[发明专利]醚化反应催化剂及其制备方法以及制备乙二醇单叔丁基醚的工艺

说明书

本发明涉及一种醚化反应催化剂及其制备方法以及制备乙二醇叔丁基醚的工艺，该方法包括，采用如下步骤制备所述改性树脂：在保护气氛条件下，将有机砜和酸性离子交换树脂在50～200℃下接触进行热处理，从所得混合物料中分离除去液体物料，得到热处理后的树脂；将所述热处理后的树脂与有机溶剂接触，然后进行焙烧，得到改性树脂。将改性树脂与无定形硅铝混合获得醚化反应催化剂。本公开通过使用醚化反应催化剂利用乙二醇、混合碳四和甲基叔丁基醚进行催化醚化反应，能够降低反应原料C4烯烃中异丁烯的最低含量要求；可大幅度降低副产物的生成量，增加对乙二醇叔丁基醚的选择性，进而可减少产品分离步骤能耗。

技术领域

本申请涉及石油化工领域，尤其是，涉及一种醚化反应催化剂及其制备方法以及制备乙二醇单叔丁基醚的工艺。

背景技术

乙二醇丁醚是性能优良的溶剂，由于其化学结构上具有两个较强溶解能力的基团，所以被用作溶解剂。据国外对毒性的研究发现，乙二醇甲(乙)醚在人体中能转化为甲(乙)氧基乙酸，对代谢机能起障碍作用，从而影响动物的骨髓、淋巴组织和发育中的胎儿，而乙二醇丁醚对生殖系统的毒害也得到公认，因此国外发达国家已经开始限制生产与使用。

与乙二醇丁醚相比，乙二醇单叔丁基醚(ETB)具有高挥发性、低气味、低毒性、低光化学反应性等优点，对皮肤刺激性温和，与水相溶性好，对乳胶涂料分散稳定性好等优点，因此被用作乙二醇醚替代品。

ETB是一种环境友好的醇醚溶剂，但是制备技术普遍存在的问题是：(1)可采用30％～100％异丁烯含量的液化石油气，但是不能采用低于20％异丁烯含量的液化石油气；(2)产物中ETB的选择性较低；(3)副产物二异丁烯的选择性高；(4)产物中ETB选择性低导致杂质较多，进而影响分离流程，导致流程复杂，投资和能耗较高。

发明内容

本公开的目的在于解决现有技术中乙二醇叔丁基醚工艺中异丁烯含量需求较高、产物中二聚烯烃产品比例过高、以及产物中ETB的选择性较低的问题。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种制备醚化反应催化剂的方法，所述醚化反应催化剂包括改性树脂和无定形硅铝的混合物；该方法包括，采用如下步骤制备所述改性树脂：在保护气氛条件下，将有机砜和酸性离子交换树脂在50～200℃下接触进行热处理，从所得混合物料中分离除去液体物料，得到热处理后的树脂；将所述热处理后的树脂与有机溶剂接触，然后进行焙烧，得到改性树脂。

可选地，所述有机砜的碳原子数为2～10；优选地，所述有机砜选自二甲基砜、甲基乙烯砜、环丁烯砜、环丁砜、二乙基砜和烯丙基砜中的一种或几种，进一步优选为二甲基砜、环丁烯砜和烯丙基砜中的一种或几种。

可选地，所述保护气氛选自氮气、氩气、氦气、一氧化碳和二氧化碳中的一种或几种，优选为氮气。

可选地，所述热处理的条件包括压力为0.1～20.0MPa，温度为80～150℃，时间为0.5～20h；相对于1g的所述酸性离子交换树脂，所述有机砜的用量为0.5～2.5mL。

可选地，所述有机溶剂包括乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇中的一种或几种，优选为乙醇。

可选地，该方法包括：将所述热处理后的树脂在所述有机溶剂中浸泡，取出浸泡后的树脂，然后进行所述焙烧；所述浸泡的温度为10～50℃，时间为3～10h；所述焙烧的温度为70～120℃，时间为1～5h。

可选地，所述酸性离子交换树脂选自强酸性离子交换树脂和/或弱酸性离子交换树脂，优选为大孔强酸性离子交换树脂。