[发明专利]一种二甘醇单特丁基醚的合成及生产方法

说明书

本发明公开了一种二甘醇单特丁基醚的合成及生产方法，该二甘醇单特丁基醚的合成及生产方法采用甲基叔丁基醚和二甘醇的新合成方法，工艺更加安全，操作更加容易，投资更加低廉，可以在相对不苛刻的条件下进行反应。本发明还提供一种二甘醇单特丁基醚的生产方法。另外还提供一种沸石或强酸型离子交换树脂作为催化剂，在以二甘醇和甲基叔丁基醚为原料合成二甘醇单特丁基醚过程中的应用。本工艺具有更加安全，操作更加容易，投资更加低廉，可以在相对不苛刻的条件下进行反应的特点。作为原料之一的甲基叔丁基醚，是炼油厂汽油添加剂，原料来源广泛，成本低，可以较低成本合成二甘醇单特丁基醚。

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，具体涉及一种二甘醇单特丁基醚的合成及生产方法。

背景技术

二甘醇单特丁基醚亦称二甘醇单叔丁基醚，或称二乙二醇单叔丁基醚，是一种重要的涂料溶剂和清洗剂组分。二甘醇单特丁基醚具有良好的低光化学反应性，与多种树脂、多种溶剂混溶，具有低毒、低气味的双重优势，在涂料、油墨、清洗剂等多种领域得到广泛的应用和选择。

许多公司对二元醇单叔丁基醚的合成展开了研究，国内专利CN104262117A《二元醇单叔丁基醚制备方法》中公开了二元醇单叔丁基醚的合成工艺。通过将二元醇、液化石油气与酸性催化剂在40～100℃温度下，在0.5～5.0MPa压力条件下进行烷基化反应得到二元醇单叔丁基醚。二元醇优选乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、己二醇、新戊二醇中的至少一种；二元醇与异丁烯的摩尔比为1～4:1；反应催化剂优选聚苯乙烯磺酸基阳离子交换树脂；反应空速优选0.2～2h^-1。

谢在库、卢文奎、朱跃亮、张辉在《精细石油化工》1997.5(3)《乙二醇特丁基醚合成工艺的开发研究》中论述了上海石化研究院150t/a的乙二醇单特丁基醚中试装置。其反应过程使用混合C4、乙二醇和强酸型离子树脂合成乙二醇单特丁基醚，反应温度40～50℃，反应压力1.0MPa，反应空速1.6～2.0h^-1，异丁烯单程转化率～95％，乙二醇单特丁基醚选择性83～85％。其分离过程需要四个塔，反应产物首先进入脱C4塔分离出混合C4，然后在共沸塔，以水为共沸剂，将所有的乙二醇二特丁基醚和少量的乙二醇单特丁基醚从塔顶分出，然后在乙二醇特丁基醚精制塔，塔顶得到乙二醇单特丁基醚产品，最后在闪蒸塔，乙二醇通过闪蒸去除杂质返回反应器。

韩国专利CN103402958A《二元醇单叔丁基醚化合物的制备方法》中公开了二元醇单叔丁基醚的合成工艺。其反应部分的论述是含有异丁烯的C4混合物、二元醇以及含有异丁烯和二元醇的醚解产物进入反应器，二元醇与异丁烯的摩尔比优选1.5～3:1，所述的催化剂为酸催化剂，优选强酸性阳离子交换树脂，反应温度优选45～65℃，反应压力优选5～10个大气压，优选2.5～3h^-1重时空速。部分反应产物外循环回反应器，以解决异丁烯和二元醇不完全溶解的问题，反应外循环量与反应产物的质量比例优选1～20：1。分离流程的论述是醚化产物进入液液萃取塔，在亲油性溶剂和亲水性溶剂的共同作用下，二元醇二叔丁基醚进入油相，从塔顶分出，进入醚解单元；二元醇单叔丁基醚、二元醇以及亲水溶剂从塔釜分出进入二元醇单叔丁基醚精制单元。其油相醚解流程的论述是萃取塔顶的油相进入醚解反应器，该醚解反应器为管式反应器，醚解温度优选60～180℃，反应压力优选1～5个大气压，优选0.5～10h^-1重时空速。催化剂为酸催化剂。进入反应器的油相，经过醚解，油相中的二元醇二叔丁基醚和少量的二元醇单叔丁基醚分解成二元醇和异丁烯，重新回到醚化反应器参与反应。其二元醇单叔丁基醚精制流程的论述是萃取塔水相首先进入共沸塔。在共沸塔的操作条件下，二元醇二叔丁基醚、二元醇单叔丁基醚以及水性溶剂，从塔顶蒸出返回到液液萃取塔，塔釜的二元醇单叔丁基醚和二元醇的混合物去单醚精制塔；在单醚精制塔操作条件下，塔顶得到二元醇单叔丁基醚，塔釜二元醇经过降温返回反应器。

上述现有技术存在以下缺点；

1、国内专利工艺存在二元醇单叔丁基醚选择性较低(83～85％)，二元醇二叔丁基醚没有得到彻底分离以及二聚异丁烯等副产物生成较多等问题。