一种连续制备蔗糖－６－乙酸酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用规整结构反应器连续制备蔗糖－６－乙酸酯的方法，包括以下步骤：Ａ、规整结构催化剂的制备：将催化剂载体、氧化物、配合剂、水和胶粘剂混合成具有塑性的泥料，然后通过挤压、切割制得长度为０．５～１ｍ的骨架材料，放入烘箱中干燥，冷却后置于含镧系元素的硫酸溶液中浸泡，取出自然晾干，再经过烘干、焙烧，制得规整结构催化剂；Ｂ、蔗糖－６－乙酸酯的制备：将蔗糖、ＤＭＦ、乙酸乙酯加入配料罐中混合均匀，升温至７０～９０℃，再将配料罐中的物料打入含有步骤Ａ制得的规整结构催化剂的规整结构反应器中，反应器流出液即为蔗糖－６－乙酸酯溶液。本发明专利技术将间歇生产改进为连续生产，工艺简单实用，设备利用率高，缩短了生产时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，特别涉及一种利用规整结构反应器 连续制备蔗糖-6-乙酸酯的方法。
技术介绍
蔗糖-6-乙酸酯是合成三氯蔗糖的中间体，一般单基保护法合成三氯蔗糖的生产 过程为蔗糖一蔗糖-6-乙酸酯一三氯蔗糖-6-乙酸酯一三氯蔗糖。传统制备蔗糖-6-乙酸酯的方法较多，如1、美国专利US 4，889，928、US 5，449，772、欧洲专利 EP 0515145、中国专利 CN 1526716A报道的蔗糖溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，酸性条件下，与原乙酸三甲酯反 应，经水解和转移制备蔗糖-6-乙酸酯；2、中国专利CN1528772A、美国专利US 5，023，329、US 4，950，746报道的蔗糖溶解在 N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基甲酰胺与环己烷的混合溶剂中，采用二丁基氧化锡为催 化剂，与乙酸酐反应制备蔗糖-6-乙酸酯；3、中国专利CN101029062A报道的蔗糖溶解在N，N-二甲基甲酰胺及环己烷混合溶剂 中，采用SO/— / TiO2 / Ce4+为催化剂，与乙酸酐反应制备蔗糖-6-乙酸酯；4、中国专利CN101293902A报道的蔗糖溶解在N，N- 二甲基甲酰胺溶剂中，与乙酰腈反 应制备蔗糖-6-乙酸酯；5、中国专利CN101177437A报道的将蔗糖溶解在离子液体中，在酸性条件下与乙酸酐 反应制备蔗糖-6-乙酸酯；6、中国专利CN1827628A报道的，在电解槽中，蔗糖溶解在N，N-二甲基甲酰胺和水的 混合溶剂中，在溴化钾、硼氟酸四乙铵盐、氯化钠参与的条件下，与乙醛作用，从阳极获得蔗 糖-6-乙酸酯；7、中国专利CN1176095C报道的以蔗糖为原料，加入N，N-二甲基甲酰胺溶液，在硫酸 盐或硫酸氢盐固体酸催化剂或吸附在高分子载体上的硫酸盐或硫酸氢盐固体酸催化剂作 用下与乙酸乙酯发生酯交换反应，生成蔗糖-6-乙酸酯；上述各种方法的反应均在反应釜或电解槽中并采用间歇方法制备。由于蔗糖在溶液中 的浓度一般为10-20%，所以很大的反应设备只能间歇的获得十分小量的产品，设备利用率 十分低下。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种将间歇生产改进为连续生产，提高设备利 用率和缩短生产时间的连续制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，采用该方法蔗糖-6-乙酸酯的收 率可达到80. 6%，解决了上述现有技术存在的问题。解决上述技术问题的技术方案是，其特征 在于该方法包括以下步骤A、规整结构催化剂的制备将催化剂载体、氧化物、配合剂、水和胶粘剂混合成具有塑 性的泥料，然后通过挤压成长条形，再通过切割制得长度为0. 5 Im的规整结构催化剂的 骨架材料，骨架材料放入烘箱中干燥，冷却后置于含镧系元素的硫酸盐的硫酸溶液中浸泡， 取出自然晾干，再经过烘干、焙烧，制得规整结构催化剂；所述的催化剂载体是硅藻土、羧甲基纤维素、胶体氧化铝和硅胶中的一种或几种物质 的混合物，所述的氧化物是Ti02、Zr02、Fe203和Al2O3中的一种或几种物质的混合物，所述的 配合剂是硬脂酸镁、石墨、石蜡、滑石粉和EDTA中的一种或几种物质的混合物，所述的胶粘 剂是聚乙烯醇、淀粉和水玻璃中的一种或几种物质的混合物；B、蔗糖-6-乙酸酯的制备将蔗糖、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯加入配料罐中混合均 勻，升温至70 90°C，再将配料罐中的物料打入含有步骤A制得的规整结构催化剂的规整 结构反应器中，规整结构反应器流出液即为蔗糖-6-乙酸酯溶液。步骤A所述的催化剂载体、氧化物、配合剂、水和胶粘剂混合的重量份数分别为 55 65 15 25 1 3 10 20 2 4。步骤B所述的蔗糖、N，N- 二甲基甲酰胺、乙酸乙酯按比例Ikg :3 4L :1 2L加 入配料罐中混合均勻，通过调节物料流量和规整结构反应器的总容积，使物料在规整结构 反应器中的停留时间为2 4h，规整结构催化剂总表面积按单位时间、规整结构催化剂单 位面积的物料流量为4 8L / h · M2计算。步骤A所述的骨架材料在烘箱中的干燥，干燥温度为90 120°C，干燥时间为 22 26h，干燥后自然冷却至室温，置于含镧系元素的硫酸盐浓度为15 25% (wt)的硫酸 溶液中浸泡22 26h，再经过120 160°C低温烘干、400 500°C高温焙烧，制得规整结构 催化剂。由于采用上述结构，本专利技术具有以下有益效果1、可以连续化生产本专利技术首先制备了规整结构催化剂，将规整结构催化剂置于规整 结构反应器内，含有乙酸乙酯的蔗糖溶液在一定温度下连续流过规整结构反应器，可直接 连续的获得蔗糖-6-乙酸酯溶液。2、工艺简单实用，设备利用率高，缩短了生产时间如原IOm3的反应釜经过7_8h 生产，只能制备大约0. 96吨蔗糖-6-乙酸酯，采用规整结构反应器，反应器容积只需要 7. 2m3，反应时间只需要3. 2h，就能生产同样数量的蔗糖-6-乙酸酯。由于是连续反应，与间 歇反应相比，还节约了大量的中间操作时间和过程。故与现有方法，本专利技术的设备利用率提 高约28%，生产时间节约50%。3、易于实现工业化生产规整结构反应器是一种新型化学反应器，其特点是兼具 催化剂和反应器的功能，能提高催化剂的活性与选择性，传质效率高，具有较低的压力降， 有利于连续化工业生产，从实验室到工业化的放大过程变得十分容易。下面，结合附图和实施例对本专利技术之及规整 结构反应器的技术特征作进一步的说明。附图说明图1 本专利技术之规整结构催化剂制备的工艺流程图。图2 本专利技术之制备蔗糖-6-乙酸酯的设备结构示意图。图3 本专利技术实施例一采用的规整结构反应器结构示意图(局剖)。图4:图3的A-A剖视图。图5 本专利技术实施例一之规整结构催化剂截面形状示意图(放大)。图中1 -配料罐，II _规整结构反应器，1-上封头，11-反应液出口，2-连接法 兰，3-夹套，31-导流油出口，32-导流油入口，4-反应器壳体，5-规整结构催化剂，6-花板， 7_下封头，71-反应液入口。具体实施例方式实施例一一种规整结构催化剂的制备(参见图1)，将催化剂载体、氧化物、配合剂、水和胶粘剂按 重量份数分别为60 20 2 15 3混合成具有一定塑性的泥料所述的催化剂载体是硅藻土、羧甲基纤维素、胶体氧化铝和硅胶中的一种或几种物质 的混合物，优选硅藻土和硅胶中的一种或两种混合物。所述的氧化物是TiO2、&02、Fe203和Al2O3中的一种或几种物质的混合物，优选TiO2 和Al2O3中的一种或两种混合物。所述的配合剂是硬脂酸镁、石墨、石蜡、滑石粉和EDTA中的一种或几种物质的混 合物，优选硬脂酸镁和石墨的一种或两种混合物。所述的胶粘剂是聚乙烯醇、淀粉和水玻璃中的一种或几种物质的混合物；优选聚 乙烯醇和水玻璃的一种或两种混合物。在单螺杆挤出机的机头加装中空十二边形模板，然后在单螺杆挤出机的料斗加入 上述混合均勻的泥料，通过挤压成长条形，再通过切割制得长度为0. 5m的单根中空十二边 形规整结构催化剂的骨架材料，骨架材料放入烘箱中，90 120°C下干燥24h，让其干透并 自然冷却到室温。将硫酸铈20kg溶于44L浓硫酸中，搅拌均勻，置于1个0. 6MX0. 4MX0. 5M的PVC 槽中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续制备蔗糖－６－乙酸酯的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：Ａ、规整结构催化剂的制备：将催化剂载体、氧化物、配合剂、水和胶粘剂混合成具有塑性的泥料，然后通过挤压成长条形，再通过切割制得长度为０．５～１ｍ的规整结构催化剂的骨架材料，骨架材料放入烘箱中干燥，冷却后置于含镧系元素的硫酸盐的硫酸溶液中浸泡，取出自然晾干，再经过烘干、焙烧，制得规整结构催化剂；所述的催化剂载体是硅藻土、羧甲基纤维素、胶体氧化铝和硅胶中的一种或几种物质的混合物，所述的氧化物是ＴｉＯ↓［２］、ＺｒＯ↓［２］、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］中的一种或几种物质的混合物，所述的配合剂是硬脂酸镁、石墨、石蜡、滑石粉和ＥＤＴＡ中的一种或几种物质的混合物，所述的胶粘剂是聚乙烯醇、淀粉和水玻璃中的一种或几种物质的混合物；Ｂ、蔗糖－６－乙酸酯的制备：将蔗糖、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺、乙酸乙酯加入配料罐中混合均匀，升温至７０～９０℃，再将配料罐中的物料打入含有步骤Ａ制得的规整结构催化剂的规整结构反应器中，规整结构反应器流出液即为蔗糖－６－乙酸酯溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周小柳，
申请(专利权)人：广西工学院，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]