[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)工藝及氮雜環(huán)卡賓作為環(huán)氧烷烴開(kāi)環(huán)反應(yīng)催化劑的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611224682.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108238855B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱建民;劉兆濱;董振鵬;富揚(yáng);孟巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧奧克化學(xué)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C41/03
• 分類(lèi)號(hào): C07C41/03;C07C43/13;C07C213/04;C07C215/14;B01J31/02
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 吳婭妮;于寶慶

本發(fā)明提供了一種環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)工藝及一種氮雜環(huán)卡賓作為環(huán)氧烷烴開(kāi)環(huán)反應(yīng)催化劑的用途。所述工藝包括將起始劑和環(huán)氧烷烴在催化劑氮雜環(huán)卡賓的催化作用下進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)。本發(fā)明一實(shí)施方式以氮雜環(huán)卡賓作為環(huán)氧烷烴開(kāi)環(huán)反應(yīng)的催化劑，原料廉價(jià)、容易制備、對(duì)環(huán)境友好，催化活性高，后處理容易。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)，具體為一種催化劑實(shí)用性強(qiáng)，不存在安全隱患的環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)。

背景技術(shù)

烷氧基化產(chǎn)品，是一種優(yōu)良的溶劑和清洗劑，廣泛應(yīng)用于涂料、油漆、油墨、樹(shù)脂等工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)上，通常以起始劑和環(huán)氧烷烴為原料，在催化劑的作用下合成烷氧基化產(chǎn)品。這是一類(lèi)特殊的反應(yīng)(烷氧基化反應(yīng))，具有強(qiáng)放熱的特征，同時(shí)，由于反應(yīng)物環(huán)氧烷烴活性非常強(qiáng)，易爆炸，易分解，對(duì)生產(chǎn)裝置的安全性要求非常高。

現(xiàn)有技術(shù)中，CN 101921180 B公開(kāi)了一種在高壓反應(yīng)釜中合成乙二醇單丁醚的方法，其是以正丁醇為起始劑，在負(fù)載型氟化鉀/氧化鋁固體堿催化劑存在下，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備乙二醇單丁醚。此方法合成的乙二醇單丁醚受到反應(yīng)裝置的限制，無(wú)法將目標(biāo)產(chǎn)物及時(shí)移出，致使其會(huì)繼續(xù)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成一系列的加成產(chǎn)物，因而無(wú)法達(dá)到較高的選擇性。

CN 204589032 U公開(kāi)了一種反應(yīng)精餾合成乙二醇單丁醚的裝置，以正丁醇為起始劑，在酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或者堿性陰離子交換樹(shù)脂存在下，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備乙二醇單丁醚。此方法使用的催化劑需要定期排查是否發(fā)生催化劑中毒，出現(xiàn)積炭現(xiàn)象，否則會(huì)增加裝置運(yùn)行的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)主要目的在提供一種環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)工藝，包括，將起始劑和環(huán)氧烷烴在催化劑氮雜環(huán)卡賓的催化作用下進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)；其中，所述氮雜環(huán)卡賓具有如下結(jié)構(gòu)：

R和R'分別獨(dú)立地選自C1～C18的飽和、不飽和、取代、未取代的烷基或芳香基。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述起始劑為含活性氫化合物，所述含活潑氫化合物選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、甲基烯丙醇、正丁醇、2-丁醇、異丁醇、乙酸、丙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、3-丁烯酸、烯丙基乙酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨水中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述環(huán)氧烷烴選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述催化劑氮雜環(huán)卡賓的用量為所述起始劑用量的0.5wt％～15wt％。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述起始劑與所述催化劑氮雜環(huán)卡賓的沸點(diǎn)差值為0～30℃。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述工藝包括所述起始劑與所述環(huán)氧烷烴的開(kāi)環(huán)反應(yīng)通過(guò)連續(xù)催化精餾工藝進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，所述連續(xù)催化精餾工藝在一精餾塔內(nèi)進(jìn)行，所述精餾塔包括自上而下依次分布的精餾段、反應(yīng)段、提餾段及塔釜；所述工藝包括：

將所述催化劑氮雜環(huán)卡賓及部分起始劑置于所述反應(yīng)釜，加熱使所述催化劑氮雜環(huán)卡賓在所述精餾塔內(nèi)回流；

將另一部分起始劑通入所述反應(yīng)段的上部；以及

將所述環(huán)氧烷烴通入所述反應(yīng)段的下部；

在所述催化劑的作用下，所述環(huán)氧烷烴與所述起始劑在所述反應(yīng)段發(fā)生反應(yīng)生成最終產(chǎn)物。