[發明專利]制備環氧丙烷的催化劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201310435173.1
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104437635B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 金國杰;高煥新;黃政;楊洪云;丁琳;康陳軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J31/16
• 分類號: B01J31/16;C07D301/19;C07D303/04
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1.一種制備環氧丙烷的催化劑，具有以下摩爾關系的組成：Ti:SiO₂:Si(CH₂)_g(CF₂)_m?CF₃=?(0.001~1):1:?(0.0003~0.3)；其中,?g為2或3，m為0～30之間的整數。

2.根據權利要求1所述的制備環氧丙烷的催化劑，其特征在于Ti:SiO₂:Si(CH₂)_g(CF₂)_m?CF₃=?(0.003~0.5):1:?(0.0005~0.2)。

3.權利要求1~2任一所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：

a）在惰性氣氛下，將包含硅源、鈦源、模板劑、醇和水的反應混合物在15~60℃的反應溫度下反應0.5~48小時以形成結晶產物；反應混合物具有在如下范圍內的摩爾比組成：Ti?/?Si?=0.0008~1，模板劑/Si＝0.001～10，水/Si=10?~?100；水/醇體積比為0.01～100；

所述硅源為含氟烷基官能團的硅油和選自正硅酸酯或無定型二氧化硅中的至少一種的混合物；混合物中，含氟烷基官能團的硅油與選自正硅酸酯或無定型二氧化硅中的至少一種的摩爾比為0.0003～0.3；

含氟烷基官能團的硅油的通式為CF₃(CF₂)_m1(CH₂)₂Si(OC_nH_2n+1)₃或CH₃(CF₂)_m2(CH₂)₃Si(O?C_nH_2n+1)₃；其中，m₁為0～30之間的整數，m₂為1～30之間的整數，n為1～10之間的整數；?

b）回收a）步驟獲得的結晶產物，萃取脫除殘余模板劑，再經洗滌、干燥得到所述催化劑。

4.根據權利要求3所述催化劑的制備方法，其特征在于反應混合物具有在如下范圍內的摩爾比組成：Ti?/?Si?=0.002~0.5，模板劑/Si＝0.01～5，水/Si=15?~80；水/醇體積比為0.05～50；反應時間為1～24?小時；

含氟烷基官能團的硅油與選自正硅酸酯或無定型二氧化硅中的至少一種的摩爾比為0.0005～0.2；?

m₁為0～15之間的整數，m₂為1～15之間的整數，n為1～5之間的整數；

所述正硅酸酯為正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四正丙酯、正硅酸四異丙酯或正硅酸四丁酯；

所述鈦源為鈦酸酯或鹵化鈦中的至少一種；

所述模板劑為通式為RNH₂的有機胺；其中，R為含5~40個碳原子的直鏈烷烴基；?

所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙烯基醇、烯丙基醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、戊醇、環己醇、乙二醇或丙二醇。

5.根據權利要求4所述催化劑的制備方法，其特征在于所述鈦酸酯為鈦酸四甲酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丁酯、鈦酸四-2-乙基己酯、鈦酸四十八酯或二異丙氧基二乙酰基丙酮酸鈦；

所述鹵化鈦為四氟化鈦、三氟化鈦、四氯化鈦、三氯化鈦、四溴化鈦、三溴化鈦或四碘化鈦；

所述RNH₂中R為含10～20個碳原子的直鏈烷烴基。

6.根據權利要求3所述催化劑的制備方法，其特征在于b）步驟所用的萃取劑為含1～10個碳原子的醇、醚、酮或酯；其中，所述醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙烯基醇、烯丙基醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、戊醇、環己醇、乙二醇或丙二醇及其類似物；所述醚選自二甲醚、乙醚、二正丙醚、二異丙醚、丁醚、甲乙醚、二乙烯醚或乙烯基醚；所述酮選自丙酮、甲乙酮、二乙基甲酮或甲基異丁基酮；所述酯選自甲酸甲酯，甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯或丙酸丁酯；萃取劑與催化劑的重量比為1～2000。