[發明專利]一種連續化管道反應制備乙二醇單正丁醚的方法

有效

• 申請號: 200810021628.4
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101337864A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 秦旭東;秦怡生;陳榮福;王偉;蔣大智
• 申請（專利權）人: 德納（南京）化工有限公司
• 主分類號: C07C43/13
• 分類號: C07C43/13;C07C41/03;B01J31/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 韓朝暉

技術領域

本發明涉及一種乙二醇單正丁醚的制備方法，尤其是特別涉及一種連續化管道反應制備乙二醇單正丁醚的方法。

背景技術

作為溶劑用的乙二醇醚，以乙二醇單正丁醚及其醋酸酯的用量為最大。其在水中分散性好，在水基涂料中有著廣泛應用。此外，它也是硝基纖維素、醇酸樹脂及酚醛樹脂等的優良溶劑。由于其蒸發速率較慢，因而對改進清漆的光澤、防止脫皮等有效，在快干漆和瓷漆中作稀釋劑，可增加油漆與木材、金屬間的粘附性。

正丁醇與環氧乙烷(EO)醚化反應是制備乙二醇單正丁醚常用的方法，通常采用液體酸(如BF3乙醚絡合物)催化劑或液體堿(如N_aOH、KOH等)催化劑。液體酸雖然具有很高的催化活性，但催化劑對設備腐蝕性強，且污染產品和環境。液體堿催化正丁醇與環氧乙烷(EO)醚化反應制備乙二醇單正丁醚，存在副產物多、選擇性差的缺陷。胡先念等(中國專利申請號200710035742.8)在鈦硅分子篩或改性鈦硅分子篩存在下，由乙烯、過氧化氫和正丁醇合成乙二醇單正丁醚，該發明一步反應制備乙二醇丁醚，使乙烯、過氧化氫、正丁醇在鈦硅分子篩或改性鈦硅分子篩存在下，正丁醇與過氧化氫按照1～20的摩爾比、在5～280℃和0.1～5.0MPa下接觸0.2～10小時，每克反應液中有0.001～0.5g分子篩。還有采用新型固體酸類催化劑的報導(毛連山等，化學工業與工程技術：自然科學版，2006年6月第27卷第3期)，使用新型固體酸類催化劑進行正丁醇與環氧乙烷的醚化反應，來制備乙二醇單正丁醚，但由于采用的是間歇釜式反應工藝，難以提高生產效率和實施規模化生產。

本發明目的在于為制備乙二醇單正丁醚提供一種能克服現有生產工藝缺點，且能連續化高效率生產的新工藝。

發明內容

本發明的目的在于提供一種連續化管道反應制備乙二醇單正丁醚的方法，克服間歇釜式反應工藝所存在的工藝過程復雜、設備利用率低、難以提高生產效率的缺陷，采用連續化管道反應，以提高乙二醇單正丁醚的生產效率，且催化劑活性高、選擇性好，產品收率高。

本發明采用的技術方案如下：

一種連續化管道反應制備乙二醇單正丁醚的方法，以正丁醇與環氧乙烷為原料，其特征在于：以烷基磺酸鹽為催化劑，將正丁醇、環氧乙烷和催化劑經混合、預熱后，連續輸入管道反應器進行醚化反應，反應溫度130-220℃，壓力3.5～6.0MPa，反應產物經精餾回收過量的正丁醇，制得乙二醇單正丁醚。

本發明采用烷基磺酸鹽為醚化反應的催化劑，該催化劑的催化活性高、選擇性好、產品收率高、無毒、無刺激性、對設備無腐蝕。所述的烷基磺酸鹽催化劑包括三氟甲基磺酸鋁、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鋅、甲基二磺酸鋅、甲基二磺酸鋁或甲基二磺酸鎂，或是其混合物，催化劑的用量為正丁醇質量的0.02-0.1％，優選的催化劑用量為正丁醇質量的0.03-0.05％。

正丁醇和環氧乙烷混合后在管道反應器發生醚化反應，反應原料配比為正丁醇與環氧乙烷的摩爾比為正丁醇∶環氧乙烷＝3-9∶1(摩爾比)，優選5-6∶1(摩爾比)。

醚化反應溫度130-220℃，優選反應溫度為140-170℃。控制反應溫度的方法可以采用在管道反應器內進行絕熱反應或等溫反應，或部分等溫反應與部分絕熱反應組合的方式，優選部分等溫反應與部分絕熱反應組合的方法，以使反應溫度控制在所述的溫度范圍內，特別是控制在優選反應溫度140-170℃范圍內。

管道反應器內操作壓力3.5～6.0MPa，優選操作壓力4.0～5.0MPa。

醚化反應時間，即管道反應器內停留時間為1-3h，優選控制反應停留時間為2.0-2.5h。