CN111068773A - 脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂及其应用 - Google Patents

脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂,主要解决现有技术中存在的催化剂反应产品中EO分布宽、副产物多的技术问题。本发明通过采用脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂,包括如下组份:金属化合物;硫酸;C1~C5的醇;所述金属化合物包括IVB金属盐的技术方案较好地解决了该技术问题,可用于脂肪酸甲酯乙氧基化生产中。

Description

脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂及其应用
技术领域
本发明涉及脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂、其制备方法以及在脂肪酸甲酯乙氧基化中的应用。
背景技术
脂肪酸甲酯乙氧基化合物(ethoxySmted fatty acid methyl esters),简称FMEE,是一种新型双封端的酯醚型非离子表面活性剂。由于脂肪酸甲酯乙氧基化合物一端具有与油脂相似的-OCH3,根据相似相容的原理,与传统的脂肪酸聚醚、脂肪醇聚醚等相比,有更强的去污能力,具有水溶性好,熔点低,乳化分散能力强,泡沫少等优点;另外该产品易降解,是一种真正的环保型表面活性剂。脂肪酸甲酯化合物广泛的被应用到皮革、纺织、化妆品行业中。FMEE在各种性能上接近于含有APEO的TX、NP和OP系列,在国外对环保严格要求的背景下,使用FMEE代替TX或NP处理的玩具、地板、纺织服装等,可以减少出口过程中导致的贸易纠纷。
由于脂肪酸甲酯不像脂肪酸、脂肪醇或脂肪胺等含活泼氢,因此用传统的酸碱催化剂很难乙氧基化(环氧乙烷加成,即EO加成),即使能,转化率也低,产品杂质含量高,目前大都采用双金属或多金属氧化物或盐作为催化剂。反应温度为160~180℃,反应压力在0.3MPa左右,催化剂用量0.1~1.0%。
美国专利US6008392(Process for Preparing AlkoxySmted Fatty Acid AlkylEsters)公布了一种脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂,催化剂主要以Al/Sm水滑石为主,同时添加少量LiOH或SnO2构成。用于月桂酸甲酯乙氧基化,发现没添加LiOH或SnO2时,未反应的EO含量超过1.5%,EO分布指数[EO加合数在n±2范围的组分占总组分中(不包括原料醇及PEG)的含量(其中n为主组分的EO加合数)],小于70%;添加LiOH或SnO2较好,但催化剂用量都在1.0%以上,反应速度慢。
美国专利US5220246(Process for AlkoxySmtion of Esters aCe ProductsProduced Therefrom)公布了一种活性烷氧化钙铝复合催化剂用于椰油酸甲酯乙氧基化,EO平均加成数为8,产品中聚乙二醇高于2.0%,未反应的脂肪酸甲酯大于0.5%,催化剂用量为1.0%。
上述现有技术的催化剂的不足之处是:产品中EO分布宽、副产物多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的脂肪酸甲酯乙氧基化产物中EO分布宽、副产物多的问题,提供一种新的用于脂肪酸甲酯乙氧基化反应的催化剂,该催化剂用于脂肪酸甲酯乙氧基化反应时,具有脂肪酸甲酯乙氧基化产物EO分布窄、副产物少的特点。
本发明所要解决的技术问题之二是上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化中的应用。
本发明所要解决的技术问题之四是脂肪酸甲酯乙氧基化方法。
为解决上述技术问题之一,本发明的技术方案如下:
脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂,包括如下组份:
金属化合物;
硫酸;
C1~C5的醇;
所述金属化合物包括IVB金属盐。
上述技术方案中,IVB金属盐有助于提高脂肪酸甲酯乙氧基化产物EO分布指数和降低产物中副产物聚乙二醇的含量。
上述技术方案中,以重量份计,优选金属化合物为5~25份,例如但不限于5.1份、7.0份、9.5份、10.1份、12.1份、14.1份、16.1份、18.1份、19.1份等等。
上述技术方案中,以重量份计,优选硫酸为0.5~5份,例如但不限于0.55份、0.7份、0.9份、1.1份、1.3份、1.7份、2.1份、2.3份、2.5份、2.9份、3.1份、3.5份、4.1份、4.3份、4.5份、4.7份、4.9份等等。
上述技术方案中,以重量份计,优选C1~C5的醇为50~100份,例如但不限于51份、53份、55份、59份、61份、63份、65份、67份、69份、71份、75份、79份、83份、85份、87份、91份、95份、97份等等。
上述技术方案中,所述IVB金属优选自由Ti、Zr和Hf所组成的物质组中的至少一种。
上述技术方案中,所述金属化合物优选包括选自金属硫酸盐和/或金属羧酸盐。
上述技术方案中,优选所述IVB金属同时包括Zr和Hf,两者在在提高产物的EO分布指数和降低产物中聚乙二醇副产物含量方面具有协同作用。此时,Zr和Hf之间的比例没有特别限制,均能取得可比的协同效果,例如但不限于Zr(以Zr(SO4)2计)与Hf(以Hf(SO4)2计),Zr(SO4)2与Hf(SO4)2的重量比为0.10~10,在这个比例范围内,更进一步非限制性的具体重量比点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等。
上述技术方案中,所述金属化合物还包括稀土金属盐,所述稀土金属优选自由La、Sm、Nd和Ce所组成的物质组中的至少一种,更优选包括选自Sm和/Ce。此时,所述IVB金属盐与所述稀土金属盐在提高产物的EO分布指数和降低产物中聚乙二醇副产物含量方面具有协同作用。
上述技术方案中,所述稀土金属盐优选稀土金属羧酸盐。
上述技术方案中,所述稀土金属更优选同时包括Sm和Ce。Sm和Ce在提高产物的EO分布指数和降低产物中聚乙二醇副产物含量方面具有协同作用。此时,Sm与Ce之间的比例没有特别限制,均能取得可比的协同效果,例如但不限于Sm(以Sm(AC)3计)与Ce(以Ce(AC)3计),Sm(AC)3与Ce(AC)3的重量比为0.10~10,在这个比例范围内,更进一步非限制性的具体重量比点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等。
作为IVB金属盐与所述稀土金属盐协同作用的举例,例如Zr(或Hf)与Sm(或Ce)在提高产物的EO分布指数和降低产物中聚乙二醇副产物含量方面具有协同作用。此时Zr(或Hf)与Sm(或Ce)之间的比例没有特别限制,均能取得可比的协同效果。作为具体的协同组合的举例例如但不限于:
Zr(以Zr(SO4)2计)与Sm(以Sm(AC)3计),Zr(SO4)2与Sm(AC)3的重量比可以是0.1~10,在这个重量比范围内,更加具体的非限制性点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等;
Zr(以Zr(SO4)2计)与Ce(以Ce(AC)3计),Zr(SO4)2与Ce(AC)3的重量比可以是0.1~10,在这个重量比范围内,更加具体的非限制性点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等;
Hf(以Hf(SO4)2计)与Sm(以Sm(AC)3计),Hf(SO4)2与Sm(AC)3的重量比可以是0.1~10,在这个重量比范围内,更加具体的非限制性点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等;
Hf(以Hf(SO4)2计)与Ce(以Ce(AC)3计),Hf(SO4)2与Ce(AC)3的重量比可以是0.1~10,在这个重量比范围内,更加具体的非限制性点值可以是0.11、0.21、0.31、0.41、0.51、0.61、0.71、0.81、0.91、1.01、1.51、2.01、2.51、3.01、3.51、4.01、4.51、5.01、5.51、6.01、6.51、7.01、7.51、8.01、8.51、9.01、9.51等等。
上述技术方案中,可以包括水,比如采用的盐可以为含结晶水的盐,硫酸可以为不同浓度的硫酸,但是从催化剂的活性角度考虑,水对脂肪酸甲酯乙氧基化反应是不利的,但可以很方便地在加入环氧乙烷之前进行加热真空处理脱除催化剂中引入的水,因此并不排除本发明采用含水的原料或催化剂产品,但即使上述各物料采用含水物,它们之间的物料重量比仍以无水物计。作为优选的技术方案,从为了催化剂活性剂需要脱除催化剂中的水考虑,所用的盐如果有含结晶水和无水盐,优选无水盐,硫酸的浓度越高越好,比如90wt%以上,95wt%以上,甚至以H2SO4计浓度在100wt%以上的发烟硫酸。
上述技术方案中,C1~C5的醇,可以但并不限于选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、各种碳链异构的丁醇和各种碳链异构的戊醇中的至少一种。
所述Zr盐例如但不限于硫酸锆,所述Hf盐例如但不限于硫酸铪。
上述技术方案中,所述羧酸优选为C2~C4羧酸。
上述技术方案中,所述羧酸盐优选为一元酸或多元酸。
上述技术方案中,所述的醇为一元醇、二元醇或三元醇中的至少一种。
作为最优选的技术方案,所述催化剂同时包括钐盐、铈盐、Zr盐和Hf盐,此时,二者在降低聚乙二醇杂质含量方面上述四组分之间具有四元协同作用。
为解决上述技术问题之二,本发明的技术方案如下:上述技术问题之一的技术方案中任一项中所述催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将金属化合物、硫酸以及所述的醇混合得到混合物;
(2)将(1)所得的混合物密闭热处理。
为了便于后续使用和长时间的储运方便,本领域技术人员知道,通常还可以包括步骤(3):将步骤(2)所得催化剂冷却至室温。
上述技术方案中,步骤(2)密闭热处理的温度优选为50~100℃,例如但不限于55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃等等。因此,还可选55~95℃。
上述技术方案中,步骤(2)密闭热处理时间优选2~8小时,例如但不限于2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时、6.5小时、7小时、7.5小时等等。
为解决上述技术问题之三,本发明的技术方案如下:上述技术问题之一的技术方案中任一项中所述催化剂或按照上述技术问题之二的制备方法获得的催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化中的应用。
为解决上述技术问题之四,本发明的技术方案如下:
脂肪酸甲酯乙氧基化方法,在上述技术问题之一的技术方案中任一项中所述催化剂或按照上述技术问题之二的制备方法获得的催化剂存在下,脂肪酸甲酯与环氧乙烷发生反应,得到脂肪酸甲酯乙氧基化物。
所述的脂肪酸甲酯中所述的脂肪酸优选为C4~C20脂肪酸;更优选C6~C12脂肪酸。
上述技术方案中,反应的温度优选150~180℃。
上述技术方案中,反应的压力优选0.3~0.6MPa。
上述技术方案中,催化剂的用量优选为脂肪酸甲酯重量的0.1~0.8wt%。
更具体的操作可以是:将脂肪酸甲酯和催化剂加入高压釜中,搅拌下升温至60~80℃,抽真空脱除水分和低沸点物质;然后用氮气置换高压釜内的气氛;在反应温度150~180℃及压力0.3~0.6MPa、搅拌速度为200~1000rpm下,滴加环氧乙烷(EO)至所要求的量;老化30~120min后,通冷却水进行冷却,卸压,移出产品。
评价结果表明,本发明催化剂的脂肪酸甲酯乙氧基化产品EO分布指数大于80%,总副产品(聚乙二醇、未反应的脂肪酸甲酯)小于1.0wt%,催化剂用量小于1.0wt%(占总产品质量)。因此本发明提供的催化剂具有乙氧基化产品EO分布窄、副产品少的特点。
本发明催化剂的制备方法,作为可选的具体实施方式,步骤如下:
(1)将金属化合物、98wt%硫酸以及异丙醇混合。
(2)将(1)所得的混合物在50~100℃下,搅拌速度为600~1000rpm密闭热处理2~8小时,冷却即为所需催化剂。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
分别称取18g无水硫酸锆以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例2】
分别称取18g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例3】
分别称取9g无水硫酸锆和9g无水醋酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例4】
分别称取10g无水醋酸钐和8g无水硫酸锆以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例5】
分别称取10g无水醋酸钐和8g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例6】
分别称取10g无水醋酸铈和8g无水硫酸锆以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例7】
分别称取10g无水醋酸铈和8g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例8】
分别称取10g无水醋酸钐和4g无水硫酸锆、4g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例9】
分别称取10g无水醋酸铈和4g无水硫酸锆、4g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例10】
分别称取5g无水醋酸钐、5g无水醋酸铈、8g无水硫酸锆以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例11】
分别称取5g无水醋酸钐、5g无水醋酸铈、8g无水硫酸铪以及2g 98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
【实施例12】
分别称取5g无水醋酸钐、5g无水醋酸铈和4g无水硫酸锆、4g无水硫酸铪以及2g98wt%硫酸加入80g异丙醇中,在85℃、800rpm搅拌速度条件下密闭热处理4小时,静置10小时;冷却至室温得到的样品作为催化剂。
将上述催化剂0.5g加入到100g月桂酸甲酯中,边搅拌边投入到1L的高压釜中;高压釜升温至80℃,真空干燥10min,然后用高纯氮置换3次,升温至150℃,导入EO,保持温度在150~180℃之间,压力在0.4MPa,搅拌速度为600rpm下,反应180min至EO加入量为144g,老化30min,冷却至室温放出物料,称重为244g,得到平均EO加成数为7的月桂酸甲酯乙氧基化物。产品中各种物质含量采用GC-MS分析。为了方便比较,催化剂配方见表1,分析结果见表2。
表1本发明催化剂的组成
Figure BDA0001833122530000111
表2反应产物分析数据
Figure BDA0001833122530000121

Claims (10)

1.脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂,包括如下组份:
金属化合物;
硫酸;
C1~C5的醇;
所述金属化合物包括IVB金属盐。
2.如权利要求1所述的催化剂,其特征是所述IVB金属选自由Ti、Zr和Hf所组成的物质组中的至少一种。
3.如权利要求1所述的催化剂,其特征是金属化合物包括选自金属硫酸盐和/或金属羧酸盐。
4.如权利要求1所述的催化剂,其特征是所述金属化合物包括稀土金属盐。所述稀土金属优选自由La、Sm、Nd和Ce所组成的物质组中的至少一种。所述稀土金属盐优选稀土羧酸盐。
5.如权利要求3或4所述的催化剂,其特征是所述羧酸为C2~C4羧酸。所述羧酸优选为一元酸或多元酸的盐。
6.如权利要求1所述的催化剂,其特征是所述的醇为一元醇、二元醇或三元醇中的至少一种。
7.脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂的制备方法,其中所述催化剂包括如下组份:
金属化合物;硫酸;C1~C5的醇;所述金属化合物包括IVB金属盐。所述IVB金属优选自由Ti、Zr和Hf所组成的物质组中的至少一种。金属化合物优选包括选自金属硫酸盐和/或金属羧酸盐。所述金属化合物优选包括稀土金属盐。所述稀土金属优选自由La、Sm、Nd和Ce所组成的物质组中的至少一种。所述稀土金属盐优选稀土羧酸盐。所述羧酸优选为C2~C4羧酸。所述羧酸优选为一元酸或多元酸的盐。所述的醇优选为一元醇、二元醇或三元醇中的至少一种。包括以下步骤:
(1)将金属化合物、硫酸以及所述的醇混合得到混合物;
(2)将(1)所得的混合物密闭热处理。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征是步骤(2)密闭热处理的温度为50~100℃。步骤(2)密闭热处理时间优选2~8小时。
9.权利要求1~6中任一项所述催化剂或按照权利要求7所述制备方法获得的催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化中的应用。
10.脂肪酸甲酯乙氧基化方法,在权利要求1~6中任一项所述催化剂或按照权利要求7所述制备方法获得的催化剂存在下,脂肪酸甲酯与环氧乙烷发生反应,得到脂肪酸甲酯乙氧基化物。所述的脂肪酸甲酯中所述的脂肪酸优选为C4~C20脂肪酸;更优选C6~C12脂肪酸。反应的温度优选150~180℃。反应的压力优选0.3~0.6MPa。催化剂的用量优选为脂肪酸甲酯重量的0.1~0.8wt%。
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