本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种催化合成丙二醇单甲醚的方法。
（二）
背景技术：
素有“万能溶剂”之称的醇醚系列，主要分为丙二醇醚和乙二醇醚两大系列。丙二醇醚与乙二醇醚的物理性质、化学性质类似，而毒性明显低于乙二醇醚，广泛应用于涂料、电子化学品、燃料等行业。其中气味温和的丙二醇甲醚应用更为广泛。
丙二醇甲醚的主要合成路线是通过环氧丙烷和甲醇在催化条件下制备。传统的均相酸性和碱性催化剂具有强腐蚀性、能耗大、分离困难等缺点。而目前受到广泛关注的固体碱催化剂往往存在活性低、稳定性差、制备过程复杂等缺点。
合成丙二醇醚的固体酸催化剂主要包括分子筛、树脂、改性活性氧化铝等。由于树脂本身的热稳定性差，因而在应用过程中受到限制。专利CN105439826A公开了在醇解条件下，以钛硅分子筛为催化剂在过氧化物存在的条件下，制备丙二醇甲醚；虽然丙二醇甲醚的选择性可以达到85%以上，但是环氧丙烷的转化率较低，并且需要大量溶剂，给后续分离带来很多问题，并且催化剂中的卸出剂来源较窄。专利CN1362396A中应用改性ZSM-5分子筛于丙二醇醚的制备，环氧丙烷的转化率和丙二醇醚的选择性都很高，但是催化剂必须是无胺法合成的ZSM-5，催化剂的来源受到限制，对催化剂的稳定性也没有进行研究。专利CN1063099C采用固定床装置，以改性后的活性氧化铝负载碱金属氟化物为催化剂制备丙二醇醚，反应活性和选择性都在90%以上，但是催化剂的制备过程复杂、反应温度和压力较高，对于催化剂寿命问题也并未提及。
（三）
技术实现要素：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种条件温和、稳定性好的催化合成丙二醇单甲醚的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种催化合成丙二醇单甲醚的方法，其特征在于：将活性氧化铝催化剂、甲醇和环氧丙烷的混合液依次加入带有搅拌装置的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压；然后加热反应釜搅拌反应，冷却，过滤后得到产品。
本发明使用价格低廉、来源广泛的活性氧化铝催化剂，直接应用于丙二醇单甲醚的合成反应，可以得到高含量的丙二醇单甲醚，并且催化剂的稳定性较好。
本发明的更优技术方案为：
所述活性氧化铝催化剂为小于100目的粉末状，焙烧活化后使用，其加入量为混合液质量的0.1-5wt%。所述的活性氧化铝催化剂直接购于恒环（型号：大孔容活性氧化铝载体）或奥泰（型号：ASH-1、ADS-1、9603、9803）的球状活性氧化铝
混合液中，环氧丙烷和甲醇的摩尔比为1:1-5。
所述反应釜加热至60-150℃，反应1-6h。
所述活性氧化铝催化剂经过滤后，自然晾干，重复使用。
本发明活性氧化铝催化剂价廉易得，反应条件温和，催化剂用料少，短时间内可以合成高含量的丙二醇单甲醚，催化剂经7次重复反应后，催化活性几乎不变。
（四）具体实施方式
丙二醇单甲醚的合成可以在高压反应釜、固定床等反应器中进行。本发明的实施例在高压反应釜内进行性能测试，但并不局限于高压反应釜装置。下面通过实施例对本发明进行进一步阐述，本发明不仅保护实施案例，也保护其他任何公知范围内的改变。
实施例1：
称量48.0g摩尔比为1/3的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.50g奥泰9803型活性氧化铝（小于100目粉末状），加入100mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至80℃，反应4h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为97.6%，丙二醇单甲醚的选择性为91.4%。
实施例2：
称量24.0g摩尔比为1/3的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g恒环活性氧化铝（小于100目粉末状），加入50mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至100℃，反应4h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为99.8%，丙二醇单甲醚的选择性为91.0%。
实施例3：
称量48.0g摩尔比为1/3的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.50g奥泰9603型活性氧化铝（小于100目粉末状），加入100mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至120℃，反应4h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为100%，丙二醇单甲醚的选择性为93%。
实施例4：
称量24.0g摩尔比为1/3的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奥泰9803型活性氧化铝（小于100目粉末状），加入50mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至100℃，反应1h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为97.9%，丙二醇单甲醚的选择性为90.0%。
实施例5：
称量24.0g摩尔比为1/1.5的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奥泰9803型活性氧化铝（小于100目粉末状），加入50mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至100℃，反应4h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为99.9%，丙二醇单甲醚的选择性为95.0%。
实施例6：
称量24.0g摩尔比为1/1.5的环氧丙烷和甲醇的混合液和0.25g奥泰9803型活性氧化铝（小于100目粉末状），加入50mL的高压反应釜内，采用高纯氮气置换釜内气体3次，放空氮气至常压。在一定转速条件下，加热至120℃，反应4h后，冷却，过滤，反应产物采用气相色谱分析。测试结果：环氧丙烷的转化率为99.9%，丙二醇单甲醚的选择性为93.3%。催化剂重复使用7次后，环氧丙烷的转化率为99.4%，丙二醇单甲醚的选择性为90.5%。