[发明专利]用于制备丙二醇单乙醚的固体超强碱催化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种用于制备丙二醇单乙醚的固体超强碱催化剂及其应用，所述的用于制备丙二醇单乙醚的固体超强碱催化剂，为通过经修饰剂的改性复合金属氧化物，所述的修饰剂包括KOH、KF、KNO₃、K₂CO₃或KHCO₃中的一种以上。本发明的催化剂，不易流失，使用寿命长，对设备无腐蚀性，无三废产生，安全环保，环氧丙烷的转化率为100%，丙二醇单乙醚的收率为97～98%，伯醚选择性为95～96%。

技术领域

本发明涉及一种制备丙二醇单乙醚的催化剂。

背景技术

二元醇醚类化合物是重要的环氧衍生物，其分子中具备亲水和亲油双重官能团的特殊结构，有“万能”溶剂之美称。醇醚类溶剂在溶剂性漆中与其他溶剂混合使用，其特点是在大多数溶剂挥发后能保持涂膜的流平性；醇醚类溶剂与水有很好的相溶性，被广泛地用于水性涂料，作助溶剂，起偶联使用。在二元醇醚类化合物中，由于乙二醇醚系列产品毒性较大，逐渐被毒性更低的丙二醇醚系列产品所取代，丙二醇单乙醚是丙二醇醚系列中最重要的化合物之一，各项性能指标优良，毒性小，已广泛应用于电子化学品、高级清洗剂等高端领域，同时，丙二醇单乙醚与水互溶，表面张力最小，分散性好，在水性涂料中有着更优异的应用性能。

目前，制备丙二醇单乙醚常用的方法是：

将无水乙醇和环氧丙烷在催化剂作用下发生醚化反应而得，产物中存在伯醚（1-乙氧基-2-丙醇）和仲醚（2-乙氧基-1-丙醇）两种同分异构体，其中，伯醚较仲醚毒性更低，且性能更好。虽然液体酸和固体酸催化剂的活性高，但选择性差，反应产物中仲醚的含量较高，且对设备腐蚀性大，催化剂不能重复使用，有废液、废渣产生，一般不采用此类催化剂；

碱催化剂（如氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠）的活性和选择性比较理想，仍存在催化剂不能重复使用，后处理困难，有污染物产生等缺陷。

温朗友等（石油化工：2001年第30卷第10期）报道，用β沸石催化蒸馏合成丙二醇乙醚，采用改性β沸石催化时环氧丙烷的转化率为98.5%，丙二醇乙醚的收率为92.5%。于洪涛（精细石油化工：2002年5月第3期）报道催化精馏法制备丙二醇单乙醚的中试试验，催化剂采用新型β沸石，环氧丙烷的总转化率98.4%，丙二醇单乙醚的收率为90.5%，伯醚收率88%左右。曾广俊等（精细石油化工：2004年9月第5期）报道固体碱催化合成丙二醇单乙醚的工艺条件，在1L高压釜中采用固体碱催化剂进行非均相反应合成丙二醇单乙醚，环氧丙烷转化率98%，丙二醇单乙醚选择性92%，丙二醇单乙醚收率90%，伯醚选择性92～93%。王斌等（工业催化：2008年6月第16卷第6期）报道镁铝复合氧化物催化合成丙二醇乙醚，催化剂活性最高时环氧丙烷的转化率为96%，丙二醇乙醚的选择性为96%，没有详细表述伯醚和仲醚的选择性。刘小芳等（能源科技：科技经济导刊2015年7下）报道环氧丙烷法制丙二醇乙醚的研究，筛选催化剂为氢氧化钠、浓硫酸、无水碳酸钾、醋酸。

上述报道的制备方法中，普遍存在：环氧丙烷转化率低，易造成损失，成本增加，同时在后续处理中因环氧丙烷的积聚存在安全隐患；催化剂选择性差，伯醚收率低；有的采用间歇反应，催化剂需分离；有的选用无机碱、醇钠催化剂，催化剂不能重复使用和环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备丙二醇单乙醚的固体超强碱催化剂及其应用，以克服现有技术存在的缺陷。

本发明的用于制备丙二醇单乙醚的固体超强碱催化剂，为通过经修饰剂的改性复合金属氧化物；