[发明专利]固体强酸的制备方法及其在醋酸酐催化法制备氯乙酸工艺的助催化作用

权利要求书

1.固体强酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）取钛酸四丁酯和Zr(OBu)₄的正丁醇溶液，均混合于乙醇中，混合均匀后，加入十二胺的乙醇溶液，然后滴加95%的乙醇水溶液。在滴加过程中有白色沉淀析出，待沉淀完成后，过滤，用乙醇洗涤，白色固体干燥、煅烧，得到催化剂前体TiO₂-ZrO₂；

（2）将步骤（1）得到的催化剂前体TiO₂-ZrO₂在硫酸铵溶液中浸渍，过滤,真空干燥至恒重后，300-600℃焙烧1-5小时得到固体超强酸SO₄^2-/TiO₂-ZrO₂。

2.根据权利要求1所述的固体强酸的制备方法，其特征在于步骤（1）中每1重量份的钛酸四丁酯，称取1.4重量份的质量分数为80%的Zr(OBu)₄的正丁醇溶液、0.56重量份的十二胺的乙醇溶液。

3.根据权利要求1所述的固体强酸的制备方法，其特征在于步骤（1）所得白色沉淀在80℃干燥10小时，在550℃煅烧4小时。

4.根据权利要求1所述的固体强酸的制备方法，其特征在于步骤（2）浸渍时间2-10小时，真空干燥温度为70-100℃；催化剂前体TiO₂-ZrO₂与硫酸铵的摩尔比为1:0.2～3.0。

5.权利要求1所得固体强酸在醋酸酐催化法制备氯乙酸的工艺中作为助催化剂的应用，是以醋酸和氯气为原料，以醋酸酐为催化剂，固体强酸SO₄^2-/TiO₂-ZrO₂作为助催化剂，90～120℃反应1.5～5小时得到氯乙酸。

6.根据权利要求5所述固体强酸在醋酸酐催化法制备氯乙酸的工艺中作为助催化剂的应用，其特征在于醋酸、醋酸酐、固体强酸SO₄^2-/TiO₂-ZrO₂的质量比为100:3～15:0.1～5。

7.根据权利要求5所述固体强酸在醋酸酐催化法制备氯乙酸的工艺中作为助催化剂的应用，其特征在于反应时采用一个以上反应器串联的形式，最后一个反应器出来的液体进入分离装置分离得到成品氯乙酸。

8.根据权利要求7所得固体强酸在醋酸酐催化法制备氯乙酸的工艺中作为助催化剂的应用，其特征在于分离系统包括通常的一级或多级冷却装置以及多氯产物的氢化装置。

9.根据权利要求7所得固体强酸在醋酸酐催化法制备氯乙酸的工艺中作为助催化剂的应用，其特征在于每个反应器的液体出口设有耐腐微孔网封。