蒙脱土固体酸催化剂的改进：助催化剂的作用与应用

蒙脱土固体酸催化剂的改进：助催化剂的作用与应用

DH-1蒙脱石固体酸催化剂的改进 杜新蕾，李守志，张代山 （中国石化天津石油化工分公司聚醚部，天津 ） 摘要：以硅酸铝为助催化剂，DH-1蒙脱石固体酸为主催化剂，研究了环氧乙烷与乙醇的醚化反应。结果表明，助催化剂的最佳加入量为DH-1催化剂量的10%，反应液中二氧六环的质量分数可降至0.19%。助催化剂的加入降低了对蒙脱石的技术指标要求，拓宽了蒙脱石的筛选范围。 关键词：蒙脱石 硅酸铝固体酸催化剂 乙二醇醚 二氧六环 CLC号：TQ 426.98 文献标识码：A 蒙脱石是膨润土的主要成分。 它是一种具有层状结构、含有可交换阳离子的天然铝硅酸盐。DH-1蒙脱石固体酸催化剂无毒、无味、成本低廉，用于环氧乙烷和乙醇合成乙二醇醚的反应中，具有较高的催化活性和良好的选择性[1]。但DH-1催化剂对环氧乙烷二聚化生成二氧六环的副反应有催化活性，二氧六环的生成不仅消耗昂贵的环氧乙烷，而且污染环境。作者选定铝硅酸盐作为助催化剂[2]，在蒙脱石固体酸催化剂作用下共催化环氧乙烷和乙醇的醚化反应，有效降低了反应液中二氧六环的含量。

1 实验部分1.1 主要原料与设备DH-1蒙脱石固体酸催化剂，美达石油化工有限公司;无水乙醇，w≥99.5%，沧州德信生物科技有限公司;硅酸铝(聚醚精制吸附剂)，粒度40～200目，使用前105℃干燥，山东淄博邦德化工有限公司;环氧乙烷，w≥99.95%，天津石油化工有限公司;1 L不锈钢反应釜，耐压10 MPa，威海化工设备厂;GC-9790气相色谱仪，温岭市福利仪器厂。 1.2乙二醇醚的合成在DH-1蒙脱石固体酸催化剂催化下，环氧乙烷与乙醇主要发生四个反应：将500g无水乙醇、31gDH-1催化剂及计算量的硅酸铝助催化剂加入反应釜中，密封，控制搅拌速率为850r/min，缓慢升温，当反应釜温度达到55℃时，缓慢加入120g环氧乙烷进行反应。控制反应釜温度为（60±5）℃，反应釜压力为（0.090±0.005）MPa。加毕，维持反应釜温度不变，内压反应30min，通入冷却水降温，室温下取样分析。 2 结果与讨论2.1 助催化剂对乙二醇醚反应产物的影响图1 为相同反应条件下，加入助催化剂前后反应产物色谱图。

图1 DH-1催化下乙二醇醚反应色谱产物1-乙醚；2-乙醇；3-二氧六环；4-乙二醇醚；5-二乙二醇醚收稿日期：2013-03-26；修订日期：2013-11-15。作者简介：杜新磊(1962-)，工程师，从事科研开发和技术管理工作。Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ：ｘｉｎ ｌ ｅ idu＠１２６。 ｃom． ３２ Ｖol．３０ Ｎo．６ ２１１３ Ｆｉ ｅ ｐｅｒ ｃｈｉ ｃａｌ ＳＰＥＣ ＩＡＬ ＩＴｙ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ ＩＣＡＬＳ