[发明专利]一种1，3-二氧杂环己烷类有机化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环己环类有机化合物的合成方法，具体涉及一种1，3-二氧杂环己烷类有机化合物的合成方法。

背景技术

1，3-二氧杂环己烷类有机物作为一种用途广泛的有机化物，是一类性能优良的溶剂，也是一类重要的化工中间体和燃料添加剂，被广泛应用于合成大宗化学品如异戊二烯、涂料油墨的溶剂、燃料添加剂如柴油等。传统的1，3-二氧杂环己烷类有机化合物的合成方法主要有两种，一种是以1，3-二醇与甲醛作为原料，在酸催化下，进行缩合反应来获得，但是该方法成本高；另一种方法是以烯烃与甲醛为原料，在硫酸的催化下进行缩合反应获得，该方法污染大，设备腐蚀严重，原料选择范围小。所以，需要寻求一种成本低廉，易于工业生产的绿色合成方法来获取1，3-二氧杂环己烷类有机化合物。

发明内容               

针对传统的1，3-二氧杂环己烷类有机物生产方法存在的问题，本发明提供了一种1，3-二氧杂环己烷类有机化合物合成方法，该方法所用的原料来源广泛、催化剂绿色环保、反应物的转化率高、反应选择性高、操作简单、产品易于分离，适于连续化工业生产。

为达到本发明目的，所采用的技术方案如下：

 一种1，3-二氧杂环己烷类有机化合物的合成方法，其不同之处在于：它包括以下步骤：

步骤a)、将甲醛与含丁烯的四碳烃按甲醛与丁烯摩尔比（1.5-2.5）：1送入第一级催化固定床反应器，反应温度为50～120℃，反应压力为1.8～3MPa，在固体树脂酸的催化下进行连续反应；

步骤b)、第一级催化固定床反应器的采出的反应液送入第一级萃取分离塔，萃取所得油相送分离塔分离，塔釜温度160-170℃，塔顶温度47-51℃，压力0.45-0.5mPa；水相送第二级催化固定床反应器，反应温度为50～120℃，反应压力为1.8～3MPa，在固体树脂酸的催化下进行连续反应；

步骤c)、在分离塔塔顶采出反应剩余的烯烃分为三部分，一部分反应剩余的烯烃送第一级萃取分离塔作为补充的萃取剂，使得第一级萃取分离塔油相浓度为20-35%；一部分反应剩余的烯烃送第二级催化固定床反应器作为反应原料烯烃，使得第二级固定床催化反应器进料的甲醛与烯烃的摩尔比为（0.2-0.8）：1；其它全部的反应剩余的烯烃作为副产收集；塔底采出的就是1，3-二氧杂环己烷类有机物粗品；

步骤d)、第二级催化固定床反应器采出的反应液，经第二级萃取分离塔分离后，分离出的油相与第一级催化固定床反应器的采出的反应液混合，分离出的水相送废水处理系统处理；

步骤e）、通过连续进料反应直至系统达到平衡。

按以上方案，所述的甲醛经脱离子化处理。

按以上方案，所述所述的四碳烃中丁烯的有效含量≥15%wt，共轭双烯含量≤2000ppm。

按以上方案，所述的丁烯可以是1-丁烯、2-丁烯、异丁烯中任何一种，或任意比例的混合物。

按以上方案，所述的第一级催化固定床反应器的甲醛与丁烯的摩尔比优选（1.8-2）：1。

按以上方案，所述第二级固定床催化反应器进料甲醛与丁烯的摩尔比优选（0.3-0.5）：1。

按以上方案，所述在第一级催化固定床反应器、第二级固定床催化反应器装填的固体树脂酸催化剂是大孔强酸性聚苯乙烯阳离子交换树脂。

本发明的有益效果是：采用二级固定催化床反应与萃取、精馏联动，反应周期短，转化率高，产率高，选择性高，其烯烃转化率≥85%，选择性≥75%；所排放的废水甲醛含量低，甲醛≤0.9%，利于废水处理；所用的原料烯烃广泛、催化剂绿色环保、操作简单、产品易于分离，适于连续化工业生产。

附图说明

图1 是一种1，3-二氧杂环己烷类有机化合物的合成方法工艺示意图。

其中，A1：第一级催化固定床反应器；A2：第二级催化固定床反应器；B：分离塔；C1：第一级萃取分离塔；C2：第二级萃取分离塔。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下结合附图对本发明具体实施方式进行详细描述，但不限于所列具体实施方式。

以下所有实施例相同的条件是，如合成工艺流程图1所示，在催化固定床反应器A1、A2内装填固体树脂酸催化剂，在分离塔、萃取塔内装填Ф3×3的θ环。