CN114702465A - 利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于四氢呋喃制备技术领域，具体涉及利用1,4‑丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，在搅拌器中加入催化剂，启动搅拌器对催化剂进行搅拌，在进行搅拌的同时对搅拌器内的催化剂进行加热，使搅拌器内的温度达到165℃‑220℃，向搅拌器中投入1,4‑丁二醇，并持续通过搅拌器对1,4‑丁二醇和催化剂的混合物进行搅拌，加入1,4‑丁二醇后搅拌器持续搅拌时间为1h‑1.5h，在搅拌时间中保持搅拌器内的温度依然处于165℃‑220℃之间，搅拌完成后得到四氢呋喃与水的混合物，将混合物投入精馏器中，精馏的压力为3‑17KPa，温度为165‑190℃，通过精馏得到四氢呋喃。
Description
技术领域
本发明属于四氢呋喃制备技术领域，具体涉及利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法。
背景技术
四氢呋喃是一个杂环有机化合物，分子式为C4H8O。属于醚类，是芳香族化合物呋喃的完全氢化产物，是一种无色、可与水混溶、在常温常压下有较小粘稠度的有机液体，如今利用1,4-丁二醇添加催化剂制备四氢呋喃是目前的常见的制备手段，然而如今的1,4-丁二醇与催化剂的混合搅拌效率较低，从而直接影响对四氢呋喃的制备纯度。
发明内容
本发明的目的是：旨在提供利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，用于解决背景技术中所提出的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，在搅拌器中加入催化剂，启动搅拌器对催化剂进行搅拌，在进行搅拌的同时对搅拌器内的催化剂进行加热，使搅拌器内的温度达到165℃-220℃，向搅拌器中投入1,4-丁二醇，并持续通过搅拌器对1,4-丁二醇和催化剂的混合物进行搅拌，加入1,4-丁二醇后搅拌器持续搅拌时间为1h-1.5h，在搅拌时间中保持搅拌器内的温度依然处于165℃-220℃之间，搅拌完成后得到四氢呋喃与水的混合物，将混合物投入精馏器中，精馏的压力为3-17KPa，温度为165-190℃，通过精馏得到四氢呋喃。所述催化剂为金属硫酸盐催化剂。在进行是被前通过惰性气体对金属硫酸盐催化剂进行预处理，在预处理时温度到达240℃-400℃。
事先对催化剂进行加热搅拌，可提高反应效率，保持温度后加入1,4-丁二醇尺寸进行搅拌1h-1.5h，可提高1,4-丁二醇和催化剂的反应效率，从而提高后期四氢呋喃的纯度，且精馏的压力为3-17KPa，温度为165-190℃可进一步提高对四氢呋喃的精馏纯度。
所述搅拌器包括有桶体，所述桶体内设有加热机构，所述桶体上侧转动装配有空心转轴，所述空心转轴下端伸入桶体内连通设有六边空心轴，所述六边空心轴外表面套设有套管，所述套管内设有与六边空心轴相匹配的六边孔，所述套管内设有空腔，所述六边空心轴周侧面设有设有若干竖直分布的通孔，所述六边孔内壁设有与若干通孔位置一一对应的连接孔，所述连接孔长度长于通孔，所述套管外壁设有若干与空腔连通的空心管，所述空心转轴上端伸出桶体外表面套设有挡水罩，所述挡水罩与桶体固定连接，所述空心转轴位于挡水罩部分表面设有若干透水孔，所述桶体上侧设有罩住挡水罩的保护箱，所述挡水罩装配有伸出保护箱的连通管，所述空心转轴上端穿过保护箱传动装配有电机，所述保护箱侧壁转动装配有转动件，所述转动件伸入保护箱一端固定连接有第一斜齿，所述空心转轴固定连接有与第一斜齿啮合的第二斜齿，所述转动件后端固定连接有转盘，所述转盘远离转动件一侧固定连接有圆杆，所述桶体上端滑动装配有滑杆，所述滑杆上端固定连接有横杆，所述横杆内设有与圆杆相匹配的滑槽，所述圆杆一端伸入滑槽内，所述滑杆下端固定连接有与套管上端转动连接的连接件。
所述加热机构包括有加热管，所述桶体内设有与加热管相匹配的内腔，所述加热管盘绕在内腔内。这样的设计通过加热管工作，便可对桶体内部进行加热。
所述桶体上侧装配有密封盖，所述桶体下端中心装配有排出管，所述排出管装配有通断阀。这样的设计便于工作人员打开密封盖将催化剂放入桶体内，关闭密封盖便可防止外界异物进入桶体内，当工作人员打开通断阀时，桶体内的混合物便可通过排出管排出到外界。
所述桶体下端呈锥形。这样的设计可便于桶体内的所有混合物通过排出管排出桶体。
所述保护箱与桶体可拆卸固定连接。这样的设计便于工作人员对保护箱内的零部件进行检修维护。
所述桶体设有透明贯穿窗。这样的设计便于工作人员对桶体内的混合效率进行观察。
所述桶体内壁设有温度传感器。这样的设计便于工作人员掌控桶体内的实际温度。
本发明结构简单，设计合理，整体的结构可使若干空心管在进行搅拌的同时上下移动，且同时通过若干空心杆将1,4-丁二醇喷出到桶体内，这样的设计可提高若干空心杆对混合物的搅拌效率，防止1,4-丁二醇和催化剂发生分层，可进一步提高混合效率，从而直接提高了四氢呋喃的纯度。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例的结构示意图一；
图2为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例的结构示意图二；
图3为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例的剖面结构示意图；
图4为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例套管的剖面结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例六边空心轴的结构示意图；
图7为本发明利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法实施例套管的结构示意图；
主要元件符号说明如下：
桶体1、空心转轴11、六边空心轴12、套管13、六边孔14、空腔15、通孔16、连接孔17、空心管2、挡水罩3、透水孔301、保护箱31、连通管32、电机321、第一斜齿34、第二斜齿35、转盘4、圆杆41、滑杆42、横杆43、滑槽44、连接件45、加热管451、内腔452、密封盖5、排出管51、通断阀52、温度传感器53。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1-7所示，本发明的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，在搅拌器中加入催化剂，启动搅拌器对催化剂进行搅拌，在进行搅拌的同时对搅拌器内的催化剂进行加热，使搅拌器内的温度达到165℃-220℃，向搅拌器中投入1,4-丁二醇，并持续通过搅拌器对1,4-丁二醇和催化剂的混合物进行搅拌，加入1,4-丁二醇后搅拌器持续搅拌时间为1h-1.5h，在搅拌时间中保持搅拌器内的温度依然处于165℃-220℃之间，搅拌完成后得到四氢呋喃与水的混合物，将混合物投入精馏器中，精馏的压力为3-17KPa，温度为165-190℃，通过精馏得到四氢呋喃。
所述催化剂为金属硫酸盐催化剂。
在进行是被前通过惰性气体对金属硫酸盐催化剂进行预处理，在预处理时温度到达240℃-400℃。
所述搅拌器包括有桶体1，桶体1内设有加热机构，桶体1上侧转动装配有空心转轴11，空心转轴11下端伸入桶体1内连通设有六边空心轴12，六边空心轴12外表面套设有套管13，套管13内设有与六边空心轴12相匹配的六边孔14，套管13内设有空腔15，六边空心轴12周侧面设有设有若干竖直分布的通孔16，六边孔14内壁设有与若干通孔16位置一一对应的连接孔17，连接孔17长度长于通孔16，套管13外壁设有若干与空腔15连通的空心管2，空心转轴11上端伸出桶体1外表面套设有挡水罩3，挡水罩3与桶体1固定连接，空心转轴11位于挡水罩3部分表面设有若干透水孔301，桶体1上侧设有罩住挡水罩3的保护箱31，挡水罩3装配有伸出保护箱31的连通管32，空心转轴11上端穿过保护箱31传动装配有电机321，保护箱31侧壁转动装配有转动件，转动件伸入保护箱31一端固定连接有第一斜齿34，空心转轴11固定连接有与第一斜齿34啮合的第二斜齿35，转动件后端固定连接有转盘4，转盘4远离转动件一侧固定连接有圆杆41，桶体1上端滑动装配有滑杆42，滑杆42上端固定连接有横杆43，横杆43内设有与圆杆41相匹配的滑槽44，圆杆41一端伸入滑槽44内，滑杆42下端固定连接有与套管13上端转动连接的连接件45。
工作人员可向桶体1内注入催化剂，此时启动加热机构对桶体1内部进行加热，此时电机321开始工作，带动空心转轴11转动，通过空心转轴11带动六边空心轴12转动，由于套管13内设有与六边空心轴12相匹配的六边孔14，从而可带动套管13转动，当套管13转动时，可带动若干空心管2转动，通过若干空心管2转动对桶体1内的催化剂进行搅拌；
当桶体1内的温度达到合适温度后，工作人员可通过连通管32将1,4-丁二醇注入挡水罩3内，由于若干空心转轴11外表面设有若干透水孔301，从而在空心转轴11转动时，1,4-丁二醇依然能注入空心转轴11内，并流入六边空心轴12内，由于六边空心轴12设有若干通孔16，且套管13设有与通孔16相匹配的连接孔17，因此1,4-丁二醇会流入套管13中的空腔15内，最终可通过若干空心杆29流出空腔15，因此在若干空心杆29转动进行搅拌时，1,4-丁二醇从若干空心杆29中流出，从而提高了1,4-丁二醇与催化剂的搅拌效率；
当空心转轴11转动时可通过第一斜齿34与第二斜齿35带动转动件转动，从而带动转盘4转动，当转盘4转动时带动圆杆41绕转盘4圆心公转，由于圆杆41位于横杆43中的滑槽44内，从而当圆杆41公转时，可带动横杆43上下移动，当横杆43上下移动时，可带动连接件45上下移动，由于连接件45与套管13转动连接，从而可在保证套管13自转的同时带动套管13上下移动，因此可带动套管13表面的若干空心管2上下移动，且由于连接孔17长于通孔16，因此在套管13上下移动时，依然能保证通孔16和连接孔17之间的连通，保证1,4-丁二醇的流通进入桶体1内；
整体的结构可使若干空心管2在进行搅拌的同时上下移动，且同时通过若干空心杆29将1,4-丁二醇喷出到桶体1内，这样的设计可提高若干空心杆29对混合物的搅拌效率，防止1,4-丁二醇和催化剂发生分层，可进一步提高混合效率，从而直接提高了四氢呋喃的纯度。
加热机构包括有加热管451，桶体1内设有与加热管451相匹配的内腔452，加热管451盘绕在内腔452内。这样的设计通过加热管451工作，便可对桶体1内部进行加热。
桶体1上侧装配有密封盖5，桶体1下端中心装配有排出管51，排出管51装配有通断阀52。这样的设计便于工作人员打开密封盖5将催化剂放入桶体1内，关闭密封盖5便可防止外界异物进入桶体1内，当工作人员打开通断阀52时，桶体1内的混合物便可通过排出管51排出到外界。
桶体1下端呈锥形。这样的设计可便于桶体1内的所有混合物通过排出管51排出桶体1。
保护箱31与桶体1可拆卸固定连接。这样的设计便于工作人员对保护箱31内的零部件进行检修维护。
桶体1设有透明贯穿窗。这样的设计便于工作人员对桶体1内的混合效率进行观察。
桶体1内壁设有温度传感器53。这样的设计便于工作人员掌控桶体1内的实际温度。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：在搅拌器中加入催化剂，启动搅拌器对催化剂进行搅拌，在进行搅拌的同时对搅拌器内的催化剂进行加热，使搅拌器内的温度达到165℃-220℃，向搅拌器中投入1,4-丁二醇，并持续通过搅拌器对1,4-丁二醇和催化剂的混合物进行搅拌，加入1,4-丁二醇后搅拌器持续搅拌时间为1h-1.5h，在搅拌时间中保持搅拌器内的温度依然处于165℃-220℃之间，搅拌完成后得到四氢呋喃与水的混合物，将混合物投入精馏器中，精馏的压力为3-17KPa，温度为165-190℃，通过精馏得到四氢呋喃。
2.根据权利要求1所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述催化剂为金属硫酸盐催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：在进行是被前通过惰性气体对金属硫酸盐催化剂进行预处理，在预处理时温度到达240℃-400℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述搅拌器包括有桶体，所述桶体内设有加热机构，所述桶体上侧转动装配有空心转轴，所述空心转轴下端伸入桶体内连通设有六边空心轴，所述六边空心轴外表面套设有套管，所述套管内设有与六边空心轴相匹配的六边孔，所述套管内设有空腔，所述六边空心轴周侧面设有设有若干竖直分布的通孔，所述六边孔内壁设有与若干通孔位置一一对应的连接孔，所述连接孔长度长于通孔，所述套管外壁设有若干与空腔连通的空心管，所述空心转轴上端伸出桶体外表面套设有挡水罩，所述挡水罩与桶体固定连接，所述空心转轴位于挡水罩部分表面设有若干透水孔，所述桶体上侧设有罩住挡水罩的保护箱，所述挡水罩装配有伸出保护箱的连通管，所述空心转轴上端穿过保护箱传动装配有电机，所述保护箱侧壁转动装配有转动件，所述转动件伸入保护箱一端固定连接有第一斜齿，所述空心转轴固定连接有与第一斜齿啮合的第二斜齿，所述转动件后端固定连接有转盘，所述转盘远离转动件一侧固定连接有圆杆，所述桶体上端滑动装配有滑杆，所述滑杆上端固定连接有横杆，所述横杆内设有与圆杆相匹配的滑槽，所述圆杆一端伸入滑槽内，所述滑杆下端固定连接有与套管上端转动连接的连接件。
5.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述加热机构包括有加热管，所述桶体内设有与加热管相匹配的内腔，所述加热管盘绕在内腔内。
6.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述桶体上侧装配有密封盖，所述桶体下端中心装配有排出管，所述排出管装配有通断阀。
7.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述桶体下端呈锥形。
8.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述保护箱与桶体可拆卸固定连接。
9.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述桶体设有透明贯穿窗。
10.根据权利要求4所述的一种利用1,4-丁二醇合成转化四氢呋喃的方法，其特征在于：所述桶体内壁设有温度传感器。
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