[發明專利]生產C2?10鏈烷二醇的方法

有效

• 申請號: 201410353250.3
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105268485B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 何文軍;陳梁鋒
• 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: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C07C31/20;C07C29/12
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技術領域

本發明涉及一種生產C_2-10鏈烷二醇的方法。

背景技術

酯類的水解是一種重要的化學反應，廣泛地應用于石化生產的各個領域，其中環狀碳酸酯，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯等的水解更是具有非常重要的基礎地位。

碳酸亞乙酯的水解是由環氧乙烷(EO)催化水合兩步法生產乙二醇 (EG)的重要步驟。乙二醇是一種重要的有機化工原料，主要用來生產聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、非離子表面活性劑、乙醇胺以及炸藥等。乙二醇的生產技術主要分為石化路線和非石化路線。在石化路線中有環氧乙烷直接水合法和環氧乙烷催化水合法，直接水合法需要較高的水比(大于20)才能保證有較高的乙二醇得率，而提純乙二醇的過程中耗能較高。環氧乙烷催化水合法又包括直接催化水合法和碳酸亞乙酯路線。直接催化水合法水比相對較低(約5左右)，但是仍需要蒸發除去大量的水，而碳酸亞乙酯路線則首先利用乙烯氧化制環氧乙烷時排放的CO₂為原料，與環氧乙烷在催化劑的作用下生成碳酸亞乙酯，然后以碳酸亞乙酯為中間產物催化水解生成乙二醇，該過程水比接近化學計量比1，是今后環氧乙烷制乙二醇的工業化方向。

目前已用于環狀碳酸酯水解的催化劑主要有：堿(土)金屬碳酸(氫) 鹽(US4524224，1985)、Mo和W的化合物(JP822106631，1982； WO2009071651，2009)、季銨鹽、季鏻鹽和離子交換樹脂(EP0133763， 1989；US6080897，2000；US20090156867，2009)等。但這些催化體系或多或少存在催化劑分離困難、活性低、穩定性不高等問題。

強堿型離子交換樹脂用于環狀碳酸酯水解時，活性和選擇性都較好，但是由于其耐溫和耐溶脹性能差，在催化反應過程中活性下降較快(Yu FP, Cai H,He WJ,et al.J.Appl.Polym.Sci.,2010,115:2946～2954)，這是導致該催化劑未能工業化的主要原因。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術存在催化劑穩定性差、活性組分易流失的問題，提供一種新的生產C_2-10鏈烷二醇的方法。該方法具有活性和選擇性高，活性組分不易流失且極易分離的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種生產C_2-10鏈烷二醇的方法，以碳酸亞C_2-10鏈烷基酯和水為原料，在反應溫度為 60～180℃，水和碳酸亞C_2-10鏈烷基酯的摩爾比為1～10，催化劑與碳酸亞 C_2-10鏈烷基酯的重量比為0.005～1的條件下，原料與催化劑接觸生成C_2-10鏈烷二醇；所述催化劑為負載型季銨催化劑，具有如下的平均結構式(1)：

其中，X為鹵素；

R₁、R₂和R₃相同或不同，各自獨立地選自任選取代的C_1-20直鏈或支鏈烷基、任選取代的C_2-20直鏈或支鏈烯基、任選取代的C_2-20直鏈或支鏈炔基、任選取代的C_3-20環烷基或者任選取代的C_6-20芳基；

L為二價連接基團，選自任選取代的C_1-20直鏈或支鏈亞烷基、任選取代的C_2-20直鏈或支鏈亞烯基或者任選取代的C_2-20直鏈或支鏈亞炔基；其中所述亞烷基、所述亞烯基或所述亞炔基任選被一個或多個選自-O-、-S-、 -NR_a-和亞苯基的插入基團插入；所述R_a為C_1-4烷基；

為載體，選自磁性納米Fe₃O₄粒子，其平均粒徑為3～20 納米；

-代表共價鍵；·代表離子鍵；

n為平均值，其使得部分與部分的重量比達到(1～25):(75～99)。

上述技術方案中，優選地，X為氯、溴或碘。更優選地，X為溴或碘。