[发明专利]一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法

权利要求书

1、一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，包括以下步骤：

(1)加入催化剂：在固定床中装入Φ＝4～6的颗粒型SO₄^2-/M_xO_y类固体超强酸催化剂；

(2)加热：加热使温度升到260～320℃；

(3)通入氮气：使催化剂始终处于氮气保护状态；

(4)输入原料：向固定床输入1，4-丁内酯与甲胺的混合水溶液；

(5)产物生成：1，4-丁内酯与甲胺在热的催化剂的连续催化作用下脱水生成N-甲基吡咯烷酮；

(6)产物后处理：经上述反应后，由固定床出料口排出的N-甲基吡咯烷酮与水的混合气体经过冷凝装置冷凝，收集于收集器内，将粗产品浓缩去除水分，然后进行精馏，得高纯度的N-甲基吡咯烷酮产品。

2、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于，步骤(1)所述的SO₄^2-/M_xO_y类固体超强酸催化剂中M_xO_y是指ZrO₂，TiO₂，SnO₂，Al₂O₃或其复合物。

3、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于，步骤(1)所述的SO₄^2-/M_xO_y类固体超强酸催化剂的加入量为0.57～0.68g/cm³。

4、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于所使用的固定床为单管式，其直径为3cm，长为25cm。

5、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于步骤(2)所述加热温度最佳为270～300℃。

6、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于步骤(3)氮气的体积空速为27-36h^-1。

7、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于步骤(4)1，4-丁内酯与甲胺的混合水溶液输入的空速为质量空速0.18-0.3h^-1。

8、如权利要求1所述的一种用颗粒型固体超强酸催化合成N-甲基吡咯烷酮的方法，其特征在于步骤(4)1，4-丁内酯与甲胺的摩尔比为1∶1.2～1.5。