本發(fā)明涉及精細化工領域，特別涉及一種催化合成丙二醇單甲醚的方法。

（二）

背景技術：

素有“萬能溶劑”之稱的醇醚系列，主要分為丙二醇醚和乙二醇醚兩大系列。丙二醇醚與乙二醇醚的物理性質、化學性質類似，而毒性明顯低于乙二醇醚，廣泛應用于涂料、電子化學品、燃料等行業(yè)。其中氣味溫和的丙二醇甲醚應用更為廣泛。

丙二醇甲醚的主要合成路線是通過環(huán)氧丙烷和甲醇在催化條件下制備。傳統(tǒng)的均相酸性和堿性催化劑具有強腐蝕性、能耗大、分離困難等缺點。而目前受到廣泛關注的固體堿催化劑往往存在活性低、穩(wěn)定性差、制備過程復雜等缺點。

合成丙二醇醚的固體酸催化劑主要包括分子篩、樹脂、改性活性氧化鋁等。由于樹脂本身的熱穩(wěn)定性差，因而在應用過程中受到限制。專利CN105439826A公開了在醇解條件下，以鈦硅分子篩為催化劑在過氧化物存在的條件下，制備丙二醇甲醚；雖然丙二醇甲醚的選擇性可以達到85%以上，但是環(huán)氧丙烷的轉化率較低，并且需要大量溶劑，給后續(xù)分離帶來很多問題，并且催化劑中的卸出劑來源較窄。專利CN1362396A中應用改性ZSM-5分子篩于丙二醇醚的制備，環(huán)氧丙烷的轉化率和丙二醇醚的選擇性都很高，但是催化劑必須是無胺法合成的ZSM-5，催化劑的來源受到限制，對催化劑的穩(wěn)定性也沒有進行研究。專利CN1063099C采用固定床裝置，以改性后的活性氧化鋁負載堿金屬氟化物為催化劑制備丙二醇醚，反應活性和選擇性都在90%以上，但是催化劑的制備過程復雜、反應溫度和壓力較高，對于催化劑壽命問題也并未提及。

（三）

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種條件溫和、穩(wěn)定性好的催化合成丙二醇單甲醚的方法。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

一種催化合成丙二醇單甲醚的方法，其特征在于：將活性氧化鋁催化劑、甲醇和環(huán)氧丙烷的混合液依次加入帶有攪拌裝置的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓；然后加熱反應釜攪拌反應，冷卻，過濾后得到產(chǎn)品。

本發(fā)明使用價格低廉、來源廣泛的活性氧化鋁催化劑，直接應用于丙二醇單甲醚的合成反應，可以得到高含量的丙二醇單甲醚，并且催化劑的穩(wěn)定性較好。

本發(fā)明的更優(yōu)技術方案為：

所述活性氧化鋁催化劑為小于100目的粉末狀，焙燒活化后使用，其加入量為混合液質量的0.1-5wt%。所述的活性氧化鋁催化劑直接購于恒環(huán)（型號：大孔容活性氧化鋁載體）或奧泰（型號：ASH-1、ADS-1、9603、9803）的球狀活性氧化鋁

混合液中，環(huán)氧丙烷和甲醇的摩爾比為1:1-5。

所述反應釜加熱至60-150℃，反應1-6h。

所述活性氧化鋁催化劑經(jīng)過濾后，自然晾干，重復使用。

本發(fā)明活性氧化鋁催化劑價廉易得，反應條件溫和，催化劑用料少，短時間內可以合成高含量的丙二醇單甲醚，催化劑經(jīng)7次重復反應后，催化活性幾乎不變。

（四）具體實施方式

丙二醇單甲醚的合成可以在高壓反應釜、固定床等反應器中進行。本發(fā)明的實施例在高壓反應釜內進行性能測試，但并不局限于高壓反應釜裝置。下面通過實施例對本發(fā)明進行進一步闡述，本發(fā)明不僅保護實施案例，也保護其他任何公知范圍內的改變。

實施例1：

稱量48.0g摩爾比為1/3的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.50g奧泰9803型活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入100mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至80℃，反應4h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為97.6%，丙二醇單甲醚的選擇性為91.4%。

實施例2：

稱量24.0g摩爾比為1/3的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g恒環(huán)活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入50mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至100℃，反應4h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為99.8%，丙二醇單甲醚的選擇性為91.0%。

實施例3：

稱量48.0g摩爾比為1/3的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.50g奧泰9603型活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入100mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至120℃，反應4h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為100%，丙二醇單甲醚的選擇性為93%。

實施例4：

稱量24.0g摩爾比為1/3的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奧泰9803型活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入50mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至100℃，反應1h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為97.9%，丙二醇單甲醚的選擇性為90.0%。

實施例5：

稱量24.0g摩爾比為1/1.5的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奧泰9803型活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入50mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至100℃，反應4h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為99.9%，丙二醇單甲醚的選擇性為95.0%。

實施例6：

稱量24.0g摩爾比為1/1.5的環(huán)氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奧泰9803型活性氧化鋁（小于100目粉末狀），加入50mL的高壓反應釜內，采用高純氮氣置換釜內氣體3次，放空氮氣至常壓。在一定轉速條件下，加熱至120℃，反應4h后，冷卻，過濾，反應產(chǎn)物采用氣相色譜分析。測試結果：環(huán)氧丙烷的轉化率為99.9%，丙二醇單甲醚的選擇性為93.3%。催化劑重復使用7次后，環(huán)氧丙烷的轉化率為99.4%，丙二醇單甲醚的選擇性為90.5%。