[发明专利]生产1,3-二氧六环的方法及所用装置和催化剂

权利要求书

1.超强固体酸催化剂的制备方法，其特征是：以氧化铝为载体，依次包括以下步骤：

1）、将作为载体的氧化铝50g浸入80~250ml的硝酸铁溶液中，所述硝酸铁溶液的质量浓度为19~21%；再按Fe:Co=2:1的摩尔比加入硝酸钴溶液，所述硝酸钴溶液的质量浓度为19~25%；然后加入作为分散剂的有机醇80~120ml作为反应体系；在搅拌下，用氨水调节上述反应体系的pH值至7.9~8.1；

将上述调节pH值后的反应体系于室温下陈化45~50小时后过滤，所得沉淀物水洗至中性后于55~65℃下烘干至恒重，得烘干后沉淀物Ⅰ；

2）、将步骤1）所得的烘干后沉淀物Ⅰ浸入质量浓度为24~26%的硫酸铵溶液80~250ml中，20~28小时后，过滤并烘干至恒重，得烘干后沉淀物Ⅱ；

将烘干后沉淀物Ⅱ于380~420℃焙烧2.8~3.2小时，得固体Ⅲ；

3）、将所得的固体Ⅲ浸入钼酸铵及偏钒酸铵的混合溶液80~200ml中，所述混合溶液中钼酸铵的质量浓度为19~21%、偏钒酸铵的质量浓度为19~21%；

搅拌4~6小时后过滤，将所得的沉淀于380~420℃焙烧2.8~3.2小时，得超强固体酸催化剂。

2.一种反应-分离耦合装置，其特征是：包括作为反应装置的反应蒸馏塔A、用于存储丙二醇的原料罐F2、用于存储多聚甲醛的原料罐F1；在反应蒸馏塔A的中部设置超强固体酸催化剂，所述超强固体酸催化剂兼作填料；

反应蒸馏塔A的顶部与冷凝器C1相连通，冷凝器C1上分别设有粗产品出料口O1和不凝气出料口O2；

用于存储丙二醇的原料罐F2与管路L1的进口相连通，管路L1的出口与反应蒸馏塔A内的填料顶部相连通；在管路L1上沿着物料的流动方向依次设有阀门V1和换热器H1；

在反应蒸馏塔A的下方设置塔釜B，在塔釜B内设有加热器C，反应蒸馏塔A的底部与塔釜B相连通；

用于存储多聚甲醛的原料罐F1通过固体加料器后与塔釜B相连，塔釜B的出口通过阀门V2后与换热器H2相连通；换热器H2的一个出口通过冷凝器C2后与反应蒸馏塔A内的填料底部相连通，在冷凝器C2上设有出水口O3；换热器H2的另一个出口通过循环泵P1与管路L1的进口相连通。

3.利用反应-分离耦合装置生产1,3-二氧六环的方法，其特征是： 

在反应蒸馏塔A的中部设置超强固体酸催化剂，所述超强固体酸催化剂兼作填料；在塔釜B内预先设置丙二醇；

以丙二醇和多聚甲醛作为原料，丙二醇与多聚甲醛的进料摩尔比为1:1；所述丙二醇从反应蒸馏塔A内的填料顶部进料，多聚甲醛通过塔釜B的加热处理后以甲醛的气体形式从反应蒸馏塔A内的填料底部进料；

作为原料的丙二醇的进料体积空速为0.1~0.3h^-1，反应蒸馏塔A的顶部压力为0.07~0.09Mpa；

丙二醇进料体积空速=丙二醇进料体积速率/超强固体酸催化剂体积；

控制循环泵P1，使进入反应蒸馏塔A内填料段的丙二醇和甲醛的进料摩尔比为2~5:1；

1,3-二氧六环的粗产物从粗产品出料口O1流出。