改性γ-氧化铝催化1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃

谢 优 雅， 王 新 红， 郑 玺， 周 焕 文

( 1.大连工业大学 纺织与材料工程学院， 辽宁 大连 116034；2.中国科学院大连化学物理研究所， 辽宁 大连 116023；3.大连瑞克科技有限公司， 辽宁 大连 116052 )

0 引 言

四氢呋喃(THF)被广泛用于精细化工、石油化工、医用高分子、纺织、汽车等领域，其中25%左右被用作高分子聚合物反应的溶剂[1-3]，或在内燃机等动力机械上作为燃料使用[4]，60%～70%被用于生产聚四氢呋喃(PTMEG)，PTMEG具有耐磨性好、柔软性高等优良性能，可用于制造氨纶、聚氨酯弹性体和聚醚弹性体[5-6]。

目前工业上制备四氢呋喃的方法主要有糠醛法[7]、1,4-丁二醇法(BDO法)和顺酐法[8]。糠醛法和顺酐法的工艺较为复杂，1,4-丁二醇法工艺简单，而且副产品少，收率高，设备投资少[9]。1,4-丁二醇法可分为气相法和液相法，气相法有利于制备多元产品，催化剂多采用硅胶、分子筛[10]，1,4-丁二醇转化率可高达99%，但反应设备比较复杂，反应能耗高，前期投资高。液相1,4-丁二醇法制备四氢呋喃的催化剂多采用浓硫酸[11-12]、离子交换树脂[13-15]、杂多酸[16-18]等。浓硫酸对设备有腐蚀性且产物难分离；树脂类催化剂低温催化效果好，但不耐高温，而且投资成本高；杂多酸催化剂易溶于极性溶剂，活性组分易流失而难以回收，比表面积低，不利于发挥杂多酸的优点。

为解决浓硫酸的污染和树脂类不耐高温等问题，目前工业上采用固体催化剂催化1,4-丁二醇脱水反应。固体催化剂稳定性好、催化活性高，还可回收反复利用，对环境危害性小。γ-Al2O3(又称活性氧化铝)不溶于水，具有强吸附性，分散程度高，比表面积大，机械强度高且表面存在不同性质的酸性中心，因此γ-Al2O3是工业应用前景较好的脱水催化剂，作为经济型催化剂或者催化剂载体在石油化工领域获得广泛应用[19]。……