[發明專利]一種二乙氧基甲烷的制備方法

有效

• 申請號: 201310750268.2
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103739462A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳鵬騫;王根俊;唐德華;許崇貴;鄧斌;謝代群;張亞;王小俠
• 申請（專利權）人: 貴州黔晟新能源實業有限公司
• 主分類號: C07C43/30
• 分類號: C07C43/30;C07C41/56;B01J31/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及化工原料制備領域，尤其是一種二乙氧基甲烷的制備方法。

背景技術

二乙氧基甲烷又稱甲醛縮二乙醇，英文縮寫為DEM，沸點88℃，閃點-5℃，比重（20℃）0.8305，20℃水中溶解度4.4%，它具有獨特的性質,在氫氧化物、氫化鈉、格氏試劑等強堿和弱酸性條件下具有較好的穩定性，也不易形成過氧化物。不僅可作為有機合成中的溶劑、電池中的溶劑、燃料添加劑等，還可以作為有機反應的試劑；可以合成許多化學物質，以及作為柴油添加劑，進而達到消煙的目的。

當作為溶劑時，在有機金屬反應中作為溶劑，如烷基化、酰基化、有機鋰反應及Grignard反應和氧化反應；作為有機反應、重結晶、萃取、稀釋等的溶劑，可替代一些常用溶劑如四氫呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷和甲基叔丁基醚；在二烷基銅鋰的共軛加成、鈀催化烯丙基化、貴金屬催化加氫以及酶的酯化等反應中都是一種較好的溶劑；并且，還是無水鋁電池和無水鋰電池中很有用的溶劑；同時，還可以作為聚合物的助劑：是氯丁橡膠膠粘劑的溶劑，使膠粘劑儲藏更穩定、涂刷性能好、剝離強度低，作為低粘度的溶劑，加快滲透，具有長活化期的酚醛樹脂或脲醛樹脂與DEM組成層狀材料浸漬劑，也起到了穩定劑的作用。DEM可作為共聚甲醛的封端劑，使共聚甲醛的收率提高；還可用于汽車涂裝中常用的涂料助劑，在過氯乙烯漆稀釋劑中代替有毒的苯稀釋劑。

當作為反應試劑時，作乙氧甲基化試劑，對醇、酚和胺的乙氧甲基化很有用；作為甲醛的等價物，可作為甲醛的替代物，代替甲醛水溶液，使反應更安全、不含水且易處理，是一種很好的羰基化反應底物，與一氧化碳、乙烯酮作用分別制得二乙氧基醋酸酯和三乙氧基丙酸酯；作為乙醇的來源，可制備醚和酯。

并且，DEM為一級易燃液體，對金屬無腐蝕性，可用鐵、軟鋼、銅或鋁制容器貯存。同時，作為燃料添加劑時，能夠降低燃料的煙霧排放，降低環境污染和能耗的損失。

因此，對于DEM的開發應用具有深刻的意義，于是，有研究者著手了DEM生產方法的研究，如專利號為CN1272298C的技術是使用含量為37%的液體甲醛和濃度為36-38%的鹽酸混合連續的加入反應釜中，乙醇從釜頂精餾柱加入反應后得到DEM含量68%的混合物，然后經液一液萃取得到的高純度的產品；又如專利號為201210515446.9的技術采用硫酸為催化劑對乙醇和多聚甲醛進行催化反應，氣態的反應生成物經過液體石蠟的精餾層并冷凝后，一次收率達到了80%；均是采用無機酸作為催化劑，催化反應制取DEM產品的；但往往化工設備均是一些金屬設備，進而使得無機酸的加入，導致設備的腐蝕，造成設備的使用壽命降低，DEM的制取成本偏大。

同時，以稀甲醛水溶液為原料造成反應物料總體積增大、廢水量增多和采用高分子量為主的多聚甲醛和乙醇溶解時間較長、反應時間長和釜內殘留的甲醛較多，進而導致DEM生產制備的成本偏高，產率較差。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種能夠避免使用無機酸作為催化劑，進而避免設備被原料腐蝕，延長設備使用壽命，縮短原料溶解、反應時間，使原料能夠充分利用，并且降低生產成本的二乙氧基甲烷的制備方法。

具體是通過以下技術方案得以實現的：

一種二乙氧基甲烷的制備方法，包括以下步驟：

（1）原料配制：將乙醇和甲醛按照乙醇/甲醛質量比為3-4的比例進行配制原料混合溶液；

（2）溶解：將步驟1）中的原料混合溶液泵入溶解罐進行溶解后，再泵入反應釜中；

（3）反應：向反應釜中加入有機催化劑，并不斷攪拌，使原料溶液在反應釜中進行反應，在60-80℃的溫度條件下，回流2-3h，獲得釜液；

（4）蒸餾：將步驟3）中獲得的釜液進行檢驗合格后，轉入蒸餾釜中進行蒸餾處理，在蒸餾過程中，將60-90℃的冷凝餾分進行收集，加入脫水劑無水硫酸鎂分出下液以及DEM產品；將大于90℃的水蒸汽轉入熱水貯罐，轉入溶解罐中進行溶解加溫使用；繼續加溫，待釜內水全部蒸出，催化劑滯留釜內循環使用。

進一步的，為了滿足甲醛與乙醇的理論比值，使得原料量能夠生產產品，所述的乙醇/甲醛質量比為3.3-3.9。

更進一步的，為了滿足甲醛與乙醇的理論比值，使得原料量能夠生產產品并且防止產品中甲醛殘留，造成原料的浪費，所述的乙醇/甲醛質量比為3.6-3.85。

再進一步的，為了防止產品中甲醛殘留，造成原料的浪費，所述的乙醇/甲醛質量比為3.8。