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乙烯基醚分子结构中含有双键以及与之相连的醚键,是一类重要的高聚物单体和有机合成中间体。作为高聚物单体主要用于生产氟树脂、氟涂料、活性稀释剂和聚羧酸系减水剂等。还可用作有机合成的中间体,合成4-甲基吡啶和戊二醛等。下游产品的巨大市场需求使乙烯基醚的合成备受关注。目前合成乙烯基醚的方法主要包括乙炔法、酯交换法、脱卤化氢法和缩醛热分解法等四种。与其他三种方法比较而言,液相乙炔法工艺原料来源广泛且相对廉价易得,反应过程对设备压力要求不高,在工业生产中极具竞争优势。但该工艺主要以液体碱为催化剂,存在副产物多、催化剂分离困难、不可重复使用,以及设备腐蚀等诸多问题。制备催化性能优良的固体碱催化剂,并开发与之相适应的催化合成工艺,是解决上述问题的有效途径。但已报道的为数不多的固体碱催化剂存在催化活性低、无法循环使用等不足。因此,通过催化剂组成结构的合理设计、制备方法的优化创新,提高固体碱催化剂的催化活性、循环使用性能等,是当前亟待解决的问题。本文针对行业导师所在企业对羟丁基乙烯基醚(HBVE)的具体技术需求,结合现有工艺中存在的上述问题,选取Al2O3和ZrO2为载体,以KOH为钾源,采用浸渍研磨法制备K/Al2O3和K/ZrO2催化剂,考察了其用于1,4-丁二醇和乙炔反应合成HBVE的反应性能。通过N2-physisorption、XRD和CO2-TPD等分析手段对催化剂组成结构、织构特征及表面碱性等进行表征,深入探究两种不同载体制备的催化剂结构性能差别的原因。在此基础上进一步以催化性能较好的K/ZrO2为研究对象,首先探究了KOH负载量对该催化剂催化性能的影响,然后着重考察了催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对羟丁基乙烯基醚收率的影响,确定最适宜的合成工艺条件,最后还考察了该催化剂的循环使用性能。主要得到以下结果和结论:1.在相同的反应条件下,两种载体均未表现出明显的催化活性。相对载体而言,催化剂的催化活性有不同程度的增加。与K/Al2O3催化剂相比,K/ZrO2催化剂的HBVE收率明显提高。表征结果表明:K/Al2O3催化剂虽具有更高的比表面积,但因其表面丰富-OH的存在,致使仅形成了弱碱性和中强碱性位点。K/ZrO2催化剂中K+进入ZrO2八面体空位形成了K-O-Zr结构,在其表面生成了大量强碱性位点,因而表现出远高于K/Al2O3的催化性能。2.KOH负载量在20%左右时K/ZrO2催化剂表现出更高的催化活性。通过单因素实验确定了以K/ZrO2为催化剂的乙炔法合成羟丁基乙烯基醚最佳工艺条件:m(K/ZrO2)/m(BDO)=15%,T=150℃,t=9 h,乙炔流速为0.04 L/min,搅拌速度为400r/min。在此工艺条件下,重复使用性能试验测试结果表明,K/ZrO2催化剂在首次使用后出现催化活性下降,但此后连续四次用于催化反应,HBVE收率趋于稳定,表现出较高的重复使用稳定性。