一種丙二醇丁醚的連續(xù)化制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種丙二醇下酸的制備方法，特別是設(shè)及一種丙二醇下酸的連續(xù)化制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙二醇酸主要應(yīng)用于溶劑、發(fā)動機(jī)燃料添加劑、防凍液、剎車液、化工中間體等方 面。世界二元醇酸的消費(fèi)增長主要在歐洲，與乙二醇酸相比，丙二醇酸消費(fèi)增長速度相對較 快。我國丙二醇酸主要用于涂料、油墨、清洗劑和農(nóng)藥等領(lǐng)域。今后我國丙二醇酸消費(fèi)的主 要驅(qū)動力是涂料和油墨行業(yè)，在汽車制動液和防凍液領(lǐng)域中，丙二醇酸也可能替代部分乙 二醇酸，有一定的潛在市場。
[0003] 目前，生產(chǎn)丙二醇下酸的方法主要有兩種方式，一是W酸或堿為催化劑在夾套蓋 中進(jìn)行間歇反應(yīng)，生成產(chǎn)物經(jīng)脫輕和脫重等處理得到成品，該方法轉(zhuǎn)化率僅為50-60%左 右，精制過程需要二次精饋等環(huán)節(jié)，過程較復(fù)雜;二是W陽離子型和特殊樹脂型催化劑等為 催化劑進(jìn)行固定床液相反應(yīng)，反應(yīng)周期長達(dá)24小時、轉(zhuǎn)化率在81%左右，反應(yīng)形成的產(chǎn)物經(jīng) 二次精饋得到成品，該反應(yīng)過程中催化劑活性降低較快，收率相對較低?？傊?，目前兩種制 備方法存在過程復(fù)雜、時間長及收率相對較低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是克服傳統(tǒng)方法的不足，提供一種新的丙二醇下酸的連續(xù)化制備方 法。本發(fā)明的制備工藝是W固體堿NH(C也)2N也/MCM-41為催化劑，采用管式反應(yīng)器連續(xù)化進(jìn) 行下醇和環(huán)氧丙烷的氣相催化反應(yīng)制備丙二醇下酸，本發(fā)明中環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化丙二醇下酸的 轉(zhuǎn)化率可達(dá)到97.10% W上;經(jīng)減壓精饋制得的丙二醇下酸的純度可達(dá)到99.Owt% W上，下 醇可循環(huán)使用。同時還克服了 W往催化反應(yīng)原料轉(zhuǎn)化率低、催化劑活性降低快、廢水多等問 題。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種丙二醇下酸的連續(xù)化制備方法，其特征在于，W固體堿NH(C也)2N也/MCM-41為 催化劑，在管式反應(yīng)器中，下醇和環(huán)氧丙烷進(jìn)行氣相催化反應(yīng)，所得的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)精饋分離 得到丙二醇下酸。
[0007] 所述方法的具體步驟為：
[000引（1)在管式反應(yīng)器中加入固體堿NH(C也)2畑2/MCM-41催化劑，將原料下醇和環(huán)氧丙 燒加熱汽化之后連續(xù)通入管式反應(yīng)器中，氣相催化反應(yīng)生成的混合氣體經(jīng)冷凝后得到丙二 醇下酸粗產(chǎn)品；
[0009] (2)步驟（1)得到的丙二醇下酸粗產(chǎn)品加入側(cè)線精饋塔減壓精饋分離，側(cè)線精饋塔 側(cè)線出料為含量>99.Owt%的丙二醇下酸，側(cè)線精饋塔塔頂?shù)玫降南麓甲鳛樵涎h(huán)使 用，側(cè)線精饋塔塔底出料為高沸點(diǎn)組分與丙二醇下酸的混合物。
[0010] 所述方法中，原料下醇和環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為2.02:1-3.49:1，優(yōu)選為2.55:1。
[0011] 所述方法中，氣相催化反應(yīng)的壓力為0.12-0.24M化，優(yōu)選為0.18MPa;反應(yīng)溫度為 120.0-160.7 °C，優(yōu)選為 140.5 °C ;空速比為0.46-0.8化-1，優(yōu)選為0.46-0.6化-1。
[0012] 所述方法中，側(cè)線精饋塔的壓力為0.086M化，塔頂溫度為72.2-73. rC，塔底溫度 為 110.6-113.5°C，側(cè)線溫度為 106.3-107.4°C，回流比為2-3。
[0013] 側(cè)線精饋塔的理論塔板數(shù)為51，原料進(jìn)料位置為第25板，側(cè)線出料位置為第36板。
[0014] 下醇經(jīng)側(cè)線精饋塔回收，所述側(cè)線精饋塔塔頂回收的下醇含量含95.Owt%。
[001引優(yōu)選地，固體堿NH(C出）2NH2/MCM-41催化劑加填量與管式反應(yīng)器管內(nèi)體積比為 0.60:1，所述固體堿NH(CH2)2NH2/MCM-41催化劑的粒徑為50-80皿。
[0016] 有益效果:本發(fā)明的丙二醇下酸的制備方法可連續(xù)化操作，環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化丙二醇 下酸的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到97.10 % W上，最終制得的丙二醇下酸的純度可達(dá)到99. Owt % W上，下 醇可循環(huán)使用，固體堿催化劑NH(C出)2N此/MCM-41經(jīng)180小時連續(xù)使用，環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率僅 降低0.29%。該工藝同時克服了 W往催化反應(yīng)原料轉(zhuǎn)化率低、催化劑活性降低快、廢水多等 問題。
[0017] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不W具體實施 方式為限，而是由權(quán)利要求加 W限定。
【附圖說明】
[0018] 圖1為一種丙二醇下酸的連續(xù)化制備方法的工藝流程圖。
[0019] 圖2為氣相催化反應(yīng)壓力對環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率W及丙二醇下酸粗產(chǎn)品純度的影響。
[0020] 圖3為氣相催化反應(yīng)溫度對環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率W及丙二醇下酸粗產(chǎn)品純度的影響。
[0021] 圖4為原料下醇和環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比對環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率W及丙二醇下酸粗產(chǎn)品純 度的影響。
[0022] 圖5為空速對環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率W及丙二醇下酸粗產(chǎn)品純度的影響。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過具體實施例對本發(fā)明所述的技術(shù)方案給予進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但有必要 指出W下實施例只用于對
【發(fā)明內(nèi)容】
的描述，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0024] 本發(fā)明所述的一種丙二醇下酸的連續(xù)化制備方法，工藝流程圖如圖1所示，其中1 為下醇儲罐、2為過濾器、3為穩(wěn)壓閥、4為環(huán)氧丙烷儲罐、5為計量累、6為混合器、7為預(yù)熱器、 8為預(yù)熱器加熱爐、9為管式反應(yīng)器、10為管式反應(yīng)器加熱爐、11為冷凝器、12為冷凝器、13為 背壓閥、14為收集器、15為收集槽、16為固體堿NH( C出)2N出/MCM-41催化劑、17為減壓側(cè)線精 饋塔。在管式反應(yīng)器9等設(shè)備和管道上根據(jù)需要分別設(shè)置截止閥V、=通轉(zhuǎn)化閥SW及測溫儀 Tl和測壓儀Pl等。
[0025] 工藝流程中設(shè)及的主要物流包括:①為下醇，②為環(huán)氧丙烷，③為下醇和環(huán)氧丙烷 的混合氣體，④為收集器底部出料的丙二醇下酸粗產(chǎn)品，⑤為側(cè)線精饋塔塔頂?shù)玫降幕厥?下醇，⑥為側(cè)線精饋塔側(cè)線出料，⑦為側(cè)線精饋塔塔底冷凝液。
[0026] 實施例1:
[0027] 首先在外部包裹有夾套的CP 8*800的不誘鋼管式反應(yīng)器中加入粒徑為50-80WI1的 固體堿NH(C出)2N出/MCM-41，所述管式反應(yīng)器由立段加熱管式爐組成，其中固體堿催化劑加 填量與管式反應(yīng)器管內(nèi)體積比為0.60:1;將原料下醇和環(huán)氧丙烷按照質(zhì)量比為2.55:1由計 量累打入混合器中，經(jīng)預(yù)熱器加熱爐加熱汽化進(jìn)入管式反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)生成的混合氣體 經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入收集器，收集器底部采出含量>62. Owt%的丙二醇下酸粗產(chǎn)品；將 50.0% W上的收集器底部采出的丙二醇下酸粗產(chǎn)品加入側(cè)線精饋塔，經(jīng)減壓精饋，側(cè)線精 饋塔側(cè)線出料為含量含99.32wt %的丙二醇下酸;側(cè)線精饋塔塔頂?shù)玫胶亢?5.61wt %的 下醇，循環(huán)使用;側(cè)線精饋塔塔底出料為高沸點(diǎn)組分與丙二醇下酸的混合物。
[0028] 具體的說，本發(fā)明的方法步驟如下：
[0029] (1)在外部包裹有夾套的q> 8*800的不誘鋼管式反應(yīng)器9中加入粒徑為50-80WI1的 固體堿NH(C此)2N出/MCM-41，其中固體堿催化劑加填量與管式反應(yīng)器管內(nèi)體積比為0.60:1; 將下醇儲罐1和環(huán)氧丙烷儲罐4中的下醇①和環(huán)氧丙烷②按照質(zhì)量比為2.55:1由計量累5打 入混