环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析

环氧乙烷催化水合制乙二醇催化剂研究进展解析

乙二醇是一种比较重要的有机化工原料，自身的用途集中在生产聚酯纤维、防冻剂等等，对化工生产具有非常重要的作用。相对而言，我国在生产乙二醇催化剂的过程中，经过了漫长的研究和分析，获得的成果值得肯定。当前的环氧乙烷催化水合制作，基本上可以得到理想的乙二醇催化剂，同时为化工生产水平的进步，提供了足够的支持，文章就此展开讨论。

标签：环氧乙烷；催化；水合剂；乙二醇

对于乙二醇的制作而言，环氧乙烷水合法的应用，基本上成为了行业内的普遍做法，并且拥有非常长的历史，经过了很多年的研究。我国在化工方面的起步并不算早，但国内的很多研究都与乙二醇催化剂制作具有密切的关系。环氧乙烷催化水合制在应用过程中，各个研究机构对此都持有不同的看法，所以在具体的制作过程中，也存在一定的差异，应在乙二醇催化剂的制作当中，充分发挥环氧乙烷催化水合制的优势，并且在方式、方法上，进行不断的更新，融入更多的内容。

1 均相催化剂

乙二醇催化剂的研究历程非常漫长，环氧乙烷催化水合制的应用过程中，均相催化剂的方法是比较常见的应用类型，并且对乙二醇催化剂的制备产生了非常积极的作用。

在1972年，DOW化学公司，申请了催化酯交换烷烯碳酸酯的专利。该公司的技术应用，主要是通过碱金属，或者是碱金属的衍生物，以此来作为催化剂，并且在200摄氏度的状态下，有效反应4个小时，从而将二氧化碳和环氧乙烷反应进行有效的融合，最终将得到碳酸乙烯酯。之后，会将碳酸乙烯酯作为中间产物，有效生成乙二醇催化剂。该方法在应用过程中，碳酸乙烯酯的转化率为45%，在当时是比较高超的一种方法。但以目前的角度来看，该方法不仅在制备上特别的复杂，同时需要掌控的条件也比较多，对设备的要求高，想要大量的生产乙二醇催化剂，其经济成本偏高。

随后，很多公司都对乙二醇催化剂开展深入的研究，并且针对环氧乙烷催化水合制开展深入的研究。在20世纪80年代，乙二醇催化剂的制作开始走向了多元化的道路，各种制备方法都表现的比较理想。例如，有相关的专利报道显示，利用碳酸乙烯酯进行水解处理，最终合成的乙二醇催化剂，其中含有碱金属，或者是碱金属的卤化物，或者是碳酸钾类化合物等等。利用这些化合物，能够将碳酸乙烯酯的转化率，提高到98%--100%之间，而此时的乙二醇催化剂，其在选择性方面，也可以達到97%--99%。在该阶段，乙二醇催化剂的生产数量、应用范围大幅度的提升，各个公司及化工产业，均因此得到了很大的进步。

我国针对化工产业是高度重视的，因此国内的很多研究机构，也在不断的研

究乙二醇催化剂的制备方法。南京工业大学是国家的重点化工研究院校，自身的实力雄厚。其在开展乙二醇催化剂的研究过程中，同样是将环氧乙烷催化水合制作为基础的方法，但是其创新之处在于，研究了催化剂NY用于环氧乙烷水合制乙二醇催化剂，有效确定了水和环氧乙烷的比例，具体表现为4：1。同时，在催化剂的质量分数上，不低于6%；在反应温度上，超过了45摄氏度；在反应压力上，超过了0.5MPa。南京工业大学的研究方法，能够将环氧乙烷的转化率，达到99.8%以上，在制备乙二醇催化剂的过程中，其选择性超过了99%，达到了非常先进的水平。

2 非均相催化剂

针对乙二醇催化剂的研究，除了均相催化剂的方法外，非均相催化剂的方法，同样可以得到良好的结果，并且在很多方面，都为乙二醇催化剂的制备，提供了更多的选择。

在1987年，Texaco公司，开发了一种以离子交换树脂为催化剂的技术。该项技术的应用过程中，主要是将二氧化碳与环氧乙烷的反应，作为主要的化学反应部分，从而得到碳酸乙烯酯。之后，会将碳酸乙烯酯反应、甲醇反应进行融合，最终会得到碳酸二甲酯以及乙二醇催化剂。该方法经过测试后，发现碳酸二甲酯，其选择性超过了90%，乙二醇催化剂的选择性，达到了97%以上，在当时已经是非常先进的水平，为乙二醇催化剂的制备提供了很多的参考。

在2006年，大连理工大学发明一种铜催化环氧乙烷水合制备乙二醇的方法。利用微粒骨架铜、块状骨架铜或者负载型单质铜为催化剂，在n（水）：n（环氧乙烷）=5：1--20：1、常压至几个大气压、80--15摄氏度的温和条件下，高效催化环氧乙烷水合制备乙二醇，环氧乙烷的转化率可达到100%，乙二醇的选择性达到85%--99%，主要副产物为二甘醇，三甘醇的生成量很少。

3 总结

乙二醇催化剂作为重要的化工原料，对很多化学产物的生产、加工，都具有非常重要的作用。环氧乙烷催化水合制的方法，虽然是最基本的方法，但是在应用过程中，完全可以通过多元化的方式表现出来，整体上的可行性、安全性、可靠性，均是值得肯定的。现阶段的乙二醇催化剂制备，国内已经充分的掌握，各项工作在执行当中，都获得了相应的帮助。今后，应针对环氧乙烷催化水合制，进行深入的探讨，在其中加入更多的东西，推动乙二醇催化剂制备水平的提升。

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