[发明专利]一种涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种1，2-丙二醇气相脱水制备环氧丙烷的催化剂。

本发明还涉及上述催化剂在1，2-丙二醇气相脱水反应中的应用。

背景技术

环氧丙烷(Propylene Oxide，简称PO)是一种重要的基础有机化工原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的丙烯第三大类衍生物。环氧丙烷可用于生产丙二醇、非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂以及润湿剂等，而其最大的用途是生产聚醚多元醇，再进一步加工制造聚氨酯，而聚氨酯的应用领域遍及基础产业、国防、人民日常生活的各个方面。

传统的环氧丙烷生产路线的原料主要来源于石油丙烯，由于受不可再生资源石油价格的影响，环氧丙烷的原料成本不断提高。为摆脱环氧丙烷生产对石油的过度依赖，有必要开发利用生物质资源制备环氧丙烷的技术路线。

随着世界石油资源的短缺，石油价格将进一步上涨，世界各国都在积极寻找石油的替代品。作为一种环境友好并且来源于可再生的生物质资源的新型能源，生物柴油产业得到了快速发展。通过油脂和醇的酯交换法生产生物柴油的同时，将会副产10wt％的甘油。因此，生物柴油的经济性将严重依赖于副产品甘油的使用情况，如何合理利用这些过剩的生物基甘油开发高附加值产品，使它成为生产其它生物基化学品的廉价原料，将有助于增加整个生物柴油产业的经济效益。近年来，专利CN101012149、CN101255098、CN101239315、CN101214440A等报导了从甘油出发合成1，2-丙二醇的方法，这为开发利用生物质资源生物柴油的副产品甘油经1，2-丙二醇生产环氧丙烷路线提供了契机。

美国专利USP 4,261,906、USP 3,453,189、USP 4,158,008、USP 4,226,780等曾公开了一种采用1，2-丙二醇、1，2-丙二醇单乙酸酯和1，2-丙二醇二乙酸酯的混合物为原料、在碱性催化剂的作用下脱羧制备环氧丙烷的工艺，产率较高，但存在原料来源、产生的羧酸不易分离等难以克服的困难。美国专利USP 4,276,223中曾公开了一种碳酸丙烯酯分解制备环氧丙烷的均相催化反应过程，但依然存在原料来源、催化剂与反应物、产物分离困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种1，2-丙二醇气相脱水制备环氧丙烷的催化剂。

本发明的催化剂以选自氧化铝、氧化硅、活性炭和沸石分子筛中的至少一种为载体，负载碱金属为活性组分制备的复合催化剂，其中负载的碱金属以氧化物计占载体重量的0.1-30wt％。

本发明的催化剂的载体优选氧化硅和Y型沸石分子筛。

本发明的催化剂负载的碱金属为碱金属可溶性盐或碱金属氧化物，其中碱金属可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐一种或几种的混合物；碱金属为锂、钠、钾、铷、铯中的一种或几种的混合物，优选钠、钾、铷、铯中的一种或几种的混合物。

本发明的催化剂的制备方法，其特征在于采用浸渍法制备，步骤如下：

1)将载体500-600℃焙烧4小时；

2)以浓度为5-30wt％的碱金属可溶性盐溶液或碱金属氧化物为浸渍液，浸渍液与载体体积比15-3∶1；

3)浸渍一定时间后，固体产物过滤，100-120℃烘干，500-600℃焙烧4小时，制得催化剂样品。

本发明提供的催化剂的制备过程中，浸渍温度为常温-100℃，浸渍时间为2-12小时；碱金属盐或碱金属氧化物担载量以碱金属氧化物计占载体重量的0.1-30％。

本发明的催化剂可应用在1，2-丙二醇气相脱水制备环氧丙烷反应中，反应形式为1，2-丙二醇物料与催化剂接触反应，反应温度为350-550℃，最佳为375-500℃；反应压力为常压-5MPa，1，2-丙二醇的液体空速为0.5～10h^-1，最佳为1-5h^-1。

本发明的催化剂应用于1，2-醇气相脱水制备环氧丙烷反应时具有以下优点：催化剂制备方法简便、原料易得价廉、操作容易；1，2-丙二醇转化率大于60％、选择性大于70％。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做出详细描述，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1(催化剂制备)

催化剂A的制备过程如下：以浓度为10wt％的KNO₃溶液为浸渍液，以氧化硅为载体，浸渍液与氧化硅体积比6∶1，浸渍6小时，过滤后，固体经120℃烘干，600℃焙烧4小时后制得催化剂样品。元素分析表明K₂O担载量为10.6wt％。

实施例2(催化剂制备)