一種生產(chǎn)叔丁基醚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種生產(chǎn)叔丁基醚的方法，屬有機(jī)化工領(lǐng)域，具體涉及一種乙二醇和煉廠碳四為 原料，在催化劑存在條件下制備乙二醇叔丁基醚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙二醇叔丁基醚具有閃點(diǎn)高、不易燃、毒性低等多方面優(yōu)點(diǎn)，是重要的工業(yè)溶劑和 化學(xué)合成的中間體，由于其分子內(nèi)含有醚鍵和羥基，以其優(yōu)異的性能，被廣泛用作水基表面 涂料、噴氣燃料防冰劑、剎車液、油墨、染料、醫(yī)藥、香料及清洗劑等行業(yè)，還可作為汽車行業(yè) 合成剎車液的基礎(chǔ)液。
[0003] 乙二醇醚類的制法通常有以下方法： ①乙二醇鈉與有機(jī)鹵化物反應(yīng)法：乙二醇鈉與叔丁基氯反應(yīng)，生成乙二醇叔丁基醚以 及氯化鈉，該法在反應(yīng)過程中，產(chǎn)生大量的固體產(chǎn)物氯化鈉，在處理排放過程中受到限制。
[0004] ②脂肪族環(huán)氧化合物與醇類反應(yīng)法：環(huán)氧乙烷與叔丁醇進(jìn)行醚化反應(yīng)，得到相應(yīng) 的乙二醇叔丁基醚和少量的二甘醇醚及三甘醇醚。該反應(yīng)在無催化劑存在下，在高溫高壓 下進(jìn)行，采用溫度一般為20(T250°C，壓力為2. 5~5 MPa。如果在催化劑存在的情況下，反應(yīng) 溫度和壓力大大降低。工業(yè)生產(chǎn)一般在催化劑存在下進(jìn)行，如在BF3、A1C1 3、NaOH存在下 反應(yīng)，反應(yīng)溫度為10(T250°C，壓力(T4 MPa。該法是間歇釜式反應(yīng)，壓力較高，相應(yīng)的對設(shè) 備材質(zhì)要求較高。
[0005] ③乙二醇與叔丁醇在無機(jī)酸做催化劑的情況下，生成乙二醇醚類。該法對乙二醇 單叔丁基醚的選擇性較差，同時生成一部分水，它和催化劑溶在一起，形成了部分廢酸，增 加了環(huán)保處理的難題。
[0006] ④乙二醇與異丁烯反應(yīng)法等。
[0007] 中國專利CN1065656A介紹了 一種二甘醇單叔丁基醚的制備方法，把二甘醇 和裂解C4餾分丁二烯抽余液作為反應(yīng)原料，以大孔強(qiáng)酸性陽離子樹脂做催化劑，在溫 度40?85°C，壓力1.0?3. 0 MPa，醇烯摩爾比1.0?3. 0,液體進(jìn)料空速0. 5?3. Oh'線速度 180~350厘米/小時的條件下，連續(xù)通過固定床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)生成二甘醇單叔丁基醚，異 丁烯轉(zhuǎn)化率80~85%，二甘醇單叔丁基醚的選擇性90~97%。由于原料來源豐富，價格低廉，可 以大幅度的降低生產(chǎn)成本但是異丁烯轉(zhuǎn)化率較低。
[0008] 中國專利CN1230535A題爾比烯化率ling涉及乙二醇單叔丁基醚的合成工藝， 該工藝以乙二醇與異丁烯為原料，在強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂催化劑的存在下，于溫度 45~55°C，壓力0. 8 ~2. OMPa條件下反應(yīng)，其中反應(yīng)產(chǎn)物部分循環(huán)入反應(yīng)器進(jìn)料，循環(huán)量以重 量百分比計為總反應(yīng)器進(jìn)料量的55飛5 %。該專利雖然異丁烯轉(zhuǎn)化率較高，但乙二醇的轉(zhuǎn)化 率較低，乙二醇單叔丁基醚的選擇性較差。
[0009] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：（1)制備分離工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重；（3)釜式反 應(yīng)對壓力要求較高，相應(yīng)的對設(shè)備的材質(zhì)要求苛刻；（3)乙二醇的一次利用率較低；（4)乙 二醇單叔丁基醚的選擇性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種乙二醇利用率高、乙 二醇單叔丁基醚選擇性好，環(huán)境友好的一種生產(chǎn)叔丁基醚的方法。
[0011] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該生產(chǎn)叔丁基醚的方法，其特征在 于，具體工藝步驟為：將混有質(zhì)量百分比含量為309T90%惰性氣體的異丁烯與乙二醇混合 后通入連續(xù)分控反應(yīng)組件進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)分控反應(yīng)組件為三個連續(xù)串聯(lián)的固定床反應(yīng)器， 分別為一號反應(yīng)器、二號反應(yīng)器、三號反應(yīng)器，三個固定床反應(yīng)器內(nèi)分別為不同的反應(yīng)條件 并裝有相同或不同的固體催化劑，連續(xù)反應(yīng)后對輕組分進(jìn)行閃蒸，再對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行精制 分離； 其中，一號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度5(T80°C;反應(yīng)壓力1~3. OMPa;醇烯摩爾比 (15?6) :1 ;空速 1. 2?5. 51T1 ; 二號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度45飛5°C ;反應(yīng)壓力1~2. 5MPa ;補(bǔ)充異丁烯使醇烯 摩爾比（10?2 ) : 1 ;空速0. 9?4. 51T1 ; 三號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度35飛5°C ;反應(yīng)壓力廣2. OMPa ;補(bǔ)充異丁烯使醇烯 摩爾比（4?0? 5) :1;空速L 5?4h'
[0012] 優(yōu)選的，所述的一號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度55~70°C ;反應(yīng)壓力 1.4?210^;醇烯摩爾比（10?7):1;空速1.0?211'
[0013] 優(yōu)選的，所述的二號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度45~55°C;反應(yīng)壓力 L 2?I. 7MPa;醇烯摩爾比（5?2) :1;空速L 3?3. 5h'
[0014]優(yōu)選的，所述的三號反應(yīng)器的操作條件是：反應(yīng)溫度優(yōu)選4(T45°C;反應(yīng)壓力f 1. 5 MPa;醇烯摩爾比（3?1) :1;空速I. 81.511'
[0015] 所述的固體催化劑為固體超強(qiáng)酸催化劑、樹脂催化劑、雜多酸催化劑或分子篩催 化劑。優(yōu)選磺酸系列大孔的陽離子交換樹脂催化劑。
[0016] 所述的惰性氣體為N2XO2、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、丁烷、1-丁烯、2-丁烯及戊烷 中的一種兩種或兩種以上的任意比例混合物。
[0017] 所述的惰性氣體在異丁烯混合氣中的質(zhì)量百分比為55% ~85%。
[0018] 所述的連續(xù)分控反應(yīng)組件具體為：包括依次串聯(lián)的一號反應(yīng)器、二號反應(yīng)器、三號 反應(yīng)器、閃蒸塔、精制塔；一號反應(yīng)器頂部有乙二醇、異丁烯進(jìn)料口，一號反應(yīng)器與二號反應(yīng) 器、二號反應(yīng)器與三號反應(yīng)器、三號反應(yīng)器與閃蒸塔之間的串聯(lián)管路上一次并聯(lián)有第一壓 控部件、第二壓控部件、第三壓控部件；在第一壓控部件、第二壓控部件之后的串聯(lián)管路上 分別開有第一異丁烯補(bǔ)料口和第二異丁烯補(bǔ)料口。
[0019] 異丁烯補(bǔ)料口的開設(shè)，可以在連續(xù)串聯(lián)反應(yīng)中對物料比進(jìn)行精確地控制，提高原 料的轉(zhuǎn)化率。
[0020] 本發(fā)明采用固體催化劑，煉廠碳四與乙二醇按比例先后通過三個控制不同條件的 固定床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，通過反應(yīng)器的溫度調(diào)整及進(jìn)料的摩爾比的選擇，使生成的乙二醇 具有較1?的選擇性。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種生產(chǎn)叔丁基醚的方法所具有的有益效果是：本發(fā) 明涉及的一種生產(chǎn)叔丁基醚的方法，與已有的鹵代烴交換反應(yīng)、釜式反應(yīng)、固定床反應(yīng)及 其它反應(yīng)工藝是不同的。本發(fā)明采用三個固定床反應(yīng)器，通過調(diào)整三個固定床反應(yīng)器的溫 度、以及乙二醇與異丁烯在不同反應(yīng)器里的摩爾配比，可最終使乙二醇與異丁烯在較低的 摩爾比下，生成的乙二醇叔丁基醚具有較高的選擇性，達(dá)到90%以上，以及異丁烯有較高的 轉(zhuǎn)