專利名稱：用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，特別是關(guān)于用于制備丙二醇醚醋酸酯的陽離子交換樹脂催化劑。
丙二醇醚醋酸酯是一種性能優(yōu)良的低毒高級工業(yè)溶劑。由于其毒性低、溶解性能優(yōu)良，近年來國外發(fā)展很快，正在逐步替代目前廣泛使用但毒性較高的乙二醇醚醋酸酯。它能廣泛適用于涂料、印刷、汕墨、清洗劑、紡織染料及皮革鞣劑等行業(yè)。以往制丙二醇醚醋酸酯所用的催化劑有H2SO4、HNO3、HCl、BF3等Lewis酸，以均相進(jìn)行反應(yīng)。上述方法具有成本低廉、反應(yīng)活性高的優(yōu)點(diǎn)，但副反應(yīng)嚴(yán)重、腐蝕性高。文獻(xiàn)《精細(xì)石油化工》1993年1期第17～19頁上介紹了在離子交換樹脂上負(fù)載AlCl3的固體超強(qiáng)酸催化劑技術(shù)，但該文獻(xiàn)沒有公開該固體超強(qiáng)酸催化劑可用于什么反應(yīng)以及能達(dá)到的效果。
本發(fā)明的目的是提供一種用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，該催化劑具有反應(yīng)活性好，反應(yīng)溫度低，腐蝕性小的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，在陽離子交換樹脂上負(fù)載了三氯化鋁，以重量百分比計，鋁含量為0.5～2.0％。
上述技術(shù)方案中陽離子交換樹脂為苯磺酸樹脂、對甲基苯磺酸樹脂、干氫樹脂。陽離子交換樹脂上負(fù)載的三氯化鋁量，以重量百分比計，鋁含量優(yōu)選范圍為1.0～1.5％。
本發(fā)明催化劑是通過以下的方法制備的將陽離子交換樹脂投入三口燒瓶中，緩慢加入三氯化鋁乙醇溶液，加熱至78℃沸騰，5小時后自然冷卻至室溫，加入去離子水充分?jǐn)嚢?，使多余的三氯化鋁水解，取出過濾，用丙酮洗滌，再用去離子水洗至無氯離子，真空干燥，得負(fù)載三氯化鋁的陽離子交換樹脂催化劑。
本發(fā)明在陽離子交換樹脂上負(fù)載三氯化鋁，實質(zhì)是三氯化鋁在兩個樹脂的兩個磺酸基之間脫去了一個氯化氫，從而形成了一個強(qiáng)質(zhì)子授體，變成了一種固體超強(qiáng)酸。因此用于制備丙二醇醚醋酸酯時，具有了很高的活性，同時能在較低的溫度下反應(yīng)，適應(yīng)了樹脂不易耐高溫的特點(diǎn)，另外由于三氯化鋁的鋁原子是以絡(luò)合的形式存在，因此使該催化劑的腐蝕性很小，相反增加了陽離子交換樹脂的酸強(qiáng)度，取得了較好的效果。
下面通過實施例來進(jìn)一步說明。實施例1取負(fù)載了三氯化鋁的干氫樹脂20毫升于管式微反應(yīng)器中，干氫樹脂中負(fù)載三氯化鋁的鋁含量以重量百分比計為1.5％。向該反應(yīng)器中通入原料丙二醇甲醚和醋酸的混合物，其中丙二醇甲醚∶醋酸為1∶3(摩爾/摩爾)，在常壓、溫度115℃條件下反應(yīng)，液體空速為5小時-1。反應(yīng)結(jié)束后，以色譜法對反應(yīng)液組成進(jìn)行分析，其結(jié)果為丙二醇甲醚的轉(zhuǎn)化率為67.7％，丙二醇甲醚醋酸酯的選擇性為98.0％。比較例1取未負(fù)載三氯化鋁的干氫樹脂20毫升于管式微反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中通入原料丙二醇甲醚和醋酸的混合物，其中丙二醇甲醚∶醋酸為1∶3(摩爾/摩爾)，在常壓、溫度115℃條件下反應(yīng)，液體空速為5小時-1。反應(yīng)結(jié)束后，用色譜對反應(yīng)液組成進(jìn)行分析，其結(jié)果為丙二醇甲醚的轉(zhuǎn)化率為66.8％，丙二醇甲醚醋酸酯的選擇性為95.0％。實施例2取負(fù)載了三氯化鋁的苯磺酸樹脂20毫升于管式微反應(yīng)器中，苯磺酸樹脂中負(fù)載的鋁含量以重量百分比計為0.5％。其它條件同實施例1，結(jié)果為丙二醇甲醚的轉(zhuǎn)化率為67.0％，丙二醇醚醋酸酯的選擇性為97.0％。實施例3取負(fù)載了三氯化鋁的對甲基苯磺酸樹脂20毫升于管式微反應(yīng)器中，對甲基苯磺酸樹脂中負(fù)載的鋁含量以重量百分比計為1％。其它條件同實施例1，結(jié)果為丙二醇甲醚的轉(zhuǎn)化率為67.9％，丙二醇甲醚醋酸酯的選擇性為98.2％。
權(quán)利要求
1.一種用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，其特征是在陽離子交換樹脂上負(fù)載了三氯化鋁，以重量百分比計，鋁含量為0.5～2.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，其特征在于陽離子交換樹脂為苯磺酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，其特征在于陽離子交換樹脂為對甲基苯磺酸樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，其特征在于陽離子交換樹脂為干氫樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑，其特征在于陽離子交換樹脂上負(fù)載的三氯化鋁量，以重量百分比計，鋁含量為1.0～1.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制備丙二醇醚醋酸酯的催化劑,它是在陽離子交換樹脂上負(fù)載了三氯化鋁,以重量百分比計,鋁含量為0.5～2.0%。該催化劑用于制備丙二醇醚醋酸酯時具有反應(yīng)活性好、反應(yīng)溫度低、腐蝕性小的特點(diǎn),可用于工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號B01J31/10GK1180589SQ9611654
公開日1998年5月6日 申請日期1996年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月22日
發(fā)明者金照生, 張衛(wèi)東, 姜興茂, 張磊 申請人:中國石油化工總公司上海石油化工研究院