一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法。屬于精細(xì)化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]乙二醇異辛醚主要用作涂料、印刷油墨等的溶劑，水性涂料的成膜助劑，二乙二醇異辛醚可用于電子化學(xué)品，用作表面活性劑、塑料助劑、橡膠助劑等。
[0003]乙二醇異辛醚系列多元醇醚由環(huán)氧乙烷與異辛醇反應(yīng)制得，由于異辛醇的特殊性，屬于分子量較大的醇，在使用傳統(tǒng)堿催化合成乙二醇異辛醚系列多元醇醚時(shí)反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低，單醚選擇性低，給工業(yè)提純帶了很大的困擾。濃硫酸/雜多酸等催化對(duì)設(shè)備腐蝕太嚴(yán)重，形成工業(yè)廢料很難處理。由于磺酸鹽/高氯酸鹽其高效催化效果，現(xiàn)已大量在研究該類催化劑的工業(yè)化工藝，但其仍然對(duì)設(shè)備的腐蝕有影響，尤其是高氯酸鹽，因此，如果能降低高氯酸鹽的腐蝕性，同時(shí)不失高效催化性能，是工業(yè)需要解決的問(wèn)題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種在保證高催化性能的同時(shí)對(duì)設(shè)備腐蝕性低的合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，將異辛醇和催化劑加入反應(yīng)釜中，密閉后攪拌，同時(shí)加熱升溫到設(shè)定的反應(yīng)溫度后停止加熱，控制反應(yīng)壓力為0.1-0.5MPa，按異辛醇與環(huán)氧乙烷(EO)摩爾比為5~1:1的比例，持續(xù)向反應(yīng)釜中通入E0，EO導(dǎo)入完畢后，保溫至釜內(nèi)溫度不再上升、釜內(nèi)壓力不再下降時(shí)，通冷卻水冷卻出料，直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，得到產(chǎn)品。
[0007]所述的催化劑是采用微量鐵粉或銅粉改性高氯酸鹽。
[0008]所述反應(yīng)釜為鼓泡塔式反應(yīng)器。
[0009]所述催化劑改性方法:將高氯酸鹽懸浮于異辛醇溶液中，再將占高氯酸鹽0.005-0.02%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鐵粉或銅粉懸浮于溶液中，在帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，80°C -120°c下，攪拌2_6小時(shí)，過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，真空干燥。
[0010]作為對(duì)本發(fā)明的再一步限定，本發(fā)明所述的方法中設(shè)定的反應(yīng)溫度為80~150°C，催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1-1Oppmo
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明采用微量鐵粉/銅粉改性高氯酸鹽降低高氯酸鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕，降低了反應(yīng)雜質(zhì)異辛醚的產(chǎn)生，且催化劑用量低0.Ι-lOppm，催化活性高，轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，單醚選擇性達(dá)95%以上。
[0012]2.催化劑改性方法:將高氯酸鹽懸浮于異辛醇溶液中，再將高氯酸鹽0.005-0.02%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鐵粉或銅粉懸浮于溶液中，在帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，80-120°C下，攪拌2_6小時(shí)，過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，用真空干燥箱50 0C干燥即可使用，方法簡(jiǎn)單。
[0013]3.本發(fā)明采用鼓泡塔式反應(yīng)器，同時(shí)將微量催化劑懸浮于溶液中，由于催化劑用量少，不需過(guò)濾去除催化劑，即可進(jìn)入精餾系統(tǒng)，降低了高氯酸鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕。
【具體實(shí)施方式】
[0014]通過(guò)以下實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例中，異辛醇與EO均為分析純，EO為揚(yáng)子石化公司生產(chǎn)。
[0016]實(shí)施例中，反應(yīng)爸為鼓泡塔式反應(yīng)器。
[0017]實(shí)施例中，反應(yīng)后各物質(zhì)的濃度是用氣相色譜儀進(jìn)行定量分析的。采用GC-9790型氣相色譜儀，分流進(jìn)樣，配有程序升溫部件，氫火焰離子化檢測(cè)器。毛細(xì)色譜柱為ATSE-54型 25mX0.20mmX0.33 μ mD
[0018]實(shí)施例中，EO的轉(zhuǎn)化率按下述公式計(jì)算得到:
EO轉(zhuǎn)化率=(已反應(yīng)的EO量/ EO總投料量)X 100%
實(shí)施例1
催化劑是按照以下方法制備的，稱取高氯酸鋁34.35g，在攪拌下懸浮于200ml異辛醇溶液中，在稱取0.0034 g鐵粉同樣懸浮于溶液中，將該溶液移入帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，90°C -110°C下，攪拌4小時(shí)，測(cè)其溶液pH為3.1，并過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，濾液待用，濾出物用真空干燥箱50°C干燥，得到所需的催化劑。
[0019]實(shí)施例2
催化劑是按照以下方法制備的，稱取高氯酸鎂22.33g，在攪拌下懸浮于200ml異辛醇溶液中，在稱取0.0022g鐵粉同樣懸浮于溶液中，將該溶液移入帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，90°C -110°C下，攪拌4小時(shí)，測(cè)其溶液pH為4.8，并過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，濾液待用，濾出物用真空干燥箱50°C干燥，得到所需的催化劑。
[0020]實(shí)施例3
催化劑是按照以下方法制備的，稱取高氯酸鈉14.05g，在攪拌下懸浮于200ml異辛醇溶液中，在稱取0.0014g鐵粉同樣懸浮于溶液中，將該溶液移入帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，90°C -110°C下，攪拌4小時(shí)，測(cè)其溶液pH為5.6，并過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，濾液待用，濾出物用真空干燥箱50°C干燥，得到所需的催化劑。
[0021]實(shí)施例4
分別取實(shí)施例1-3中濾液100ml，分別放入3塊相同質(zhì)量經(jīng)鈍化處理過(guò)的316L不銹鋼金屬塊，放入烘箱中在100°C條件下放置10- 50h，測(cè)其重量變化，其中高氯酸鋁濾液，腐蝕性較強(qiáng)。
[0022]實(shí)施例5
將0.0008g用鐵粉改性過(guò)的高氯酸鋁(實(shí)施例1方法制得)和781.3g異辛醇加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)入EO44g，此時(shí)異辛醇與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°Co反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為100%，其中乙二醇異辛醚選擇性98%。直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)基本沒(méi)有。
[0023]實(shí)施例6
將0.0008g用鐵粉改性過(guò)的高氯酸鎂(實(shí)施例2方法制得)和781.3g異辛醇加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)入EO44g，此時(shí)異辛醇與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°Co反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為100%，其中乙二醇異辛醚選擇性為96%。直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)基本沒(méi)有。
[0024]實(shí)施例7
將0.0008g用鐵粉改性過(guò)的高氯酸鈉(實(shí)施例3方法制得)和781.3g異辛醇加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)入EO44g，此時(shí)異辛醇與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°Co反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為100%，其中乙二醇異辛醚選擇性為95%。直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)基本沒(méi)有。
[0025]實(shí)施例8
將0.0008g用銅粉改性過(guò)的高氯酸鋁(實(shí)施例1方法制得)和781.3g異辛醇加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)入EO44g，此時(shí)異辛醇與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°Co反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為100%，其中乙二醇異辛醚選擇性為98%。直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)基本沒(méi)有。
[0026]實(shí)施例9
將0.0013g用鐵粉改性過(guò)的高氯酸鋁(實(shí)施例1方法制得)和1308g乙二醇異辛醚加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)ΛΕ0 44g，此時(shí)乙二醇異辛醚與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°C。反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為100%，其中二乙二醇異辛醚選擇為99%。直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)基本沒(méi)有。
[0027]
對(duì)比例I
將0.0008g未改性的高氯酸鋁和781.3g異辛醇加入到鼓泡塔式反應(yīng)器中，密閉后攪拌、升溫，當(dāng)溫度達(dá)到90°C，停止加熱，持續(xù)向反應(yīng)釜中導(dǎo)入EO 44g，此時(shí)異辛醇與EO的摩爾比為3:1，控制釜壓0.1?0.5MPa，并通過(guò)調(diào)節(jié)通入反應(yīng)釜冷卻盤管中的水量將反應(yīng)溫度恒定在90°C -120°C。反應(yīng)結(jié)束后測(cè)其含量，EO轉(zhuǎn)化率為98%，其中乙二醇異辛醚選擇性為88%ο進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾產(chǎn)品中異辛醚雜質(zhì)為0.02-0.1%，難以去除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述方法是將異辛醇和催化劑加入反應(yīng)釜中，密閉后攪拌，同時(shí)加熱升溫到設(shè)定的反應(yīng)溫度后停止加熱，控制反應(yīng)壓力為0.1-0.5MPa，按異辛醇與環(huán)氧乙烷摩爾比為5~1:1的比例，持續(xù)向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷導(dǎo)入完畢后，保溫至釜內(nèi)溫度不再上升、釜內(nèi)壓力不再下降時(shí)，通冷卻水冷卻出料，直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，得到產(chǎn)品； 所述的催化劑是采用微量鐵粉或銅粉改性高氯酸鹽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述反應(yīng)釜為鼓泡塔式反應(yīng)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述催化劑改性方法:將高氯酸鹽懸浮于異辛醇溶液中，再將占高氯酸鹽0.005-0.02%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鐵粉或銅粉懸浮于溶液中，在帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，控制壓力?.1-0.3MP下，80°C -100°c下，攪拌2_6小時(shí)，過(guò)濾出高氯酸鹽晶體，真空干燥。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述設(shè)定的反應(yīng)溫度為80~150°C，催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1-1Oppm05.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述設(shè)定的反應(yīng)溫度為80~150°C，催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1-1Oppm06.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，其特征在于:所述真空干燥溫度為50°C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成乙二醇異辛醚及其多元醇醚的方法，所述方法是將異辛醇和催化劑加入反應(yīng)釜中，密閉后攪拌，同時(shí)加熱升溫到設(shè)定的反應(yīng)溫度后停止加熱，控制反應(yīng)壓力為0.1~0.5MPa，按異辛醇與環(huán)氧乙烷摩爾比為5~1：1的比例，持續(xù)向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷導(dǎo)入完畢后，保溫至釜內(nèi)溫度不再上升、釜內(nèi)壓力不再下降時(shí)，通冷卻水冷卻出料，直接進(jìn)入精餾系統(tǒng)，得到產(chǎn)品；所述的催化劑是采用微量鐵粉或銅粉改性高氯酸鹽。該方法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，能耗、物耗低，EO轉(zhuǎn)化率高，環(huán)保性好，降低了高氯酸鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕。
【IPC分類】C07C43/11, B01J27/06, C07C41/42, C07C41/03, B01J27/128, C07C43/13
【公開(kāi)號(hào)】CN105152871
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510592273
【發(fā)明人】張虎, 孫潔, 戴祖紅, 劉準(zhǔn), 曹惠慶, 束成洵
【申請(qǐng)人】江蘇怡達(dá)化學(xué)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月17日