[发明专利]一种制备电子级丙二醇甲醚醋酸酯的分离提纯方法

说明书

本发明涉及一种制备电子级丙二醇甲醚醋酸酯的分离提纯方法。通过采用分离主塔附带侧线塔的精馏装置代替原有的双塔精馏装置，同时结合脱水塔的方式，对含有丙二醇甲醚，醋酸，水及少数重组分的粗产品丙二醇甲醚醋酸酯进行分离提纯，并通过离子交换树脂床对其中含有的金属离子如Fe³⁺，Na⁺，K⁺，Ca²⁺，Mg²⁺等进一步脱除，获得酸度小于80ppm，水含量小于200ppm，每种金属离子含量低于1ppb的电子级丙二醇甲醚醋酸酯产品，满足当下市场对电子化学品的质量要求。不降低产品质量的前提下，避免物料重复精馏，降低塔设备投资，减少产品蒸汽消耗，所用离子交换树脂通过再生重复使用，具有较好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及一种制备电子级丙二醇甲醚醋酸酯的提纯方法，属于分离提纯领域。

背景技术

电子级丙二醇甲醚醋酸酯是一类性能优良的精细化学品，由于其具有三个化学功能很强的溶解力因子(基团)—醚键、羟基和酯基，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力，素有“万能”溶剂之称，作为溶剂或有机原料被广泛用于涂料、油漆、印刷、燃料、皮革、感光材料、电子化学品、高级清洗剂、合成制动液和喷气燃料添加剂等工业领域。

作为一种常见的电子化学品，在现代集成电路(IC)行业和平板显示器(FDP)行业，电子级丙二醇甲醚醋酸酯主要用于光刻胶制备溶剂及光刻胶剥离剂组成，有时也用于集成电路的清洗剂。随着智能穿戴及面板领域快速发展，电子级丙二醇甲醚醋酸酯的需求量越来越大，产品质量要求也不断提高。电子级丙二醇甲醚醋酸酯的质量指标除了常规行业要求的沸程、折光率、酸度及水分含量外，还包括金属离子的含量。目前，一些电子产品生产厂家要求各种金属离子含量小于5ppb(μg/kg)，有的电子产品生产厂家提出了更高要求，要求每一种金属离子的含量小于1ppb，随着集成电路线宽越来越窄，对金属离子含量的要求也会更高。

专利CN101993360A公开了一种电子级丙二醇甲醚醋酸酯的制备方法，该专利主要是采用强酸性阳离子交换树脂固体催化剂代替原来的有机酸均相催化剂，使得反应结束后不需要通过加碱中和除去残余酸催化剂，从而避免了反应生成物料中因为加入无机碱而引入金属离子，同时新催化体系催化剂与反应产物容易分离。在后续产品的分离过程中，首先向反应体系中加环己烷或甲苯作为水的夹带剂，通过共沸精馏从塔顶脱除产物中的水；脱水后物料进入下一级精馏处理，塔顶的轻馏分为未反应的醋酸和丙二醇甲醚，返回反应系统循环再利用，塔釜馏分为普通级丙二醇甲醚醋酸酯，再通过脱离子塔，塔顶为电子级产品丙二醇甲醚醋酸酯，塔釜为重组分以及要脱除的金属离子，通过该方法制得的电子级产品丙二醇甲醚醋酸酯中各种金属离子含量低于5ppb。

专利CN202519181 U公开了一种连续生产电子级丙二醇甲醚醋酸酯装置的实用新型专利，它的主要措施也是通过改变催化方式进行产品生产优化，把原有的均相催化剂改为为非均相复合固体酸催化剂，将釜式反应器改为两级固定床反应器，从反应器出来的酯化混合物料首先通过脱轻塔脱除混合物中的醋酸和丙二醇甲醚轻组分，塔釜采出粗的丙二醇甲醚醋酸酯进入脱离子塔，塔顶出料为电子级丙二醇甲醚醋酸酯，塔底出料为重组分残液。产品中各种金属含量均小于10ppb，该专利没有涉及反应混合物中水如何脱除。

从以上专利公开的内容可以发现，现有制备电子级丙二醇甲醚醋酸酯的专利实质内容大体类似，都是通过改变催化剂的形态来实现优化，将原本的均相反应改为液固非均相反应，这样催化剂与反应物料可以通过相态不同进行分离，避免了均相反应体系反应结束后，为了把液体酸催化剂从反应物料中脱除，加无机碱进行的中和反应过程。没有加无机碱的步骤，也就是说没有引入金属离子进入反应物料体系中，后续分离过程更容易得到金属离子含量十分低的电子级产品。脱除金属离子普遍采用精馏方式。