【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂及其制备方法与应用，属于医药合成。
技术介绍
1、2-甲氧基丙烯，是一种重要的有机合成中间体，是合成维生素e中间体假性紫罗兰酮、法尼基丙酮saucy-marbet反应重要原料，其也是合成克拉霉素的重要原料，在生物医药、饲料营养领域有着广泛应用。目前合成2-甲氧基丙烯有两种主要的合成方法，一种是直接法，用甲醇和丙炔或丙二烯加成制得。直接法虽然一步直接到目标产物，但有以下问题：①反应温度较高，且使用催化剂高温下对设备腐蚀较强，操作安全性存在较大隐患，且使用一段时间后催化剂失活造成原料转化率降低；②原料丙炔或丙二烯高温下活性高，本身就会缩合自聚放热，原子利用率较差；③原料丙炔或丙二烯运输较为困难、装卸存在较大安全隐患。另一种为间接法：先制备出2,2-二甲氧基丙烷后再经过裂解制备2-甲氧基丙烯。间接法先用甲醇和丙酮经强酸性树脂在低温下制备成缩酮，此方法有如下优点，①原料甲醇、丙酮都是大宗基础原料，价格便宜，货源广泛，运输装卸方便；②两种原料可循环利用，分离出2-甲氧基丙烯后，甲醇、丙酮可套回上步缩合反应，原子经济性较高；③2,2-甲氧基丙烷纯度要求不高，虽和甲醇、丙酮共沸但不需要进行分离即可在裂解催化生成2-甲氧基丙烯，裂解后再进行分离即可得99％纯度产物。在现有间接法合成2-甲氧基丙烯中，对裂解催化剂选择性和长时间连续化稳定使用都有难点；如催化剂残留酸性中心较多，则存在甲醇脱水生成甲醚副反应，造成基础原料损失，且甲醚会带入产物中难以去除；催化剂碱性较强，丙酮会自身缩合成双丙酮醇，
2、中国专利文献cn109020789a采用对甲苯磺酸作为裂解催化剂，未说明催化剂循环利用时长及处理去向，除使用磺酸类催化剂还需用到如吡啶/喹啉类助催化剂，反应时长需要5-15h，反应时间太长，需要额外消耗其它化工产品，工业化成本较高；并且目标产物收率有待进一步提高。
3、中国专利文献cn110240540a采用酸性陶瓷作为裂解催化剂，仍然需要吡啶、喹啉等助剂，并且对原料2,2-二甲氧基丙烷纯度有要求，需要纯度＞97％以上才能进行裂解反应，这对缩合制备2,2-二甲氧基丙烷后处理提纯提出了高要求，因甲醇、丙酮和2,2-二甲氧基丙烷三者共沸，原料提纯需通过特殊提纯方法才能实现，对设备要求、能耗都有很大挑战。同时，该专利技术目标产物收率有待进一步提高。
4、中国专利文献cn109776284a使用固定床气相裂解法制备2-甲氧基丙烯，该专利技术使用了一种sapo-34分子筛作为裂解催化剂，但未阐明所使用的原料2，2-二甲氧基丙烷是否需要进行提纯后再进行裂解，并且反应收率只有88％，运行24h后2-甲氧基丙烯收率降至78.5％，所选催化剂未做长时间运行，且收率明显偏低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在不足，本专利技术提供一种用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂及其制备方法与应用。本专利技术催化剂原料组成简单，原料易得，制备方法简单，成本低，适合工业化生产。本专利技术催化剂应用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯，对原料2,2-二甲氧基丙烷纯度要求不高，避免了缩合反应制备2,2-二甲氧基丙烷存在的提纯困难的问题，节约了能耗；实现了催化剂长时间稳定运行，循环套用周期长，小试连续运行一周时间无明显变化；2-甲氧基丙烯收率能达到98％以上，目标产物2-甲氧基丙烯的收率和纯度高；催化剂长时间运行如出现失活、转化率降低，可不进行拆卸，在裂解设备上即可高温活化，避免了清料、置换、装卸、转移困难；裂解温度适中，对生产热媒要求不高，裂解反应后不需冷凝直接进分离塔即可得到高纯度2-甲氧基丙烯，后处理提纯能耗较低，是一种非常理想的工业化制备2-甲氧基丙烯的方法。
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，包括如下质量份数的原料制备得到：分子筛原粉60-80份、黏土20-40份、高黏土2-6份、高岭土3-7份、阳离子电解质20-50份。
4、根据本专利技术优选的，用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，包括如下质量份数的原料制备得到：分子筛原粉70份、黏土30份、高黏土4份、高岭土5份、阳离子电解质20份。
5、根据本专利技术优选的，分子筛原粉为a型分子筛。
6、根据本专利技术优选的，阳离子电解质为na+电解质、k+电解质、ca2电解质+或ba2+电解质中的一种或两种以上的组合，优选为na+电解质或k+电解质；进一步优选的，阳离子电解质为氯化钾，氯化钠，碳酸钾或碳酸钠中的一种或两种以上的组合。
7、根据本专利技术优选的，所述催化剂为阳离子改性的a型分子筛，优选为钾盐或钠盐改性的a型分子筛；催化剂中，sio2和al2o3的摩尔比为2-10：1；催化剂的有效平均孔径为0.3-0.5nm。
8、根据本专利技术优选的，催化剂为球形或条形，优选为直径3-5mm的球形。
9、上述用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂的制备方法，包括步骤：
10、将分子筛原粉、黏土、高黏土、高岭土、阳离子电解质混合均匀，然后经造粒、抛光、煅烧得到用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂。
11、根据本专利技术优选的，煅烧条件为：130-170℃煅烧3-10h，然后于720-780℃煅烧5-15h；煅烧气氛为氮气或氩气。优选的，煅烧条件为：150℃煅烧4-6h，然后于750℃煅烧5-7h。
12、上述催化剂在耦合连续制备2-甲氧基丙烯方法中的应用。
13、根据本专利技术优选的，应用方法包括步骤：在催化剂作用下，2,2-二甲氧基丙烷经裂解反应制备得到2-甲氧基丙烯。
14、优选的，催化剂在使用前还包括高温活化和溶剂蒸汽清洗的步骤。优选的，活化温度350-450℃，活化时间4-6h，活化过程中辅以0.3-0.5mpa氮气吹扫；高温活化后，使用溶剂蒸汽清洗，溶剂蒸汽为甲醇蒸汽或丙酮蒸汽，蒸汽清洗温度为250-350℃，蒸汽清洗时间为4-6h。
15、优选的，2,2-二甲氧基丙烷可以是提纯物或者是含有甲醇和丙酮杂质的2,2-二甲氧基丙烷。甲醇和丙酮是缩合制备2,2-二甲氧基丙烷所用的原料。
16、优选的，2,2-二甲氧基丙烷的含水量控制在0-5wt％，优选控制在0-0.5wt％。
17、优选的，催化剂选自阳离子改性的a型分子筛中的一种或两种以上的组合；进一步优选的，催化剂选自钾盐或钠盐改性的a型分子筛中的一种或两种。
18、优选的，裂解反应是于裂解反应器中进行；2,2-二甲氧基丙烷气化并预热至250-280℃，然后持续通入裂解反应器中，在催化剂作用下进行裂解反应；催化剂的质量为2,2-二甲氧基丙烷每小时进料质量的0.5-2倍。裂解反应器为市购获得。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，其特征在于，包括如下质量份数的原料制备得到：分子筛原粉60-80份、黏土20-40份、高黏土2-6份、高岭土3-7份、阳离子电解质20-50份。
2.根据权利要求1所述用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
3.如权利要求1或2所述用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
4.如权利要求1或2所述催化剂在耦合连续制备2-甲氧基丙烯方法中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，应用方法包括步骤：在催化剂作用下，2,2-二甲氧基丙烷经裂解反应制备得到2-甲氧基丙烯。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，催化剂在使用前还包括高温活化和溶剂蒸汽清洗的步骤；优选的，活化温度350-450℃，活化时间4-6h，活化过程中辅以0.3-0.5MPa氮气吹扫；高温活化后，使用溶剂蒸汽清洗，溶剂蒸汽为甲醇蒸汽或丙酮蒸汽，蒸汽清洗温度为250-350℃，蒸汽清洗时间为4-6h。
7.根据权利要
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，催化剂选自阳离子改性的A型分子筛中的一种或两种以上的组合；优选的，催化剂选自钾盐或钠盐改性的A型分子筛中的一种或两种。
9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
...【技术特征摘要】
1.一种用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，其特征在于，包括如下质量份数的原料制备得到：分子筛原粉60-80份、黏土20-40份、高黏土2-6份、高岭土3-7份、阳离子电解质20-50份。
2.根据权利要求1所述用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
3.如权利要求1或2所述用于耦合连续制备2-甲氧基丙烯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
4.如权利要求1或2所述催化剂在耦合连续制备2-甲氧基丙烯方法中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，应用方法包括步骤：在催化剂作用下，2,2-二甲氧基丙烷经裂解反应制备得到2-甲氧基丙烯。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：田路飞，周立山，王成威，刘言沛，李具恒，
申请(专利权)人：新发药业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。