng)制備甲縮醛仍然是目前主流的工藝路線,但是按照最好的精餾工藝條件來(lái)看,所得到的產(chǎn)品還是含有一定量的水,因此要得到100 %不含水的純DMM就目前的技術(shù)而言是不可能的。而這部分水的存在對(duì)以甲縮醛為原料的羰基化反應(yīng)有重大影響,如何除去這部分水是研究的重點(diǎn)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于提供一種利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法,該方法通過(guò)向工業(yè)原料甲縮醛中加入甲醛類化合物來(lái)除去原料中的微量水對(duì)羰基化反應(yīng)的影響,使主產(chǎn)物甲氧基乙酸甲酯的選擇性和收率更高。

      本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

      利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法,所述方法通過(guò)向原料中加入甲醛類化合物減輕水對(duì)羰基化反應(yīng)的影響,提高主產(chǎn)物甲氧基乙酸甲酯的選擇性,其制備方法包括:甲縮醛羰基化反應(yīng)加入甲醛類化合物,其加入甲醛的質(zhì)量與原料甲縮醛質(zhì)量比為0.01-100%;所用原料氣體為純一氧化碳?xì)怏w或者含有一氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)溫度在90-140 ℃,反應(yīng)壓力在1.0-10.0 MPa,反應(yīng)時(shí)間在1-20 h;DMM含水量在20%以下。

      所述的利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法,所述甲醛類物質(zhì)是三聚甲醛、四聚甲醛、多聚甲醛一種或多種聚合甲醛混合物。

      所述的利用工業(yè)含水原料甲縮醛制備甲氧基乙酸甲酯的方法,所述加入甲醛的質(zhì)量與原料DMM質(zhì)量比其優(yōu)選為1-5%。

      本發(fā)明路徑所涉及的方程式如下:

      CH3OCH3OCH3+CO→CH3OCH2COOCH3(MMAc)……..………………...(7)

      2CH3OCH2OCH3 → 2CH3OCH3 + HCOOCH3(MF)………………………....(8)

      HCOOCH3→CH3OH + CO……………………………………....................(9)

      2CH3OCH2OCH3 + H2O→CH3OCH2OCH2OCH3 + 2CH3OH…………….(10)

      CH3OCH2OCH2OCH3(DMM2)+ 2CO → CH3COOCH2OCH2OOCCH3............(11)

      HCHO + CO + H2O→HOCH2COOH……………………………………..(12)

      HOCH2COOH + CH3OH→HOCH2COOCH3(MG) + H2O…………….....(13)

      2HOCH2COOH + CH3OH→ HOCH3COOCH3COOCH3 + 2H2O…….......(14)

      CH3OCH2COOCH3 + H2O→CH3OCH2COOH(MA) + CH3OH……….....(15)

      如方程式(7)所示,DMM和CO發(fā)生直接羰基化反應(yīng),生成MMAc。副反應(yīng)包含方程式(8)DMM自身發(fā)生歧化反應(yīng)生成甲酸甲酯(MF)和二甲醚(DME);方程式(9)中MF又進(jìn)一步發(fā)生分解反應(yīng),生成甲醇(MeOH)和CO;如方程式(10)所示,由于反應(yīng)試劑中或所或少有部分水的存在,DMM與水反應(yīng),生成甲醇和自由移動(dòng)的甲醛,游離出的甲醛又與DMM反應(yīng),生成CH3OCH2OCH2OCH3(DMM2);又由方程式(12)可知有部分游離出的甲醛也可能發(fā)生羰基化反應(yīng)生成乙醇酸,乙醇酸又和反應(yīng)物中的甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙醇酸甲酯(MG)和水,如方程式(13)所示。隨著反應(yīng)條件的改變乙醇酸也可能發(fā)生聚合反應(yīng)再和甲醇酯化生成二聚的乙醇酸甲酯,如方程式(14)所示 。隨著反應(yīng)的進(jìn)行有部分的產(chǎn)物MMAc會(huì)發(fā)生水解生成甲氧基乙酸(MA),如方程式(15)。

      本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:

      反應(yīng)中甲醛類物質(zhì)的作用是:1、能夠與水和CO反應(yīng)生成MG或者DMG;2、能夠與甲醇再次生成原料DMM。所以甲醛的加入能限制水對(duì)催化劑活性位的影響。因此該路徑得到產(chǎn)物的選擇性和收率高,適合在工業(yè)上推廣。

      本發(fā)明是在不使用溶劑的情況下,通過(guò)向原料甲縮醛中加入少量甲醛類有機(jī)物,除去水對(duì)DMM羰基化反應(yīng)的影響。該路徑工藝簡(jiǎn)單,原料來(lái)源方便,副產(chǎn)物較少,同時(shí)反應(yīng)后處理簡(jiǎn)便對(duì)于環(huán)境的污染較小。為大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)提供了一種新的思路和方法。為大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)提供了一種新的思路和方法。

      附圖說(shuō)明

      圖1為多聚甲醛加入量對(duì)含水2%甲縮醛原料羰基化反應(yīng)的影響曲線圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

      根據(jù)對(duì)甲縮醛(DMM)轉(zhuǎn)化率及主要產(chǎn)物甲氧基乙酸甲酯(MMAc)選擇性的計(jì)算,探討三聚甲醛,四聚甲醛及多聚甲醛對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

      實(shí)施例一

      稱取2 L含水2%甲縮醛(DMM),100 g固體酸催化劑,一定質(zhì)量的多聚甲醛(0.0、1.0、3.0、6.0、12.0、25.0、35.0、50.0、60.0 g)裝入反應(yīng)釜中。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,再次向釜內(nèi)充入5 MPa CO氣體,加熱升溫,反應(yīng)釜攪拌速度500 轉(zhuǎn)/分,反應(yīng)壓力5 MPa,反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)結(jié)果如表1所示。

      表1 不同多聚甲醛加入量對(duì)含水2%DMM羰基化反應(yīng)的影響

      由表1可知隨著多聚甲醛加入量的增加,DMM的轉(zhuǎn)化率也增加,當(dāng)加入多聚甲醛為60.0 g時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.89 %,接近完全轉(zhuǎn)化。當(dāng)多聚甲醛加入量(0.0、1.0、3.0、6.0、12.0 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性也逐漸增加,當(dāng)多聚甲醛加入量為12.0 g時(shí),轉(zhuǎn)化率為98.01 %,MMAc選擇性達(dá)到最大值72.34 %,之后多聚甲醛加入量(25.0、35.0、50.0、60.0 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性逐漸減少,當(dāng)多聚甲醛加入量為60 g時(shí),MMAc選擇性為52.93 %。

      實(shí)施例二

      稱取2 L含水10 %甲縮醛(DMM),100 g固體酸催化劑,一定質(zhì)量的三聚甲醛(0.0、2.0、6.0、12.0、25.0、50.0、70.0、100.0、120.0 g)反應(yīng)釜中。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,再次向釜內(nèi)充入5 MPa CO氣體,加熱升溫,反應(yīng)釜攪拌速度500 轉(zhuǎn)/分,反應(yīng)壓力5 MPa,反應(yīng)溫度110 ℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)結(jié)果如表2所示。

      表2 不同多聚甲醛加入量對(duì)含水10%DMM羰基化反應(yīng)的影響

      由表2可知隨著多聚甲醛加入量的增加,DMM的轉(zhuǎn)化率也增加,當(dāng)加入多聚甲醛為120.0 g時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.91 %,接近完全轉(zhuǎn)化。當(dāng)多聚甲醛加入量(0.0、2.0、6.0、12.0、25.0、50.0、70.0 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性也逐漸增加,當(dāng)多聚甲醛加入量為70.0 g時(shí),轉(zhuǎn)化率為 98.27 %,MMAc選擇性達(dá)到最大值64.91 %,之后多聚甲醛加入量(100.0、120.0 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性逐漸減少,當(dāng)多聚甲醛加入量為120.0 g時(shí),MMAc選擇性為47.71 %。

      綜合比較實(shí)例一及實(shí)例二,可以看出含水量的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有重要的影響,當(dāng)含水量較多時(shí),原料轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)物MMAc選擇性均較差,但向其中加入更多的多聚甲醛可以提高原料DMM轉(zhuǎn)化率和MMAc的選擇性,消除水的影響。

      實(shí)施例三

      反應(yīng)釜中加入100 g固體酸催化劑,含水2%的反應(yīng)原料DMM 體積2 L,多聚甲醛12 g。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,通入5 MPa純CO氣體,反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)溫度分別為90、100、110、130、140℃。

      表3 不同反應(yīng)溫度對(duì)DMM羰基化反應(yīng)的影響

      根據(jù)表3可知,隨著溫度的升高,原料DMM轉(zhuǎn)化率不斷增加,當(dāng)反應(yīng)溫度為140 ℃時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.97 %,已經(jīng)接近完全轉(zhuǎn)化。當(dāng)溫度(90,100,110℃)逐漸升高時(shí),主產(chǎn)物MMAc的選擇性逐漸升高,當(dāng)溫度為110 ℃時(shí),MMAc選擇性達(dá)到最大值72.34 %。之后反應(yīng)溫度(120,130,140 ℃)逐漸降低,MMAc選擇性也降低,當(dāng)溫度為140℃時(shí),MMAc選擇性達(dá)到最小值37.52 %。

      實(shí)施例四

      反應(yīng)釜中加入100 g固體酸催化劑,含水2%反應(yīng)原料DMM 體積2 L,多聚甲醛12 g。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,反應(yīng)溫度110 ℃,反應(yīng)壓力(3.0、4.0、4.5、5.0、5.5、6.5 MPa),反應(yīng)時(shí)間6 h。

      表4不同反應(yīng)壓力對(duì)DMM羰基化反應(yīng)的影響

      根據(jù)表4可知,隨著反應(yīng)壓力的升高,原料DMM轉(zhuǎn)化率不斷增加,當(dāng)反應(yīng)壓力為6.5 MPa時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.97%,已經(jīng)接近完全轉(zhuǎn)化。當(dāng)反應(yīng)壓力逐漸升高時(shí),主產(chǎn)物MMAc的選擇性逐漸升高,但當(dāng)反應(yīng)壓力高于5.0 MPa時(shí),產(chǎn)物MMAc選擇性變化不大。

      實(shí)施例五

      反應(yīng)釜中加入100 g固體酸催化劑,含水2%反應(yīng)原料DMM 體積2 L,多聚甲醛12 g。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,通入5 MPa純CO氣體,反應(yīng)溫度110 ℃,反應(yīng)時(shí)間分別為1、2、4、6以及8 h。

      表5不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)DMM羰基化反應(yīng)的影響

      根據(jù)表5可知,隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng),原料DMM轉(zhuǎn)化率和主產(chǎn)物MMAc的選擇性都不斷增加,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間8 h時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.87 %,MMAc選擇性為72.78 %。

      實(shí)施例六

      本例在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,考察了當(dāng)在羰基化反應(yīng)時(shí)加入低聚的甲醛類化合物(三聚甲醛,四聚甲醛)時(shí),在不同反應(yīng)壓力,不同反應(yīng)溫度以及原料不同含水量條件下的相關(guān)反應(yīng)數(shù)據(jù)。

      (1)稱取2 L含水2%甲縮醛(DMM),100 g固體酸催化劑,一定質(zhì)量的三聚甲醛和四聚甲醛(0.0、1.0、3.0、6.0、12.0、25.0、35.0、50、60 g)裝入反應(yīng)釜中,分兩組實(shí)驗(yàn)。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,再次向釜內(nèi)充入5 MPa CO氣體,加熱升溫,兩組反應(yīng)釜攪拌速度都為500 轉(zhuǎn)/分,反應(yīng)壓力5 MPa,反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)結(jié)果如表6所示:

      表6 不同甲醛類化合物對(duì)含水2%原料DMM羰基化反應(yīng)的影響

      從表6的數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論是三聚甲醛還是四聚甲醛,隨著加入量的增加,含水2 %的原料DMM的轉(zhuǎn)化率增加,當(dāng)加入三聚甲醛60 g時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.39 %,但加入四聚甲醛60 g時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.41 %,結(jié)合實(shí)例一,當(dāng)加入多聚甲醛60 g時(shí),DMM轉(zhuǎn)化率為99.89 %。隨著甲醛類化合物聚合度的增大,DMM的轉(zhuǎn)化率增加。

      加入三聚甲醛和四聚甲醛時(shí)得到的MMAc的選擇性的規(guī)律和加入多聚甲醛時(shí)基本上是一致的,當(dāng)三聚甲醛和四聚甲醛加入量(0.0、1.0、3.0、6.0、12.0 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性也逐漸增加,當(dāng)三聚甲醛加入量為25.0 g時(shí),轉(zhuǎn)化率為98.21 %,MMAc選擇性達(dá)到最大值71.08 %,當(dāng)四聚甲醛加入量為12.0 g時(shí),轉(zhuǎn)化率為96.52 %,MMAc選擇性達(dá)到最大值70.19 %,但他們的選擇性都小于加入12 g多聚甲醛時(shí)的得到的選擇性72.34 %,之后當(dāng)甲醛類化合物加入量(25.0、35.0、50、60 g)逐漸增多時(shí),MMAc選擇性逐漸減少,當(dāng)三聚甲醛加入量為60 g時(shí),MMAc選擇性為45.89 %,當(dāng)四聚甲醛加入量為60 g時(shí),MMAc選擇性為48.16 %。

      (2)稱取2 L含水10 %甲縮醛(DMM),100 g固體酸催化劑,一定質(zhì)量的三聚甲醛和四聚甲醛(0.0、6.0、12.0、25.0、50.0、70.0、100.0、125.0、150.0 g)裝入反應(yīng)釜中,分兩組實(shí)驗(yàn)。然后通入1.0 MPa一氧化碳?xì)怏w,若不漏排空釜內(nèi)氣體后,重復(fù)上述操作2次(置換反應(yīng)釜內(nèi)空氣)。再次通入一定量(6.0 MPa)的氣體進(jìn)行測(cè)漏,并靜置15 min,壓力表示數(shù)沒(méi)有下降,表示裝置沒(méi)有漏氣,然后排空釜內(nèi)氣體,再次向釜內(nèi)充入5 MPa CO氣體,加熱升溫,反應(yīng)釜攪拌速度500 轉(zhuǎn)/分,反應(yīng)壓力5 MPa,反應(yīng)溫度110 ℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,反應(yīng)結(jié)果如表7所示:

      表7不同甲醛類化合物對(duì)含水10 %原料DMM羰基化反應(yīng)的影響

      從以上數(shù)據(jù)列表可以看出,含水10%原料DMM羰基化反應(yīng)和含水2%的DMM羰基化反應(yīng)的規(guī)律基本上是一致的,在含水10 %時(shí)得到的DMM最佳轉(zhuǎn)化率為95.05 %,要小于含水2 %時(shí)最佳轉(zhuǎn)化率98.30 %。

      原料中含水對(duì)于羰基化反應(yīng)有重大的影響,但是甲醛類化合物的加入能有效減輕這種影響,提高原料的轉(zhuǎn)化率和得到高選擇性的主產(chǎn)物MMAc,而且甲醛類化合物聚合度越高,效果越好。

      以上所述,僅是本申請(qǐng)的幾個(gè)實(shí)施例,并非對(duì)本申請(qǐng)做任何形式的限制,雖然本申請(qǐng)以較佳實(shí)施例揭示如上,然而并非用以限制本申請(qǐng),任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi),利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許的變動(dòng)或修飾均等同于等效實(shí)施案例,均屬于技術(shù)方案范圍內(nèi)。

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