[發明專利]一種合成大豆油基多元醇催化劑及制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110431538.4
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102527412A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 亢茂青;李楠;王軍威;趙雨花;殷寧;李其峰;馮月蘭;董振
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;C07C69/675;C07C67/31
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成大豆油基多元醇催化劑，其特征在于催化劑組成為：

SO₄^2-/ZrO₂-MO_x，其中助劑MO_x是硅、鋁、鑭、鋅、鎳、鐵、鈷、鈦、鉻、錳、鎢、銅、釩、鉬的氧化物中的一種或兩種的混合物，SO₄^2-為硫酸根。

所述的鋯和助劑M的摩爾比為Zr∶M＝1∶X，當M為一種元素時，X的取值范圍為0.01～0.4；當M為兩種元素時，X的取值范圍為0.01～0.6，SO₄^2-含量占催化劑總重量的1％～5％。

2.如權利要求1所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將水溶性鋯鹽與一種或兩種助劑的水溶性鹽共同加入去離子水中，配制鋯鹽濃度為0.05～0.75mol/L的溶液，再加入堿性沉淀劑溶液，調節溶液pH值為8～11，得到氫氧化物水凝膠；

(2)將水凝膠靜置老化2～48h，過濾，洗滌，80～120℃條件下干燥4～24h，制成氫氧化物干凝膠；

(3)氫氧化物干凝膠在硫酸水溶液中浸漬10～120min，硫酸濃度為0.2～5mol/L，所使用硫酸水溶液與氫氧化物干凝膠的比例為1～7mL/g，將吸附硫酸后的干凝膠過濾出來，于80～120℃干燥4～24h；最后經高溫焙燒得到固體超強酸催化劑，焙燒溫度為350～850℃，焙燒時間為1～10h。

3.如權利要求2所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性鋯鹽為硝酸鋯、硝酸氧鋯或氧氯化鋯。

4.如權利要求2所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的助劑的水溶性鹽，當助劑為氧化硅時，可溶性硅鹽為硅酸鋁、硅酸鈉或偏硅酸鈉；當助劑為氧化鋁時，可溶性鋁鹽為硝酸鋁、草酸鋁、氯化鋁或硅酸鋁；當助劑為過渡金屬氧化物時，可溶性過渡金屬鹽為硝酸鹽、乙酸鹽、草酸鹽或氯化物。

5.如權利要求4所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性過渡金屬鹽為鑭、鋅、鎳、鐵、鈦、鉻、錳、鎢的硝酸鹽、乙酸鹽或氯化物。

6.如權利要求2所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的沉淀劑為氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、尿素、碳酸銨、氫氧化納或氫氧化鉀，

7.如權利要求6所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的沉淀劑為氨水或碳酸鈉。

8.如權利要求1所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的洗滌，采用含氯原料時用去離子水洗滌至無Cl^-，采用硅酸鋁、硅酸鈉、偏硅酸鈉、草酸鋁、硝酸鹽、乙酸鹽時用去離子水洗滌至中性。

9.如權利要求1所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中的老化時間為10～24h，干燥時間為6～12h。

10.如權利要求1所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中的硫酸濃度為1～3mol/L，所使用硫酸水溶液與氫氧化物干凝膠的比例為2～5mL/g；焙燒溫度為400～700℃，焙燒時間為2～6h。

11.如權利要求1所述的一種合成大豆油基多元醇催化劑的應用，其特征在于包括如下步驟：

將環氧大豆油、小分子醇、催化劑加入到反應器中，其中小分子醇和環氧大豆油的摩爾比為10～100∶1，催化劑的使用量為環氧大豆油質量分數的0.5～20％，先充入氮氣置換反應器內的空氣，之后密閉反應器，在攪拌條件下將反應物加熱至70～170℃，反應時間為1～8h，待反應結束后，冷卻至室溫，過濾出催化劑，將濾液在40～120℃的脫除溫度下抽真空脫除未反應的小分子醇，脫除溫度為50～130℃，脫除時間為20～120min，對反應后分離出的催化劑按照5～30mL/g的比例用丙酮清洗2～5次，清洗后的催化劑在80～120℃下，干燥4～24h，再進行重復使用。