專利名稱：一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，特別是一種通過(guò)調(diào)整聚乙二醇二甲醚產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的物料配比，消除產(chǎn)品中醚類副產(chǎn)品，提高原料的產(chǎn)率的一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法。
背景技術(shù)：
已有的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚產(chǎn)品的方法的部分工藝簡(jiǎn)述如下1、原生產(chǎn)工藝原料工段低醇在氫氧化鈉作催化劑的條件下，低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶1.094～1.283∶0.005～0.010，聚合后的高醇，經(jīng)醚化后再精餾(分離)出一定比例的前餾份(二～三乙二醇二甲醚)、后餾份(七～八等二乙二醇二甲醚)作為副產(chǎn)品后所得的產(chǎn)品聚乙二醇二甲醚方可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
2.原工藝條件反應(yīng)釜的反應(yīng)工藝條件反應(yīng)體系的起始溫度為110℃。
反應(yīng)過(guò)程中控制溫度130℃～160℃。
反應(yīng)體系中壓力控制在0.3MPa以下。
3.原工藝原料的規(guī)格及配比(1)原料規(guī)格a.低醇(工業(yè)級(jí)二乙二醇或三乙二醇)水＜1％(由于低醇來(lái)自不同的生產(chǎn)廠家，并且是下腳料，這里只考慮水含量指標(biāo))b.環(huán)氧乙烷含量≥99％醛含量≤0.4％H2O≤0.1％最后以購(gòu)買廠家的企標(biāo)來(lái)驗(yàn)收。
分子式 C2H4O分子量40.05
沸點(diǎn) 10.7℃(760mHg)熔點(diǎn) -112.37℃閃點(diǎn) -17.8℃粘度 0.32厘泊密度 0.8697(g/ml)(20℃)在空氣中爆炸極限 3％～100％(2)配比合成高醇，要求高醇平均分子量M為222～242，低醇的來(lái)源不同分子量也不同，配比應(yīng)隨著分子量的變化而變化。
4、原工藝中高醇主要的物化數(shù)據(jù)分子式HO-(CH2CH2O)nH分子量M＝222～242粘度 40厘泊(20℃)密度 1.13克/cm35、已有技術(shù)及其存在問(wèn)題聚乙二醇二甲醚NHD溶劑是一種新型低溫脫碳的凈化溶劑，該項(xiàng)凈化技術(shù)榮獲全國(guó)科技大會(huì)一等獎(jiǎng)。NHD溶劑的主要物料性質(zhì)如下(25℃)分子式CH3-O(CH2CH2O)n-CH3(n＝2～8)分子量250～270PH＝7～9其中二～三乙二醇二甲醚≤13％四～六乙二醇二甲醚≥73％七～八乙二醇二甲醚≤14％H2O％≤1.0％聚乙二醇二甲醚合成原理原料合成工段是將低分子量多乙二醇(低醇或二乙二醇、三乙二醇)在催化劑NaOH作用下，與環(huán)氧乙烷在一定的溫度、壓力下聚合到一定高分子量的多乙二醇(高醇)其反應(yīng)式及配比為
分子量 M 44222～242質(zhì)量比 X Y 1配比 1 1.094～1.283將高醇輸送到粗制工段醚化成粗醚，然后，將粗醚輸送到精制工段蒸餾，去除一定的水及一定比例的二～三乙二醇二甲醚和七～八乙醇二甲醚副產(chǎn)品后出的產(chǎn)品才可達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/04LHF004-2000。
因此，其存在問(wèn)題是有醚類副產(chǎn)品產(chǎn)生，產(chǎn)率較低。
專利號(hào)為CN92108731.4、發(fā)明名稱為“聚乙二醇二甲醚的生產(chǎn)方法”的專利，公開(kāi)了一種有機(jī)物理溶劑聚乙二醇二甲醚(NHD溶劑)的一步法生產(chǎn)方法，在反應(yīng)釜中投入多乙二醇、氫氧化鈉、有機(jī)反應(yīng)介質(zhì)，其摩爾比為1∶2～5∶0.5～8，通加鹵甲烷(保持0.01～0.6MPa)或硫酸二甲酯，在30～90℃，使充分反應(yīng)；分離得聚乙二醇二甲醚CH3-(OCH2CH2)x-OCH3，其中X＝2～9，平均分子量M＝150～300。該發(fā)明可根據(jù)用戶對(duì)產(chǎn)品分子量的不同要求進(jìn)行生產(chǎn)，用該法生產(chǎn)的產(chǎn)品可用于脫除酸性氣體具有顯著的功效。本產(chǎn)品還可用于輕紡印染、日用化工、有機(jī)合成、油墨涂料等。
其主權(quán)項(xiàng)為一種有機(jī)物理溶劑聚乙二醇二甲醚的生產(chǎn)方法，其特征是在反應(yīng)釜中投入多乙二醇，氫氧化鈉，有機(jī)反應(yīng)介質(zhì)，其摩爾比為1∶2～5∶0.5～8、通加鹵甲烷(保持0.01～0.6MPa)或硫酸二甲酯，在30～90℃，使充分反應(yīng)；分離得聚乙二醇二甲醚CH3-(OH2CH2)x-OCH3，其中X＝2～9，平均分子量M＝150～300。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)調(diào)整聚乙二醇二甲醚產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的物料配比，消除產(chǎn)品中醚類副產(chǎn)品，從而提高原料的產(chǎn)率的一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明在原料工段經(jīng)過(guò)調(diào)整物料配比，將原低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比1∶1.094～1.283∶0.005～0.010調(diào)整為1∶0.887～1.075∶0.005～0.010(相對(duì)應(yīng)高醇的分子量為200～220)。將所得的高醇蒸餾成能完全滿足生成達(dá)到產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的高醇。精餾出的前餾份再作為原料工段的原料使用。高醇在經(jīng)粗制工段醚化生成粗醚，蒸餾時(shí)出的產(chǎn)品沒(méi)有醚類副產(chǎn)品，即可達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，包括將原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉按照配比在反應(yīng)釜中聚合生成高醇，經(jīng)醚化反應(yīng)后再經(jīng)聚乙二醇二甲醚精餾，得到產(chǎn)品；其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.887～1.075∶0.005～0.010，相對(duì)應(yīng)高醇的平均分子量為200～220；在所述的反應(yīng)釜中聚合生成高醇步驟之后和醚化反應(yīng)步驟之前增加高醇分離步驟，將高醇分離步驟蒸出的低醇再作原料使用，高醇分離的工藝條件為壓力控制在-0.05～-0.10MPa，物料溫度控制在130～210℃，分離后的高醇平均分子量為222～242。
根據(jù)所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶1.028∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為235。
根據(jù)所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.943∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為233。
根據(jù)所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.981∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為235.5。
根據(jù)所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶1.057∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為239.7。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果本發(fā)明在原料工段經(jīng)過(guò)調(diào)整物料配比，將所得的高醇蒸餾成能完全滿足生成達(dá)到產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的高醇。精餾出的前餾份再作為原料工段的原料使用。高醇在經(jīng)粗制工段醚化生成粗醚，蒸餾時(shí)出的產(chǎn)品沒(méi)有醚類副產(chǎn)品，即可達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。使用本發(fā)明大大提高了原料的產(chǎn)率，達(dá)到了原料的產(chǎn)率最終為100％。


圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的工藝流程如圖所示，本發(fā)明是在原有生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，其他工藝條件不變。
本發(fā)明先將原料工段的原料配比投料調(diào)整，將原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比1∶1.094～1.283∶0.005～0.010調(diào)整為1∶0.887～1.075∶0.005～0.010，相對(duì)應(yīng)高醇的分子量為200～220。
將原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉在反應(yīng)釜中聚合生成高醇，然后經(jīng)高醇分離步驟，將高醇分離步驟蒸出的低醇再作原料使用。
高醇分離的工藝條件為壓力控制在-0.05～-0.10MPa，物料溫度控制在130～210℃，分離后的高醇平均分子量為222～242。用塔蒸餾時(shí)，其該塔的理論板數(shù)為20～80塊。
下面列舉幾組數(shù)據(jù)，從壓力、溫度及時(shí)間的變化上來(lái)說(shuō)明分離的情況a.控制壓力在-0.1MPa，溫度升到138℃時(shí)經(jīng)過(guò)約20分鐘左右分離出二乙二醇?？刂茐毫υ?0.1MPa，溫度升到162℃時(shí)經(jīng)過(guò)約30分鐘左右分離出三乙二醇。
b.控制壓力在-0.08MPa，溫度升到150℃時(shí)經(jīng)過(guò)約25分鐘左右分離出二乙二醇?？刂茐毫υ?0.08MPa，溫度升到180℃時(shí)經(jīng)過(guò)約40分鐘左右分離出三乙二醇。
然后按原有的工藝條件經(jīng)醚化反應(yīng)(合成反應(yīng))后，再按已有的聚乙二醇二甲醚精餾工藝條件精餾得到產(chǎn)品。精餾時(shí)出的產(chǎn)品沒(méi)有醚類副產(chǎn)品，精餾的目的是去除固體雜質(zhì)以及將粗品顏色由深變淺。醚化反應(yīng)(合成反應(yīng))按原有公知的工藝條件進(jìn)行，附圖中的甲基化劑為公知的氯甲烷，堿為公知的氫氧化鈉。
本發(fā)明在原料工段經(jīng)過(guò)調(diào)整物料配比，將所得的高醇蒸餾成能完全滿足生成達(dá)到產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的高醇。精餾出的前餾份再作為原料工段的原料使用。高醇在經(jīng)粗制工段醚化生成粗醚，蒸餾時(shí)出的產(chǎn)品沒(méi)有醚類副產(chǎn)品，即可達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。使用本發(fā)明極大的提高了原料的產(chǎn)率，達(dá)到了原料的產(chǎn)率最終為100％。
實(shí)施例1低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比調(diào)整到1∶0.943∶0.006時(shí)(高醇的平均分子量為206)蒸餾出前餾份(二～三乙二醇)為11.85％的高醇，其高醇的平均分子量為233，經(jīng)醚化再精餾所得的產(chǎn)品(此時(shí)無(wú)醚類副產(chǎn)品)組成為二乙二醇二甲醚0.42三乙二醇二甲醚11.43四乙二醇二甲醚28.86五乙二醇二甲醚28.12六乙二醇二甲醚20.56七乙二醇二甲醚8.20八乙二醇二甲醚2.01M＝260.54H2O＝0.52PH＝7.95實(shí)施例2低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比調(diào)整到1∶0.981∶0.006時(shí)(高醇的分子量為210)蒸餾出前餾份(二～三乙二醇)為11.78％的高醇，其高醇的平均分子量為235.5，經(jīng)醚化再精餾所得的產(chǎn)品(此時(shí)無(wú)醚類副產(chǎn)品)組成為二乙二醇二甲醚0.28三乙二醇二甲醚11.50四乙二醇二甲醚28.03五乙二醇二甲醚27.10六乙二醇二甲醚20.12七乙二醇二甲醚9.32八乙二醇二甲醚3.27M＝263.53H2O＝0.48
PH＝7.98實(shí)施例3低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比調(diào)整到1∶1.057∶0.006時(shí)(高醇的平均分子量為218)蒸餾出前餾份(二～三乙二醇)為11.94％的高醇，其高醇的平均分子量為239.7，經(jīng)醚化再精餾所得的產(chǎn)品(此時(shí)無(wú)醚類副產(chǎn)品)組成為二乙二醇二甲醚0.36三乙二醇二甲醚11.58四乙二醇二甲醚29.20五乙二醇二甲醚28.12六乙二醇二甲醚20.60七乙二醇二甲醚8.60八乙二醇二甲醚1.18M＝267.71H2O＝0.62PH＝8.01實(shí)施例4將原來(lái)的低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的投料摩爾比調(diào)整到1∶1.028∶0.006，反應(yīng)生成的多乙二醇經(jīng)蒸餾出前餾份(使其前餾份即二～三乙二醇小于12％)的高醇M＝235，然后經(jīng)醚化再精餾所得的產(chǎn)品(此時(shí)無(wú)醚類副產(chǎn)品)組成為二乙二醇二甲醚0.33三乙二醇二甲醚11.23四乙二醇二甲醚28.47五乙二醇二甲醚27.97六乙二醇二甲醚20.19七乙二醇二甲醚9.26八乙二醇二甲醚2.15M＝261.97H2O＝0.38PH＝7.82。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，包括將原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉按照配比在反應(yīng)釜中聚合生成高醇，經(jīng)醚化反應(yīng)后再經(jīng)聚乙二醇二甲醚精餾，得到產(chǎn)品；其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.887～1.075∶0.005～0.010，相對(duì)應(yīng)高醇的平均分子量為200～220；在所述的反應(yīng)釜中聚合生成高醇步驟之后和醚化反應(yīng)步驟之前增加高醇分離步驟，將高醇分離步驟蒸出的低醇再作原料使用，高醇分離的工藝條件為壓力控制在-0.05～-0.10MPa，物料溫度控制在130～210℃，分離后的高醇平均分子量為222～242。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶1.028∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為235。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.943∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為233。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶0.981∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為235.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，其特征在于所述的原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉的摩爾配比為1∶1.057∶0.006；所述分離后的高醇平均分子量為239.7。
全文摘要
一種生產(chǎn)聚乙二醇二甲醚的方法，將原料低醇與環(huán)氧乙烷和氫氧化鈉按照摩爾配比為1∶0.887～1.075∶0.005～0.010在反應(yīng)釜中聚合生成高醇，高醇平均分子量為200～220。然后經(jīng)高醇分離，將驟蒸出的低醇再作原料使用，高醇分離的工藝條件為壓力控制在－0.05～－0.10MPa，物料溫度控制在130～210℃，分離后的高醇平均分子量為222～242。然后經(jīng)醚化反應(yīng)，再經(jīng)聚乙二醇二甲醚精餾，得到產(chǎn)品。本發(fā)明經(jīng)過(guò)調(diào)整原料配比，將所得的高醇蒸餾成能完全滿足生成達(dá)到產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的高醇。高醇在經(jīng)粗制工段醚化生成粗醚，蒸餾時(shí)出的產(chǎn)品沒(méi)有醚類副產(chǎn)品，即可達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提高了原料的產(chǎn)率，達(dá)到了原料的產(chǎn)率最終為100％。
文檔編號(hào)C07C43/11GK1821198SQ200610043388
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者王亞, 楊明菊, 楊成云 申請(qǐng)人:王亞