[发明专利]一种基于费托烯烃的高碳醚制备方法及高碳醚类相变材料

说明书

一种基于费托烯烃的高碳醚制备方法及高碳醚类相变材料，所述方法包括：在高压反应釜中加入氢甲酰化催化剂和费托烯烃；向所述高压反应釜通入合成气，并在压力为1～7MPa，温度为80～198℃的条件下进行氢甲酰化反应；氢甲酰化反应结束后，将制得的醇与氢甲酰化催化剂分离；制得的醇在分子间脱水催化剂存在下，在体积空速2～10h^‑1，反应温度为150～250℃的条件下进行分子间脱水得到高碳醚。本发明以含有大量α烯烃的费托烃为原料，经氢甲酰化反应、醇分子间脱水的醚化反应等两步反应制备的高碳醚相变焓达260J/g，工艺路线合理可行，产品性能优异，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种基于费托烯烃的高碳醚制备方法及高碳醚类相变材料。

背景技术

相变材料是利用物质在相变过程中的吸热和放热效应进行热能存贮和温度调控的物质。由于该类材料具有在相变过程中近似恒温，体系温度可以控制等优点，使其在缓解能源危机、提高能源利用率等方面得到了广泛应用。根据化学结构不同，常见的相变材料可划分为无机类、有机类和共晶类。无机类一般包括水合盐和金属合金等，常见的有机类包括石蜡、高级烷烃、脂肪酸、脂肪醇等。其中有机相变材料由于过冷小、无相分离、蓄热强，且腐蚀性小，性能稳定，一直受到广泛关注，但其成本很高，难以实现大规模应用。

费托烃类是一种优良的化工原料，其成分主要以正构烷烃和正构烯烃为主，总含量≥90％，在正构烯烃含量中，α-烯烃含量超过90％。以所述长链费托烃为原料，经氢甲酰化反应制备高碳醇，高碳醇再经分子间脱水的醚化反应制备高碳醚。制得的产品可作为一种性能优异的有机相变材料。

目前典型的有机相变材料有蜡、脂肪酸类、多元醇类等，存在的缺点主要是原料成本极高，难以大规模应用。未见通过费托烃原料制备高碳醚相变材料的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于费托烯烃的高碳醚制备方法及高碳醚类相变材料，以费托烃为原料，经氢甲酰化反应和醇分子间脱水的醚化反制备高碳醚相变材料，可以改善相变材料的性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于费托烯烃的高碳醚制备方法，包括：在高压反应釜中加入氢甲酰化催化剂和费托烯烃，所述费托烯烃为C10-C20烯烃，优选为C10-C18烯烃；

向所述高压反应釜通入合成气，并在压力为1～7MPa(例如2MPa、3MPa、4MPa、5MPa或6MPa)，温度为80～198℃(例如90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃或190℃)的条件下进行氢甲酰化反应；

氢甲酰化反应结束后，将制得的醇与氢甲酰化催化剂分离；

制得的醇在分子间脱水催化剂存在下，在体积空速2～10h^-1(例如3h^-1、4h^-1、5h^-1、6h^-1、7h^-1、8h^-1或9h^-1)，反应温度为150～250℃(例如160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃或240℃)的条件下进行分子间脱水得到高碳醚。