一種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二元醇叔丁基醚具備良好的溶解力，可與多數(shù)有機(jī)溶劑混溶，也可溶解氨基樹脂、硝基樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂等多種樹脂，廣泛應(yīng)用于水性涂料和油墨中，在分散體系中起分散劑、乳化劑、流變劑、助溶劑的作用，提高水性涂料和油墨的干燥速度，平整度，光亮度，附著牢度。由于其叔丁基結(jié)構(gòu)，使其具有較高的光化學(xué)穩(wěn)定性及安全性，具有廣闊的市場前景。
[0003]飽和醇醚的生產(chǎn)方法主要有三種。一是醇的縮合，以飽和醇為原料，采用硫酸為催化劑，進(jìn)行分子間脫水，生成醚；由于該方法需高溫且采用硫酸作為催化劑和脫水劑，具有強烈的腐蝕作用，對設(shè)備的材質(zhì)要求高，同時也會產(chǎn)生副反應(yīng)，即醇的分子內(nèi)脫水，生成烯烴，大規(guī)模生產(chǎn)一般不采用此方法。二是威廉姆遜合成，采用醇鈉鹽與鹵代烴為原料，飽和醇先經(jīng)過強堿處理，生成相應(yīng)的醇鈉鹽，而后與帶有合適離去基團(tuán)的烴類分子反應(yīng)。這里的離去基團(tuán)包括:碘、溴等鹵素，采用該方法合成目標(biāo)產(chǎn)物明確，但是只局限于一級鹵代烴才可得到較好的收率，另外該合成方法的成本高也限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。三是烯醇法，采用飽和醇和烯烴為原料，在催化劑的作用下，醇和烯充分接觸，保持一定的溫度和壓力，醇和烯發(fā)生加成反應(yīng)，生成對應(yīng)的醚，該方法屬于原子化學(xué)，綠色環(huán)保，成本經(jīng)濟(jì)，但此法設(shè)備投資大，對反應(yīng)物醇類的選擇性高，不同活性的醇與烯的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率差別大，到目前為止，此法只成功應(yīng)用于甲基叔丁基醚的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有的飽和醇醚的生產(chǎn)方法無法大規(guī)模生產(chǎn)或設(shè)備投資大及只適合于生產(chǎn)甲基叔丁基醚的問題，提供一種轉(zhuǎn)化率高、無副反應(yīng)、適用性廣的二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0006]—種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法，以飽和二元醇和液化石油氣為原料，在列管式反應(yīng)器中進(jìn)行加成反應(yīng)，列管式反應(yīng)器中固定有多相催化劑；所述列管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一根長為2.5米，公稱直徑為50_的不銹鋼管；所述液化石油氣中異丁烯的質(zhì)量百分濃度為20-99%，所述異丁烯與飽和二元醇的摩爾比為1-4:1，飽和二元醇的空速為0.2-2h \反應(yīng)溫度為50-100°C，反應(yīng)壓力為0.5-5.0MPa0
[0007]優(yōu)選的，所述飽和二元醇為乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇或三丙二醇。
[0008]優(yōu)選的，所述多相催化劑包括強酸性陽離子交換樹脂、沸石或負(fù)載型催化劑。
[0009]優(yōu)選的，所述異丁烯與飽和二元醇的摩爾比為1.5-2.5:1。
[0010]更優(yōu)選的，所述異丁烯與飽和二元醇的摩爾比為2:1。
[0011]優(yōu)選的，所述反應(yīng)溫度為70-90°C，反應(yīng)壓力為1.0-3.0MPa。
[0012]更優(yōu)選的，所述反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)壓力為2MPa，飽和二元醇的空速為Ih 1O
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過以飽和二元醇和液化石油氣為原料，并配合一定的反應(yīng)溫度、壓力和空速及使用特定的列管式反應(yīng)器進(jìn)行加成反應(yīng)，飽和二元醇的轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)的選擇性高且無副反應(yīng)、綠色環(huán)保，適用性廣，產(chǎn)率高。
【具體實施方式】
[0014]為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步介紹和說明。
[0015]實施例1
[0016]本實施例提供一種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法。以液化石油氣和乙二醇為原料，且液化石油氣中異丁烯的質(zhì)量百分濃度為60%，在列管式反應(yīng)器中進(jìn)行加成反應(yīng)，合成乙二醇單叔丁基醚和乙二醇雙叔丁基醚。
[0017]所用的列管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一根長為2.5米，公稱直徑為50_的不銹鋼管，材質(zhì)為316L，列管外部為夾套，夾套里為加熱使用的循環(huán)熱水，為反應(yīng)體系提供熱源。
[0018]將強酸性陽離子交換樹脂(丹東明珠特種樹脂有限公司生產(chǎn)的D-005型陽離子交換樹脂催化劑)填裝到列管式反應(yīng)器中并預(yù)留熱膨脹空間，填裝好主催化劑后，將列管式反應(yīng)器固定好。備用。
[0019]分別用計量栗將液化石油氣和乙二醇栗入列管式反應(yīng)器中，混合原料在通過列管式反應(yīng)器時進(jìn)行加成反應(yīng)?？刂埔叶嫉倪M(jìn)料空速為Ih\液化石油氣中的異丁烯與乙二醇的摩爾比為2:1，反應(yīng)溫度控制在80°C，反應(yīng)壓力控制在2MPa。反應(yīng)得到產(chǎn)品混合物，產(chǎn)品混合物用氣液分離器分離，氣相組分為未反應(yīng)的氣體，氣液分離器中重組分為乙二醇、乙二醇單叔丁基醚、乙二醇雙叔丁基醚的混合物，經(jīng)過精餾，分離得到乙二醇、乙二醇單叔丁基醚和乙二醇雙叔丁基醚，其中乙二醇的質(zhì)量占14%，乙二醇單叔丁基醚的質(zhì)量占60%，乙二醇雙叔丁基醚的質(zhì)量占26%。
[0020]實施例2
[0021]本實施例提供一種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法。以液化石油氣和丙二醇為原料，且液化石油氣中異丁烯的質(zhì)量百分濃度為60 %，在列管式反應(yīng)器中進(jìn)行加成反應(yīng)，合成丙二醇單叔丁基醚和丙二醇雙叔丁基醚。
[0022]所用的列管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一根長為2.5米，公稱直徑為50_的不銹鋼管，材質(zhì)為316L，列管外部為夾套，夾套里為加熱使用的循環(huán)熱水，為反應(yīng)體系提供熱源。
[0023]將強酸性陽離子交換樹脂(丹東明珠特種樹脂有限公司生產(chǎn)的D-005型陽離子交換樹脂催化劑)填裝到列管式反應(yīng)器中并預(yù)留熱膨脹空間，填裝好主催化劑后，將列管式反應(yīng)器固定好。備用。
[0024]分別用計量栗將液化石油氣和丙二醇栗入列管式反應(yīng)器中，混合原料在通過列管式反應(yīng)器時進(jìn)行加成反應(yīng)?？刂票嫉倪M(jìn)料空速為Ih\液化石油氣中的異丁烯與丙二醇的摩爾比為2:1，反應(yīng)溫度控制在80°C，反應(yīng)壓力控制在2MPa。反應(yīng)得到產(chǎn)品混合物，產(chǎn)品混合物用氣液分離器分離，氣相組分為未反應(yīng)的氣體，氣液分離器中重組分為丙二醇、丙二醇單叔丁基醚、丙二醇雙叔丁基醚的混合物，經(jīng)過精餾，分離得到丙二醇、丙二醇單叔丁基醚和丙二醇雙叔丁基醚，其中丙二醇的質(zhì)量占10%，丙二醇單叔丁基醚的質(zhì)量占75%，丙二醇雙叔丁基醚的質(zhì)量占15%。
[0025]實施例3
[0026]本實施例提供一種二元醇叔丁基醚的生產(chǎn)方法。以液化石油氣和二乙二醇為原料，且液化石油氣中異丁烯的質(zhì)量百分濃度為60%，在列管式反應(yīng)器中進(jìn)行加成反應(yīng)，合成二乙二醇單叔丁基醚和二乙二醇雙叔丁基醚。
[0027]所用的列管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一根長為2.5米，公稱直徑為50_的不銹鋼管，材質(zhì)為316L，列管外部為夾套，夾套里為加熱使用的循環(huán)熱水，為反應(yīng)體系提供熱源。
[0028]將強酸性陽離子交換樹脂(丹東明珠特種樹脂有限公司生產(chǎn)的D-005型陽離子交換樹脂催化劑)填裝到列管式反應(yīng)器中并預(yù)留熱膨脹空間，填裝好主催化劑后，將列管式反應(yīng)器固定好。備用。
[0029]分別用計量栗將液化石油氣和二乙二醇栗入列管式反應(yīng)器中，混合原料在通過列管式反應(yīng)器時進(jìn)行加成反應(yīng)?？刂贫叶嫉倪M(jìn)料空速為Ih \液化石油氣中的異丁烯與丙二醇的摩爾比為2:1，反應(yīng)溫度控制在80°C，反應(yīng)壓力控制在2MPa。反應(yīng)得到產(chǎn)品混合物，產(chǎn)品混合物用氣液分離器分離，氣相組分為未反應(yīng)的氣體，氣液分離器中重組分為二乙二醇、二乙二醇單叔丁基醚、二乙二醇雙叔丁基醚的混合物，經(jīng)過精餾，分離得到二乙二醇、二乙二醇單叔丁基醚和二乙二醇雙叔丁基