[发明专利]用于在非均相反应系统中生产环状缩醛的方法

摘要

公开了用于生产环状缩醛的方法。根据本方法，甲醛来源与疏质子化合物组合并且与非均相催化剂接触，其导致甲醛来源转化成环状缩醛，例如三氧杂环己烷。例如，催化剂可以包括固体催化剂，例如离子交换树脂。在一个实施方案中，本方法为用于将无水甲醛气体转化成三氧杂环己烷的方法。可以通过提取蒸馏由甲醛水溶液生产无水甲醛气体。 1

主权项

1.用于生产环状缩醛的方法，其包括：

在非均相催化剂的存在下，使甲醛来源与包含液体疏质子化合物的液体介质接触，所述疏质子化合物具有大于120℃的沸点并且其中所述疏质子化合物不包含硝基或氮原子，所述非均相催化剂包括固体催化剂，所述非均相催化剂包括酸性离子交换材料；和

至少部分地将甲醛来源转化成环状缩醛。

2.根据权利要求1所限定的方法，其中所述疏质子化合物包括含硫有机化合物。

3.根据权利要求1所限定的方法，其中所述非均相催化剂包括固定在固体载体上的路易斯酸或布朗斯台德酸。

4.根据权利要求3所限定的方法，其中所述固体载体为无机材料。

5.根据权利要求3所限定的方法，其中所述固体载体为有机材料，所述有机材料包括聚合物。

6.根据权利要求1所限定的方法，其中所述甲醛来源包括气态甲醛。

7.根据权利要求1所限定的方法，其中所述甲醛来源包括低聚甲醛、聚甲醛均聚物或聚甲醛共聚物、甲醛水溶液，或其混合物。

8.根据权利要求1所限定的方法，其中所述甲醛来源包括甲醛与三氧杂环己烷的混合物。

9.根据权利要求1所限定的方法，其中所述非均相催化剂包括溶解于有机熔融盐中的路易斯酸或布朗斯台德酸，所述盐固定化在固体载体上。

10.根据权利要求1所限定的方法，其中在30℃‑200℃的温度下，和0.15巴‑5巴的压力下将所述甲醛来源转化成所述环状缩醛。

11.根据权利要求1所限定的方法，其中所述非均相催化剂包含在固定床中，并且其中所述甲醛来源和液体介质以5m/hr‑200m/hr的表观液体速度流动通过固定床。

12.根据权利要求11所限定的方法，其中在这样的反应器中将所述甲醛来源转化成环状缩醛，所述反应器具有入口，所述甲醛来源和液体介质进料至所述入口中，并且其中所述反应器具有2kg/kg‑30kg/kg的反应器入口处的液体‑气体质量比。

13.根据权利要求1所限定的方法，其中在搅拌釜式反应器中将所述甲醛来源转化成所述环状缩醛，所述非均相催化剂悬浮在釜式反应器中。

14.根据权利要求1或2所限定的方法，其中所述疏质子化合物具有140℃或更高的沸点，所述沸点是在1巴下测定的；其中所述疏质子化合物具有大于15的相对静电介电常数，所述相对静电介电常数是在25℃下测定的。

15.根据权利要求1或2所限定的方法，其中，在反应过程中，高于30％的所述甲醛来源转化成一种或多种环状缩醛。

16.根据权利要求1或2所限定的方法，其中所述疏质子化合物由式(I)表示：

其中

n为1‑6的整数，并且

其中环碳原子可以任选地被一个或多个取代基取代；或

由式(II)表示：

其中R¹和R²独立地选自C₁‑C₈烷基，所述C₁‑C₈烷基可以支化或未支化；或

由式(III)表示：

其中

n为1‑6的整数，并且

其中环碳原子可以任选地被一个或多个取代基取代；或

所述疏质子化合物由式(IV)表示：

其中R³和R⁴独立地选自C₁‑C₈烷基，所述C₁‑C₈烷基可以支化或未支化。

17.根据权利要求1或2所限定的方法，其中所述疏质子化合物为环丁砜。

18.根据权利要求1或2所限定的方法，其进一步包括通过蒸馏使所述环状缩醛与所述液体介质分离的步骤。

19.根据权利要求1或2所限定的方法，其进一步包括由所述环状缩醛制造聚甲醛的步骤。

20.根据权利要求1所限定的方法，其中产生循环液体产物物流，将其进料回固定床反应器。