專利名稱：：用于將環(huán)氧烷轉(zhuǎn)化成烷撐二醇的固體催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及利用基于離子交換樹脂的固體催化劑將環(huán)氧烷(氧化烯，alkyleneoxide)催化水合成烷撐二醇(alkyleneglycol)。更具體地，本發(fā)明涉及利用基于離子交換樹脂的催化劑將環(huán)氧乙烷催化水合成乙二醇，其中所述離子交換樹脂具有與特定量的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。
背景技術(shù)：
：烷撐二醇，如單烷撐二醇，具有持續(xù)的商業(yè)利益(興趣)并且對其的需求已增加。例如，單烷撐二醇用于防凍組合物中，作為溶劑和作為聚對苯二甲酸亞烷基酯生產(chǎn)中的基材(或基層材料)，例如，用于纖維和瓶子。烷撐二醇通常利用液相水解過程由它們相應(yīng)的環(huán)氧烷制備。在商業(yè)生產(chǎn)中，在沒有催化劑的情況下，通過添加大量過量的水，例如，15至30摩爾水/摩爾環(huán)氧烷，來進(jìn)行水解反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)的水解反應(yīng)是親核取代反應(yīng)，其中發(fā)生環(huán)氧烷的開環(huán)并且水用作親核體(或親核試劑)。由于最初形成的單烷撐二醇還作為親核體，所以通常形成單烷撐二醇、二烷撐二醇以及更高級烷撐二醇的混合物。為了增加對單烷撐二醇的選擇性，有必要抑制初次產(chǎn)物和環(huán)氧烷之間的次級反應(yīng)(或副反應(yīng))，其與環(huán)氧烷的水解競爭。用于抑制次級反應(yīng)的一種有效技術(shù)是增加在反應(yīng)混合物中存在的水的量。雖然這種現(xiàn)有技術(shù)方法改善了對單烷撐二醇生產(chǎn)的選擇性，但它產(chǎn)生的問題在于必須除去大量的水。除去這樣的另外的水增加了生產(chǎn)成本，因?yàn)檫@樣的去除過程(去除工藝)是能源消耗量大的并且需要大型蒸發(fā)/蒸餾設(shè)施。許多現(xiàn)有技術(shù)的出版物表明，如果使用多相催化方法進(jìn)行反應(yīng)，則可以實(shí)現(xiàn)對單烷撐二醇更高的選擇性，如，例如，借助于基于如在EP-A-156，449(含金屬酸根的陰離子交換樹脂)；JP-A-57-139026(以鹵素形式的陰離子交換樹脂)；俄羅斯專利第2002726號和第2001901號(以碳酸氫根形式的陰離子交換樹脂)；W0/20559A(陰離子交換樹脂)；以及W097/33850(陰離子交換樹脂)中所披露的離子交換樹脂的催化劑。盡管在環(huán)氧烷的催化水解中取得所有進(jìn)步，但還持續(xù)需要提供新的和改善的用于從相應(yīng)的環(huán)氧烷生產(chǎn)單烷撐二醇的催化水合(例如，水解)方法。尤其是，需要提供一種用于這樣的催化水合反應(yīng)的固體(即，多相)催化劑，使得所采用的多相催化劑提供改善的轉(zhuǎn)化率和/或選擇性。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述，本發(fā)明提供了一種可用于由相應(yīng)的環(huán)氧烷來制備烷撐二醇的改善的固體(即，多相)催化劑，以及利用這樣的催化劑將環(huán)氧烷催化水合成烷撐二醇的方法。具體地，本發(fā)明的催化劑包括離子交換樹脂，其包括與約2至約10重量(wt.)%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，離子交換樹脂包括聚苯乙烯，其與約4至約8wt.%的二乙烯基苯交聯(lián)。離子交換樹脂通常包括結(jié)合(或連接)至交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂的堿性基團(tuán)。結(jié)合至交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂的堿性基團(tuán)包括季銨或季磷鐺，其中季銨基團(tuán)是優(yōu)選的。本發(fā)明的離子交換樹脂通常是強(qiáng)堿性(即，陰離子)離子交換區(qū)，其包括至少一種陰離子。優(yōu)選地，陰離子選自碳酸氫根(碳酸氫鹽，bicarbonate)、亞硫酸氫根(亞硫酸氫鹽，bisulfite)、金屬酸根(metalate)、鹵素根(鹵根，halide)、氫氧根(hydroxide)以及羧酸根(羧酸鹽，carboxylate)陰離子的組，其中碳酸氫根陰離子是高度優(yōu)選的。申請人:已確定了，與其中二乙烯基苯的含量高于和/或低于上述范圍的相同類型的催化劑相比，基于包括與約2至約10、優(yōu)選約4至約8wt.%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯的離子交換樹脂的催化劑呈現(xiàn)出改善的催化水合性能，如，例如，環(huán)氧烷，尤其是環(huán)氧乙烷的改善的轉(zhuǎn)化率，和/或?qū)ν閾味嫉母纳频倪x擇性，尤其是所述水合反應(yīng)的單乙二醇。由于在離子交換樹脂中存在的二乙烯基苯交聯(lián)的程度，在樹脂的吸水能力與共聚物的彈力之間維持平衡以使溶脹樹脂保持在穩(wěn)定的水分含量。通常，本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有從約35至約80%的保水值，其中從約40至約65%的保水值是更典型的。在具有更高的二乙烯基苯交聯(lián)度(交聯(lián))的離子交換樹脂中，聚合物基質(zhì)的鏈不能伸長一定程度以便由于有限的溶脹能力而使得這些樹脂保持較少的水。具有更低的二乙烯基苯交聯(lián)度的樹脂可以保持更多的水，因?yàn)樗鼈兛梢愿嗟厝苊洝１景l(fā)明中采用的離子交換樹脂是透明的并且具有凝膠結(jié)構(gòu)，因此它還可以稱作‘凝膠型’離子交換樹脂。此外，本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有從約0.75至約3.4eq/L的交換容量，其中從約0.8至約1.5eq./L的交換容量是高度優(yōu)選的。離子交換材料的交換容量等于能夠進(jìn)入離子交換反應(yīng)的固定離子部位的數(shù)目。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明中采用的離子交換樹脂包括季銨官能團(tuán)(即，基團(tuán))，其可以包括連接(或結(jié)合)至季銨官能團(tuán)的氮原子的三個(gè)甲基基團(tuán)、或連接至季銨官能團(tuán)的氮原子的兩個(gè)甲基基團(tuán)和一個(gè)乙醇基團(tuán)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，優(yōu)選采用這樣的離子交換樹脂，其中三個(gè)甲基基團(tuán)連接至季銨官能團(tuán)的氮原子，其還可以稱作“I型”陰離子交換樹脂。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，優(yōu)選在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有大于0.2mm至小于1.5mm的平均珠粒尺寸(averagebeadsize)。應(yīng)當(dāng)注意到，除非有相反的說明，否則本文提及的珠粒尺寸是平均珠粒尺寸。在一些情況下，較大的珠粒(大于或等于1.5mm)和較小的珠粒(即，小于或等于0.2mm)均是無效的。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種將環(huán)氧烷(優(yōu)選環(huán)氧乙烷)轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的烷撐二醇(優(yōu)選單乙二醇)的催化水解方法。本發(fā)明的方法包括在至少一個(gè)反應(yīng)器中在用于形成烷撐二醇的條件下使水和環(huán)氧烷反應(yīng)，其中所述至少一個(gè)反應(yīng)器包括基于離子交換樹脂的催化劑，所述離子交換樹脂包括與從約2至約10重量(wt.的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將通過參照以下討論來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其提供了一種基于離子交換樹脂的固體催化劑，其可用于由環(huán)氧烷來生產(chǎn)烷撐二醇，尤其是由環(huán)氧乙烷來生產(chǎn)單乙二醇的催化水合(即，水解)方法，以及采用本發(fā)明的固體催化劑的催化水合方法。如上所述，本發(fā)明提供了一種在基于離子交換樹脂的固體催化劑存在的條件下通過使環(huán)氧烷和水反應(yīng)來制備烷撐二醇的催化水解方法。下文在下面將更詳細(xì)地描述基于離子交換樹脂的固體催化劑。在本發(fā)明中術(shù)語“烷撐(亞烷基)，，是指由不飽和脂肪族烴形成的有機(jī)官能團(tuán)，通常具有2至22個(gè)碳原子，優(yōu)選2至6個(gè)碳原子。在本發(fā)明中采用的優(yōu)選環(huán)氧烷包括環(huán)氧乙烷(E0)、環(huán)氧丙烷(P0)、以及環(huán)氧丁烷(B0)。優(yōu)選的烷撐二醇包括它們各自的單烷撐二醇單乙二醇(MEG)、單丙二醇(MPG)、以及單丁二醇(MBG)。最優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種用于從環(huán)氧乙烷和水制備MEG的方法。在本發(fā)明中采用的水解反應(yīng)在任何類型的反應(yīng)器(或反應(yīng)器的組合)中進(jìn)行，其中反應(yīng)器包括，例如，絕熱反應(yīng)器和/或非絕熱反應(yīng)器?！敖^熱”是指到或來自反應(yīng)器系統(tǒng)沒有發(fā)生大量傳熱。因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中采用的反應(yīng)器系統(tǒng)包括用于到和從系統(tǒng)除去/轉(zhuǎn)移熱量的至少一種裝置(方式)。這樣的用于除去/轉(zhuǎn)移熱量的裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，反應(yīng)器包括加熱/冷卻夾套，其包覆在反應(yīng)器的外側(cè)周圍。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，將反應(yīng)混合物(即，反應(yīng)物水和環(huán)氧烷)供給到反應(yīng)器的底部。然后反應(yīng)混合物向上流動(dòng)通過催化劑床，其中它進(jìn)行反應(yīng)并形成二醇產(chǎn)物，然后立即離開反應(yīng)器。這樣的方法稱作上流方法。當(dāng)在反應(yīng)器中進(jìn)行上流操作時(shí)，通過將液體供給到反應(yīng)器的底部并從反應(yīng)器頂部除去液體以及催化劑顆粒來實(shí)現(xiàn)上流操作。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，將反應(yīng)混合物(即，反應(yīng)物水和環(huán)氧烷)供給到反應(yīng)器的頂部。然后反應(yīng)混合物向下流動(dòng)通過催化劑床，其中它進(jìn)行反應(yīng)并形成二醇產(chǎn)物，然后立即離開反應(yīng)器。這樣的方法稱作下流方法。在本發(fā)明中，至少一個(gè)串聯(lián)使用的反應(yīng)器必須包含催化劑床，該催化劑床包括基于能夠進(jìn)行水解反應(yīng)的離子交換樹脂的多相催化劑。在本發(fā)明中采用的水可以具有不同的純度?？梢杂米魉夥磻?yīng)物之一的水的類型的實(shí)例包括去離子水、蒸汽蒸餾水、冷凝水(其可以包含一些殘留的二醇化合物)、以及還包括在環(huán)氧烷和烷撐二醇生產(chǎn)中回收自脫水過程的循環(huán)水(其可以包含殘留的二醇)。以從與環(huán)氧烷反應(yīng)形成期望的二醇所需要的化學(xué)計(jì)量過量的量提供水。優(yōu)選地，水與環(huán)氧烷的摩爾供給比率為至少約1.1，更優(yōu)選至少約2.0，以及甚至更優(yōu)選至少約5.0。優(yōu)選地，摩爾供給比率為不大于約30，更優(yōu)選不大于約25，以及甚至更優(yōu)選不大于約20。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明了，這種比率將取決于所采用的環(huán)氧烷、反應(yīng)條件、以及所利用的特定催化劑而變化。水和環(huán)氧烷供給可以作為共供給被分別或一起供給到第一反應(yīng)器。優(yōu)選地，水和環(huán)氧烷被共供給到第一反應(yīng)器中。將水和環(huán)氧烷作為液體供給至反應(yīng)器。本發(fā)明的方法的第一步驟包括在使得環(huán)氧烷和水進(jìn)行反應(yīng)以形成包含二醇和水的二醇產(chǎn)物流的條件下將水和環(huán)氧烷供給到第一反應(yīng)器中。對于本發(fā)明來說，“二醇產(chǎn)物流”表示離開反應(yīng)器的任何產(chǎn)物流，其至少包含二醇和水。二醇產(chǎn)物通常在混合物、溶液中，或包含在未反應(yīng)的水中。有利于反應(yīng)發(fā)生的條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的并且可以取決于所使用的催化劑類型以及所使用的反應(yīng)器類型而變化。要考慮的因素包括用于使供給物流反應(yīng)的最佳溫度、壓力、以及水與環(huán)氧烷的比率，而沒有提供這樣的條件，其顯著削弱催化劑床或?qū)λ谕a(chǎn)物的選擇性。在包含催化劑床的反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度為從約30°C至約160°C，并且優(yōu)選從約50°C至約150°C。當(dāng)采用溫度敏感(熱敏)離子交換樹脂時(shí)，已確定，當(dāng)反應(yīng)的溫度被保持低于100°C時(shí)，可足以保持樹脂的壽命；當(dāng)溫度高于100°C時(shí)，仍然可以采用溫度敏感離子交換樹脂，但當(dāng)在更高的溫度下操作時(shí)，可以降低這樣的樹脂的壽命。反應(yīng)壓力可以取決于所采用的反應(yīng)溫度以及被供給到反應(yīng)器中的組成而變化。然而該壓力足夠高以避免蒸汽形成。適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)壓力的選擇是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)。如上文所述，在至少一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器中必須包括催化劑床。通常，但未必總是，催化劑床是在操作下可以變成流化的或膨脹的固定催化劑床。催化劑床包括能夠在其被采用的反應(yīng)器中催化期望的反應(yīng)的離子交換樹脂(下文在下面更詳細(xì)地加以定義)。離子交換樹脂應(yīng)當(dāng)具有這樣的特性使得允許反應(yīng)物和產(chǎn)物穿過該床。期望地，離子交換樹脂為固體并且在該過程的條件下不溶于反應(yīng)物或二醇產(chǎn)物。本發(fā)明中采用的催化劑是基于具有苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物的離子交換樹月旨，其中二乙烯基苯以從約2至約IOwt.%的量存在。即，在本發(fā)明的水解催化劑中采用的離子交換樹脂包括與約2至約IOwt.%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，催化劑包括與約4至約8wt.%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂通常包括結(jié)合至交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂的堿性基團(tuán)。結(jié)合至交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂的堿性基團(tuán)包括季銨或季磷鐺，其中季銨基團(tuán)是優(yōu)選的。在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂通常包括多于一種的陰離子。優(yōu)選地，陰離子選自碳酸氫根、亞硫酸氫根、金屬酸根、鹵素根、氫氧根以及羧酸根陰離子的組，其中碳酸氫根陰離子是高度優(yōu)選的。當(dāng)陰離子是羧酸根陰離子時(shí)，優(yōu)選陰離子是聚羧酸陰離子，在其鏈型分子中具有一個(gè)或多個(gè)羧基基團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)羧酸根基團(tuán)(羧酸鹽基團(tuán))，在鏈型分子中通過由至少一個(gè)原子構(gòu)成的分離基團(tuán)將單獨(dú)的羧基和/或羧酸根基團(tuán)彼此分開。優(yōu)選地，聚羧酸陰離子是檸檬酸衍生物，更優(yōu)選檸檬酸的單陰離子。最優(yōu)選地，陰離子是碳酸氫根陰罔子。當(dāng)用于本發(fā)明的方法中時(shí)已產(chǎn)生特別良好結(jié)果的固體催化劑是基于季銨樹脂，優(yōu)選包含三甲基芐基銨基團(tuán)的樹脂，并且其中陰離子是碳酸氫根陰離子的催化劑。申請人:已確定了，與其中二乙烯基苯的含量高于和/或低于上述范圍的相同類型的催化劑相比，基于包括與約2至約IOwt.%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯的離子交換樹脂的催化劑呈現(xiàn)出改善的催化水合性能，如，例如，環(huán)氧烷，尤其是環(huán)氧乙烷的改善的轉(zhuǎn)化率，和/或?qū)ν閾味嫉母纳频倪x擇性，尤其是所述水合反應(yīng)的單乙二醇。由于在離子交換樹脂中存在的二乙烯基苯交聯(lián)的程度，在樹脂的吸水能力與共聚物的彈力之間維持平衡，以使溶脹樹脂保持在穩(wěn)定的水分含量。通常，在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有從約30至約80%的保水值，其中從約40至約65%的保水值是更典型的。在具有更高的二乙烯基苯交聯(lián)度的離子交換樹脂中，聚合物基質(zhì)的鏈不能伸長一定程度以便由于有限的溶脹能力而使得這些樹脂保持較少的水。具有更低的二乙烯基苯交聯(lián)度的樹脂可以保持更多的水，因?yàn)樗鼈兛梢愿嗟厝苊洝Ｔ诒景l(fā)明中采用的交換樹脂是透明的并且具有凝膠結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有從約0.75至約3.4eq/L的交換容量，其中約0.8至約1.5eq./L的交換容量是高度優(yōu)選的。在一些實(shí)施方式中，在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂還包括季銨官能團(tuán)(即，基團(tuán))，其可以包括連接至季銨官能團(tuán)的氮原子的三個(gè)甲基基團(tuán)，或連接至季銨官能團(tuán)的氮原子的兩個(gè)甲基基團(tuán)和一個(gè)乙醇基團(tuán)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，優(yōu)選利用這樣的離子交換樹脂，其中三個(gè)甲基基團(tuán)連接至季銨官能團(tuán)的氮原子，其還可以稱作“I型”陰離子交換樹脂。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，優(yōu)選在本發(fā)明中采用的離子交換樹脂具有大于0.2mm至小于1.5mm的平均珠粒尺寸。在一些情況下，較大的珠粒(大于或等于1.5mm)和較小的珠粒(S卩，小于或等于0.2mm)均是無效的。在本發(fā)明中采用的催化劑(其基于上述離子交換樹脂)可以購買自合適的樹脂制造商或可以利用本領(lǐng)域中眾所周知的常規(guī)技術(shù)來形成。例如，可以通過首先混合具有一個(gè)乙烯基基團(tuán)的苯乙烯與具有兩個(gè)乙烯基基團(tuán)的二乙烯基苯來形成催化劑。二乙烯基苯(DVB)以約2至約10wt.%的量存在于混合物中，混合物的剩余部分包括苯乙烯。然后利用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)技術(shù)來引發(fā)聚合(或聚合作用)。通常，但未必總是，在質(zhì)子溶劑如水存在的條件下進(jìn)行聚合。在聚合以后，利用本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的常規(guī)化學(xué)反應(yīng)通過將堿性官能團(tuán)，如例如，季銨或季磷鐺引入到所得的共聚物基質(zhì)上來制備離子交換樹脂?？梢栽诙趸即嬖诘那闆r下進(jìn)行水解反應(yīng)。是否向反應(yīng)提供二氧化碳可以取決于是否在反應(yīng)器中使用了催化劑以及所使用的催化劑的類型?？梢砸匀魏畏奖愕姆绞较蚍磻?yīng)提供二氧化碳。例如，可以分開地和/或與一個(gè)或多個(gè)供給物流一起引入二氧化碳。二氧化碳可以以氣態(tài)形式或以碳酸的形式或以碳酸鹽的形式存在于反應(yīng)混合物中。優(yōu)選地，二氧化碳以小于、或等于0.，優(yōu)選0.05wt%，更優(yōu)選0.01襯％的量存在于反應(yīng)混合物中。還可以在pH調(diào)節(jié)添加劑存在的情況下進(jìn)行本發(fā)明的反應(yīng)。是否向反應(yīng)提供pH調(diào)節(jié)添加劑可以取決于這樣的因素如所用的催化劑的類型、以及是否將二氧化碳供給到催化劑床。例如，如果使用碳酸氫根(或碳酸氫鹽)形式的陰離子交換樹脂作為催化劑，則可以期望向催化劑床提供一定量的PH調(diào)節(jié)添加劑。這樣的添加劑通常包括任何有機(jī)堿或無機(jī)堿如烷基胺、吡啶、堿性磷酸鹽、堿性硫酸鹽、堿性碳酸鹽、堿金屬氫氧化物、以及它們的組合。如在本文中所使用的“堿”限定為這樣的化合物，當(dāng)被加入水中時(shí)，其產(chǎn)生大于7.0的pH。優(yōu)選地，pH調(diào)節(jié)添加劑包括氫氧化鈉(NaOH)。以足以將反應(yīng)混合物的pH保持在約5.0、更優(yōu)選5.5、以及最優(yōu)選6.0的下限的量來提供pH調(diào)節(jié)添加劑。對于pH上限，以足以將反應(yīng)混合物的pH保持為低于約9.0，優(yōu)選8.0，以及更優(yōu)選7.0的量來提供pH調(diào)節(jié)添加劑。提到的“反應(yīng)混合物的PH”是指包括被供給至反應(yīng)器的每種成分的混合物的pH。提供以下實(shí)施例以說明本發(fā)明以及證明當(dāng)使用本發(fā)明時(shí)可以獲得的一些優(yōu)點(diǎn)。在隨后的實(shí)施例中，所采用的離子交換樹脂是苯乙烯和二乙烯基苯(DVB)的交聯(lián)共聚物。該交聯(lián)共聚物購買自適宜的樹脂制造商，然后進(jìn)行常規(guī)離子交換技術(shù)。一些樹脂8制造商的實(shí)例包括Rohm&Haas、Dow、Lanxess(以前為Bayer)、Purolite、Mitsubishi以及Thermax0在以下實(shí)施例中使用的每種離子交換樹脂是具有碳酸氫根(或碳酸氫鹽)形式的I型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂(凝膠型)。在實(shí)施例中，在共聚合反應(yīng)中所使用的DVB的量決定了在最終離子交換樹脂中的交聯(lián)。這表示為以[(DVB的重量)/(總單體的重量)X100]%為單位的DVB的比例。在聚合期間DVB引起鏈支化，從而形成具有鏈支化的細(xì)孔(細(xì)篩孔)結(jié)構(gòu)。增加DVB的量會(huì)增加離子交換樹脂中細(xì)孔和鏈支化的量。實(shí)施例1在活塞流管式反應(yīng)器中在100°C(夾套溫度)下以2.Oml/min的流速利用具有水與環(huán)氧乙烷的81重量比的供料以向上流動(dòng)模式測試催化劑(15ml)，并且在下面表1中示出的數(shù)據(jù)是在80小時(shí)以后在流股上獲得的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上表中的數(shù)據(jù)說明本發(fā)明的基于樹脂的催化劑是活性和選擇性的。實(shí)施例2在活塞流管式反應(yīng)器中在100°C(夾套溫度)下以1.5ml/min的流速利用具有水與環(huán)氧乙烷的81重量比的供料以向上流動(dòng)模式測試催化劑(15ml)，并且在下面的表2中示出的數(shù)據(jù)是在80小時(shí)以后在流股上獲得的。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上表中的數(shù)據(jù)說明本發(fā)明的基于樹脂的催化劑是活性和選擇性的。雖然關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式已經(jīng)特別地示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行上述和其它變化。因此，本發(fā)明旨在并不限于所描述和說明的具體形式和細(xì)節(jié)，而屬于所附權(quán)利要求的范圍。權(quán)利要求一種用于將環(huán)氧烷轉(zhuǎn)化成烷撐二醇的固體催化劑，包括包括與約2至約10wt.％的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯的離子交換樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)或季磷鐺基團(tuán)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂包括陰離子，所述陰離子選自由碳酸氫根、亞硫酸氫根、金屬酸根、羧酸根、鹵素根以及氫氧根組成的組。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的三個(gè)甲基基團(tuán)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的兩個(gè)甲基基團(tuán)和一個(gè)乙醇基團(tuán)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂具有約30%至約80%的保水值。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體催化劑，其中，所述離子交換樹脂具有約0.75至約3.4eq/L的交換容量。8.一種用于將環(huán)氧烷轉(zhuǎn)化成烷撐二醇的固體催化劑，包括包括包含季銨基團(tuán)的聚苯乙烯樹脂的離子交換樹脂，其中所述聚苯乙烯樹脂與約2至約10wt.%的二乙烯基苯交聯(lián)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固體催化劑，其中，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的三個(gè)甲基基團(tuán)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固體催化劑，其中，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的兩個(gè)甲基基團(tuán)和一個(gè)乙醇基團(tuán)。11.一種制備烷撐二醇的方法，包括在至少一個(gè)反應(yīng)器中在用于形成烷撐二醇的條件下使水和環(huán)氧烷反應(yīng)，其中，所述至少一個(gè)反應(yīng)器包括基于離子交換樹脂的催化劑，所述離子交換樹脂包括與約2至約10wt.%的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)或季磷鐺基團(tuán)。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述離子交換樹脂包括催化劑陰離子，所述催化劑陰離子是碳酸氫根、羧酸根、硫酸氫根、鹵素根、氫氧根以及金屬酸根陰離子中的一種。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的三個(gè)甲基基團(tuán)。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述離子交換樹脂包括季銨基團(tuán)，所述季銨基團(tuán)具有結(jié)合至各自的季銨基團(tuán)的氮原子的兩個(gè)甲基基團(tuán)和一個(gè)乙醇基團(tuán)。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述水以至少約1.1、但不大于30的水與環(huán)氧乙烷的摩爾供給比率存在。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述環(huán)氧烷是環(huán)氧乙烷(E0)、環(huán)氧丙烷(P0)或環(huán)氧丁烷(B0)。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述烷撐二醇是單乙二醇(MEG)、單丙二醇(MPG)或單丁二醇(MBG)。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述環(huán)氧烷是環(huán)氧乙烷而所述烷撐二醇是單乙二醇。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述反應(yīng)在從約30°C至約160°C的溫度下進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明提供了一種用于從相應(yīng)的環(huán)氧烷制備烷撐二醇的固體(即，多相)催化劑，以及利用這樣的催化劑將環(huán)氧烷催化水合成烷撐二醇的方法。本發(fā)明的催化劑是基于包括與約2至約10重量(wt.)％的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯的離子交換樹脂。該離子交換樹脂進(jìn)一步包括季銨基團(tuán)或季磷鎓基團(tuán)。該方法包括在至少一個(gè)反應(yīng)器中在用于形成烷撐二醇的條件下使水和環(huán)氧烷反應(yīng)，其中該至少一個(gè)反應(yīng)器包括基于離子交換樹脂的催化劑，所述離子交換樹脂包括與約2至約10重量(wt.)％的二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯。文檔編號B01J31/06GK101821002SQ200880111607公開日2010年9月1日申請日期2008年10月3日優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日發(fā)明者威廉·克魯?shù)赂?張憲寬,揚(yáng)亞普·威廉范哈爾申請人:科學(xué)設(shè)計(jì)有限責(zé)任兩合公司