[发明专利]一种醚的制备方法

说明书

本发明涉及以一种烯烃和醇的催化反应制备一种醚的工艺方法。

沸石材料，不论是天然的或合成的，都已显示了对于各种有机转换反应所具有的催化特性。一定的沸石材料为具有如由X-射线衍射所确定的一定的晶体结构的，有序的，多孔的结晶铝硅酸盐。其中，存在有大量的较小的空腔，这些空腔可能以更小的沟槽或微孔而互连。这些空腔和微孔在特定的沸石材料中大小一样。由于这些微孔的尺寸具有如此特性，即当要排斥较大尺寸的分子时，可接纳吸收一定尺寸的分子，这些材料因而被称为“分子筛”，并被用于各种方法以发挥这些特性的优点。这样的分子筛，不论天然或合成的，包括一很广的含阳离子的结晶硅酸盐的变化范围。这些硅酸盐可被描述为一个SiO₄和周期表ⅢA族元素的氧化物，如，AlO₄的刚性三维网状结构，其中，四面体结构与氧原子作共价交联键合。此处，总的ⅢA族元素，如铝和硅原子与氧原子的比率为1∶2。含ⅢA族元素如铝的四面体的电价，由在此晶体中包含一个阳离子而得以平衡，如一个碱金属或一个碱土金属的阳离子。此平衡可被表示，其中，ⅢA族元素如铝，与各阳离子，如Ca/2，Sr/2，Na，K或Li的数量比率等同。一种类型的阳离子即可完全，也可部分地以一通常方式被另一类型的，用于离子交换技术的阳离子所替换。以此阳离子交换方法，就可能选用合适的阳离子而改变所得的硅酸盐特性。

现有的工艺技术产生了一大批合成沸石。这许多沸石被用字母或其它合适标记进行命名的，举例如：沸石Z（美国专利2，882，243号），沸石X（美国专利2，882，244号），沸石Y（美国专利3，130，607号），沸石ZK-5（美国专利3，247，195号），沸石ZK-4（美国专利3，314，752号），沸石Z  SM-5（美国专利3，702，886号），沸石Z  SM-11（美国专利3，709，979号），沸石Z  SM-12（美国专利3，832，449号），沸石Z  SM-20（美国专利3，972，983号），沸石Z  SM-35（美国专利4，016，245号），和沸石Z  SM-25（美国专利4，076，842号）。

所给出的沸石的SiO₂/Al₂O₃比率是经常变化的。例如，沸石X可以用从2到3的SiO₂/Al₂O₃比率被合成，而沸石Y则为从3到6。在一些沸石中，SiO₂/Al₂O₃比率的上限是不受限制的。Z SM-5即为此一例，其中，SiO₂/Al₂O₃比率至少5，而上至现有分析测量技术所述之上限。美国专利3，941，871（公告号：29，948）中揭示了一个由反应混合物所产生的多孔结晶硅酸盐。在此配方中，不包含细微的附加氧化铝，并展示了Z SM-5的X-射线衍射图特性。美国专利4，061，724号4，073，865号和4，104，294号描述了具变化的氧化铝和金属成分的结晶状硅酸盐。

在由轻烯烃与低级链烷醇反应制取醚，以增加用于汽油的高辛烷调合油料的供应时，需要一个有效的催化过程。相对较低分子量的醚，如甲基-t-丁基醚（MTBE）和t-戊基甲基醚（TAME），皆在汽油沸程之内，并被认为具有一个高的调合辛烷值。石油化学工业提供了，分子量如C₂到C₁的轻烯烃气流混合物，而此气流的或其馏分的转换成醚，可提供用于汽油的调合油料并且也可作为溶剂的有用的产品。

为了提供醚已有人提出了适用于轻烯烃和低链烷醇反应的各种催化方法。

根据美国专利4，042，633号，可用一蒙脱土催化剂，选择性地在附加丙烯的情况下，从异丙醇（ZPA）制得二异丙醚。

美国专利4，175，210号揭示了使用硅钨酸作为烯烃和醇生成醚的反应的催化剂。

如美国专利4，182，914号所揭示的，在一系列使用一种强酸阳离子交换树脂作为催化剂的操作中，由IPA和丙烯制得DIPE。

美国专利4，418，219号描述了，以异丁烯和甲醇反应，并存在有磷酸硼，蓝色二氧化钨，或具有硅铝分子比率为至少12;1和约束指数为1-12的结晶铝硅酸盐沸石作为催化剂时，（MTBE）的制备方法。