[发明专利]生产亚烷基二醇的方法

说明书

由联邦政府资助的研究或开发有关的声明

不适用。

技术领域

本发明总地涉及化学反应领域。更具体地，本发明涉及并入高剪 切混合来生产亚烷基二醇的方法。

背景技术

乙二醇在冷却和加热系统中、在液压制动液中被用作防冻剂，作 为工业增湿剂，作为电解质电容器的成分，在油漆和塑料工业中、打 印机油墨、印油和圆珠笔油墨的配方中作为溶剂，作为用于玻璃纸的 软化剂，并且用在安全炸药、增塑剂、合成纤维()和合成石蜡的合成中。乙二醇也用于机场跑道和飞行器除 冰。显然，乙二醇是在工业中具有许多应用的重要化合物。

现有用于氧化烯烃水合形成亚烷基二醇的方法包括没有催化剂帮 助的直接水合反应以及使用无机酸催化剂的氧化烯烃催化水合。这些 无机酸催化反应是均质的，从而提出了大规模生产乙二醇的问题，因 为催化剂被携带进入产物中并且必须被分离。现有的商业方法使用无 催化的水合过程，其相对于氧化烯烃必须使用大比例的水，从而提出 了从最终产物分离水的问题。这种分离消耗了大量的能量，其最近已 经引起了许多关注。

最近，已经进行了发现用于将氧化烯烃水合为相应的二醇的新催 化剂的尝试。例如，其它的催化方法使用碘化四甲铵以及溴化四乙铵， 或者有机叔胺诸如三乙胺和吡啶。尽管集中于催化剂技术，几乎没有 进行针对改善氧化烯烃与水相的混合以优化反应的做法。

因此，存在对通过改进环氧乙烷被混入水相来生产烷基二醇的加 速方法的需要。

发明内容

本文描述用于生产亚烷基二醇的方法和系统。该方法和系统并入 了高剪切装置的新应用，以促进氧化烯烃在水中的分散和溶解。该高 剪切装置使得可采用较低的反应温度和压力，并且还可以减少反应时 间。下面描述所公开的方法和系统的其它优点和方面。

在实施方式中，生产亚烷基二醇的方法包括将氧化烯烃气体引入 液体水物流以形成气体-液体物流。该方法进一步包括使气体-液体物流 流过高剪切装置，从而形成具有平均直径小于约1微米的气泡的分散 体。另外，该方法包括使该气体-液体物流接触反应器中的催化剂，以 使氧化烯烃水合并形成亚烷基二醇。

在实施方式中，生产亚烷基二醇的系统包含至少一个被配置为形 成氧化烯烃和水的分散体的高剪切装置。该高剪切装置包含转子和定 子。转子和定子以约0.02毫米到约5毫米的剪切缝隙分隔开。剪切空 隙是在转子和定子之间的最小距离。该高剪切装置能够产生至少一个 转子的大于约23m/sec(4,500ft/min)的尖端速度。另外，该系统包含 被配置用于将包括液相的液体物流递送至高剪切装置的泵。该系统还 包含被连接至所述装置的氧化烯烃水合用反应器。该反应器被配置用 于从高剪切装置接收分散体。

为了随后可以更好地理解本发明的详细说明，前述事项已经相当 广泛地概述了本发明的特点和技术优势。在下文将描述本发明另外的 特点和优点，其构成了本发明权利要求的主题。本领域普通技术人员 应该领会，可以容易地使用所公开的概念和具体的实施方式作为用于 改进或设计用于进行本发明相同目的的其它结构的基础。本领域普通 技术人员还应该认识这些等价结构不会背离如所附权利要求中所陈述 的本发明的主旨和范围。

附图说明

为了更详细地说明本发明的优选实施方式，下面将参照附图，其 中：

图1是根据本发明的某个实施方式，用于使氧化烯烃与水在液相 中水合的方法的工艺流程图。

图2是作为在图1的系统的实施方式中使用的多级高剪切装置的 纵向截面视图。

标记和命名

贯穿以下说明书和权利要求使用的某个术语涉及特定的系统部 分。这个文件不意欲区别名称而不是功能不同的部分。

在下面的讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”用于开放 型方式，因而应该解释为意味着“包括，但不限于”。

具体实施方式