[发明专利]丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂包括以下重量百分比的组分：

Al₂O₃ 22.0%-35.0%

SiO₂ 25.0%-45.0%

TiO₂ 4.0%-12%

B₂O₃ 5.0%-15.0%

ZrO₂ 1.0%-4.0%

Nb₂O₃ 0.5%-1.5%

C 余量；

丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将ZrOCl₂·8H₂O加入到蒸馏水中，在搅拌条件下，用氨水溶液将PH值调至9.4-9.7，溶液中生成Zr(OH)₄白色沉淀，在25℃下陈化15小时，抽滤，用蒸馏水反复洗涤至抽滤液中无氯离子，在120℃下烘干18h，得到Zr(OH)₄的白色固体粉末；

（2）将Zr(OH)₄固体粉末、含铝化合物、硫酸钛、硼化物及草酸铌混合均匀，加入氧化硅、碳化硅和活性炭粉末混合均匀，放入球磨机研磨1h-2h，再加入粘结剂形成混合物，在捏合机中混合30min-60min，采用挤条机挤制成型，自然干燥，600℃-800℃下焙烧2h-6h，即得固体酸催化剂；

丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂用于合成丙二醇甲醚醋酸酯，合成方法包括以下步骤：

（1）将醋酸与丙二醇甲醚混合通过装有固体酸催化剂的固定床反应器（1）；

（2）步骤（1）的反应产物从装有固体酸催化剂床层的催化精馏塔（2）的反应段（2.2）上部进入，醋酸和水的共沸剂在提馏段（2.1）的上部注入，未反应的醋酸和丙二醇甲醚在催化精馏塔（2）的反应段（2.2）进一步反应，最终催化精馏塔（2）的塔顶得到水和共沸剂，塔釜（3）中得到丙二醇甲醚醋酸酯产品；

固定床反应器（1）的操作条件是：反应温度60℃-110℃；反应压力0MPa-0.5MPa；酸醚摩尔比6：1-1：6；空速0.1h^-1-10h^-1；

催化精馏塔（2）的操作条件是：塔顶压力0MPa-0.5MPa；塔顶温度65℃-95℃；塔釜（3）温度140℃-180℃；回流比5-35。

2.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述含铝化合物为拟薄水铝石、铝胶或氧化铝。

3.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述硼化物为偏硼酸、硼酸或氧化硼。

4.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述碳化硅为多孔碳化硅，比表面积不低于180m²/g。

5.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述活性炭为木质活性炭，比表面积不低于320m²/g。

6.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述粘结剂为蔗糖、田箐粉、柠檬酸和草酸中的一种或两种。

7.如权利要求1所述的丙二醇甲醚醋酸酯用固体酸催化剂的应用，其特征在于，所述共沸剂为环己烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种。