[发明专利]用于生产烷氧基醇的改性氧化铝催化剂

说明书

本发明是用于生产烷氧基醇所用的改性氧化铝催化剂。本发明的催化剂可使含有2～4个碳原子的氧化烯烃与低级醇在液相条件下，液体空速不大于10时^-1、醇与氧化烯烃的摩尔比为3～7、反应温度为90～140℃、反应压力为0.7～1.5兆帕(表压)时.进行液固相催化反应生成烷氧基醇时能使氧化烯烃的转化率近100％、单烷氧基醇的选择性可达80～98％。

烷氧基醇工业上常用的有乙二醇醚和丙二醇醚。由于它们在结构上含有两个强的溶剂性基团——带有烷基的醚键和羟基，故可作多种合成树脂类、脂肪类、染料的溶剂使用。在工业上广泛地用于涂料、油墨、染料、照像、防锈剂、液压油、刹车油、防冻剂、润滑剂；在化妆品、香料等行业中也作溶剂使用。

以往在合成烷氧基醇时采用酸性催化剂，如BF₃、H₂SO₄。除其副反应多外，催化剂与产物存在同一液相内，故不易分离和回收过量的醇且需加碱中和后才能进行精馏提纯。当采用碱性催化剂时，为了提高单烷氧基醇的选择性，一般都爱采用较高的醇氧化烯烃的摩尔比，除了对未反应的过量醇必须回收循环利用外，在反应过程中由于碱的结晶物析出而形成管道堵塞，使工艺操作带来了困难。

为了克服上述工业生产烷氧基醇的缺点，近年来一些固体酸、固体碱、分子筛、离子交换树脂、活性白土和复合氧化物等固体催化剂相继使用，这些催化剂有的虽然显示出较好的初活性和选择性，但经过短时间使用后往往会发生活性退化，因而使用寿命短。日本专利特许公开昭55-149649报导了在多孔性硅铝载体上附载铁族金属元素镍，在600～1100℃温度范围中焙烧成固体催化剂，克服了上述催化剂的活性退化问题，但催化剂制备过程中要附载金属元素，且焙烧温度较高，使催化剂制法复杂化。另外催化剂在使用过程中存在着单烷氧基醇的选择性较低的问题。

由于二烷氧基醇和三烷氧基醇在使用范围上受到限制，故研制一种既能克服上述众所周知的催化剂在生产烷氧基醇中的缺点，又能使催化剂的制法方便、成本低，且又能高选择性地得到单烷氧基醇的固体催化剂，在工业生产中是甚为重要的。

本发明是一种固体催化剂，是经特殊处理的改性氧化铝催化剂。这种催化剂的活性高，单烷氧基醇的选择性高；并能在C₂～C₄的氧化烯烃与低级醇的反应中保持长时间的稳定性。本发明的固体改性氧化铝催化剂可以在悬浮式反应器、带搅拌的反应器及固定床反应器中使用。

本发明固体改性氧化铝催化剂的特征在于制成的氧化铝催化剂前体置于0.1～1N浓度的酸或碱液中于100～250℃浸渍4～10小时进行改性，再经冷却水洗涤，洗涤水废液要求PH＝7，最后的烘干要求干透。

本发明固体改性氧化铝催化剂的制法是以每100克纯度为95％(重量百分含量)以上的胶质氧化铝和以50～70克脱离子水，加入适量的粘结剂3～10克、酸4～10克，经捏和、挤条、切粒等常规方法成型为φ1.6～2.0毫米×2～4毫米的圆柱体，烘干后在500～700℃温度下焙烧2～6小时制成本发明的催化剂前体。将本发明的催化剂前体用4倍以上于它体积的0.1～1N酸或碱液浸渍处理4～10小时，经冷却后用脱离子水洗涤至洗涤废液的PH值为7，再烘干即成固体改性氧化铝催化剂。

[实施例1]取150～160目β-Al₂O₃·3H₂O 100克、水60克、粘结剂淀粉8克、盐酸6克(由浓盐酸折算)，经捏和、挤条、切粒成φ1.6～2.0毫米×2～4毫米的圆柱体烘干后在马福炉内550℃温度下焙烧2小时。将制得的催化剂前体置于一容器中，加入4倍于它的体积的0.4N磷酸溶液，于150℃温度下浸渍4小时。冷却后将改过性的氧化铝圆柱体催化剂前体用脱离子水洗涤至洗涤废液的PH＝7为至。再烘干干透即成本发明的固体改性氧化铝催化剂。本实施例1的催化剂在固定床中连续考察500小时以上，考察数据见表1。