本(ben)發明(ming)涉及(ji)一種制備(bei)二元醇單(dan)叔(shu)丁(ding)基醚的方法。
背景技術:
二(er)元醇(chun)(chun)(chun)叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)醚(mi)(mi)(mi)是(shi)二(er)元醇(chun)(chun)(chun)正(zheng)丁(ding)(ding)(ding)醚(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)同(tong)分異構體,由(you)于其帶有叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)基結構,擁有比正(zheng)丁(ding)(ding)(ding)基結構的(de)(de)(de)二(er)元醇(chun)(chun)(chun)醚(mi)(mi)(mi)更(geng)低的(de)(de)(de)光化學特性、更(geng)低的(de)(de)(de)毒(du)性和更(geng)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)親水性,是(shi)二(er)元醇(chun)(chun)(chun)醚(mi)(mi)(mi)類中(zhong)的(de)(de)(de)一個(ge)重要(yao)化工產品(pin),可(ke)作為涂料(liao)、油(you)墨等的(de)(de)(de)優(you)良(liang)溶劑,也(ye)用于洗滌劑。常見的(de)(de)(de)乙(yi)(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)正(zheng)丁(ding)(ding)(ding)醚(mi)(mi)(mi)通常是(shi)由(you)丁(ding)(ding)(ding)醇(chun)(chun)(chun)與(yu)環(huan)氧乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)(wan)的(de)(de)(de)開環(huan)反(fan)應合成(cheng)得(de)到,但(dan)乙(yi)(yi)(yi)二(er)元醇(chun)(chun)(chun)叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)醚(mi)(mi)(mi)不(bu)能通過叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)醇(chun)(chun)(chun)與(yu)環(huan)氧乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)(wan)反(fan)應制備,原因是(shi)叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)醇(chun)(chun)(chun)難(nan)與(yu)環(huan)氧乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)(wan)反(fan)應,乙(yi)(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)單醚(mi)(mi)(mi)選擇性特別低,主要(yao)生成(cheng)較高(gao)分子量環(huan)氧乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)(wan)(wan)齊聚物。因此,乙(yi)(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)基醚(mi)(mi)(mi)采用的(de)(de)(de)是(shi)與(yu)制備甲(jia)基叔(shu)丁(ding)(ding)(ding)基醚(mi)(mi)(mi)(MTBE)相似的(de)(de)(de)技術,利用異丁(ding)(ding)(ding)烯和乙(yi)(yi)(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)反(fan)應生成(cheng)。
日本丸(wan)善(shan)(shan)油化(hua)公(gong)司和(he)三井油化(hua)公(gong)司在乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)單叔(shu)(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi)合成方(fang)面進行了(le)一系列研究(jiu)工(gong)作(其中(zhong)可參見(jian)公(gong)開(kai)專利US4299997,EP38129,JP,JP1980-02661,JP1980-49333,JP1980-33422,JP1981-87526,JP1982-98231,JP,JP等(deng))。但目前為止,僅(jin)有丸(wan)善(shan)(shan)油化(hua)公(gong)司建立了(le)一套5000噸/年的工(gong)業化(hua)裝置,該裝置用乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)與含異丁(ding)烯(xi)的混合碳(tan)四反(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)產(chan)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)單叔(shu)(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi),在生(sheng)產(chan)過程中(zhong)會有乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)二(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi)副產(chan)物(wu)生(sheng)成,由于乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)單叔(shu)(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi)與乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)二(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi)共沸,分(fen)離得到純度(du)(du)大(da)于99%產(chan)品的難度(du)(du)很大(da),其從反(fan)(fan)應(ying)(ying)和(he)分(fen)離兩(liang)個方(fang)面進行了(le)優化(hua)。
參見公開專利JP,在(zai)反(fan)應方面的(de)優(you)化方法是(shi):提(ti)高(gao)原料乙(yi)二(er)(er)醇 相對(dui)于異(yi)丁烯的(de)過量比(2.7:1),且部分(fen)反(fan)應生成(cheng)物(wu)循環(huan)回反(fan)應器,設置的(de)循環(huan)量使乙(yi)二(er)(er)醇單叔丁基醚(mi)(mi):乙(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)叔丁基醚(mi)(mi):異(yi)丁烯摩(mo)爾比為(wei)1:0.5:1。所得產(chan)品(pin)混合物(wu)的(de)典型組成(cheng)為(wei):乙(yi)二(er)(er)醇74.1%,乙(yi)二(er)(er)醇單叔丁基醚(mi)(mi)21.5%,乙(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)叔丁基醚(mi)(mi)4.1%,異(yi)丁烯0.1%,二(er)(er)異(yi)丁烯0.1%,其他0.1%。
分離(li)方(fang)法為:1)在氣提塔(ta)(ta)(ta)(ta)中將碳(tan)四和(he)(he)二(er)(er)異丁(ding)(ding)烯蒸出;2)氣提塔(ta)(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)物送(song)入(ru)(ru)共(gong)(gong)沸(fei)分離(li)塔(ta)(ta)(ta)(ta),由于(yu)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi)與乙(yi)(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi)共(gong)(gong)沸(fei),因此需在共(gong)(gong)沸(fei)精(jing)餾塔(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)(de)回流(liu)(liu)中加入(ru)(ru)大量的(de)(de)水(shui)(shui)(回流(liu)(liu)中水(shui)(shui)占97mol%,相對于(yu)總回流(liu)(liu)流(liu)(liu)股量),再將全部的(de)(de)水(shui)(shui)隨著(zhu)共(gong)(gong)沸(fei)物餾出,塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)產物為乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi)和(he)(he)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇的(de)(de)混合物;3)共(gong)(gong)沸(fei)塔(ta)(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)物冷凝分層后,水(shui)(shui)相(水(shui)(shui)和(he)(he)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi))回流(liu)(liu)共(gong)(gong)沸(fei)塔(ta)(ta)(ta)(ta),油相(乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi)和(he)(he)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi))送(song)入(ru)(ru)精(jing)餾塔(ta)(ta)(ta)(ta)中,餾出物(98.3mol%的(de)(de)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi))循環回共(gong)(gong)沸(fei)塔(ta)(ta)(ta)(ta),塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)物(98.7mol%的(de)(de)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi))循環回反應(ying)(ying)器(qi)(qi);4)共(gong)(gong)沸(fei)塔(ta)(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)產物(乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi)和(he)(he)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇)減壓精(jing)餾得(de)到純度大于(yu)99%的(de)(de)乙(yi)(yi)二(er)(er)醇單(dan)叔(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)基(ji)醚(mi)(mi),乙(yi)(yi)二(er)(er)醇閃(shan)蒸回收后返回反應(ying)(ying)器(qi)(qi)。
上(shang)述方法在共(gong)沸精餾塔的(de)(de)(de)回流(liu)中(zhong)要(yao)求水(shui)的(de)(de)(de)含量(liang)必須大于90mol%,然(ran)后再將此部分水(shui)全部蒸(zheng)出,冷(leng)凝(ning)后的(de)(de)(de)水(shui)再回流(liu),此蒸(zheng)發和冷(leng)卻(que)過程消耗大量(liang)的(de)(de)(de)蒸(zheng)汽(qi),能耗很高。另外,為抑制乙二醇(chun)二叔丁基(ji)醚的(de)(de)(de)生(sheng)成,需(xu)將51%的(de)(de)(de)反應(ying)器出口產(chan)品返回至反應(ying)器入口,使得反應(ying)器的(de)(de)(de)效率大幅(fu)下降(jiang)。根(gen)據(ju)專利JP介紹,上(shang)述分離(li)系(xi)統(tong)包括5個塔器和1個油水(shui)分離(li)器,投資較高且操作(zuo)復雜。
總之,過量(liang)乙二(er)(er)醇二(er)(er)叔丁基(ji)醚(mi)副產(chan)物(wu)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)是導致分(fen)離(li)難度(du)高(gao)、能耗高(gao)和設備投資高(gao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)因素,在反應階(jie)段(duan)減少乙二(er)(er)醇二(er)(er)叔丁基(ji)醚(mi)副產(chan)物(wu)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)是解決(jue)此(ci)問題(ti)的(de)(de)關(guan)鍵(jian),現有(you)(you)技術(shu)目(mu)前還(huan)沒有(you)(you)提供有(you)(you)效的(de)(de)解決(jue)方(fang)案。
技術實現要素:
為了克服上述現有技(ji)術(shu)的(de)不(bu)足(zu),本(ben)發明提供了一種制(zhi)備二元(yuan)(yuan)(yuan)醇單(dan)叔(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi) 的(de)方法,在(zai)二元(yuan)(yuan)(yuan)醇單(dan)叔(shu)丁(ding)(ding)醚(mi)生產過程中能(neng)有效減少副產物二元(yuan)(yuan)(yuan)醇二叔(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi),從而克服了因生成二元(yuan)(yuan)(yuan)醇二叔(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi)導致的(de)一系列共(gong)沸難題(ti)及其所導致的(de)高(gao)投(tou)資和高(gao)能(neng)耗,簡化操作流程,降(jiang)低(di)生產成本(ben)。
為解決(jue)以上技(ji)術問題(ti),本發明所(suo)采用的(de)技(ji)術方案是:
一(yi)種(zhong)制備二(er)元醇(chun)單叔丁基醚的(de)方法,將異(yi)丁烯以氣(qi)體(ti)(ti)的(de)形式由催化劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)層下部(bu)通(tong)(tong)入(ru)反(fan)(fan)(fan)(fan)應精餾(liu)塔(ta)(ta),經(jing)氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器分(fen)(fen)散成小氣(qi)泡(pao)后(hou)自下而(er)上通(tong)(tong)入(ru)催化劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)層,二(er)元醇(chun)由催化劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)層上部(bu)通(tong)(tong)入(ru)反(fan)(fan)(fan)(fan)應精餾(liu)塔(ta)(ta),經(jing)液(ye)體(ti)(ti)分(fen)(fen)布器分(fen)(fen)布后(hou)自上而(er)下通(tong)(tong)入(ru)催化劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)層,氣(qi)體(ti)(ti)異(yi)丁烯和液(ye)體(ti)(ti)二(er)元醇(chun)在催化劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)層中逆(ni)流(liu)接觸。氣(qi)相(xiang)產物隨后(hou)進反(fan)(fan)(fan)(fan)應精餾(liu)塔(ta)(ta)上部(bu)的(de)精餾(liu)段,二(er)元醇(chun)單叔丁基醚在塔(ta)(ta)頂(ding)或(huo)側線抽出,未(wei)反(fan)(fan)(fan)(fan)應的(de)異(yi)丁烯以氣(qi)體(ti)(ti)的(de)形式由塔(ta)(ta)頂(ding)抽出循環利(li)用,未(wei)反(fan)(fan)(fan)(fan)應的(de)二(er)元醇(chun)由塔(ta)(ta)釜抽出后(hou)循環利(li)用。
本(ben)發明方(fang)法中,異(yi)丁(ding)(ding)烯既作為原料又(you)作為氣提介質,使得(de)產(chan)品二元醇單叔丁(ding)(ding)基醚生成(cheng)后即從催化劑床層帶出以(yi)免其繼續與異(yi)丁(ding)(ding)烯反應(ying)生成(cheng)乙二醇二叔丁(ding)(ding)基醚副產(chan)物,
本發明方法(fa)中(zhong),催化(hua)劑床(chuang)層裝填的(de)催化(hua)劑是活性(xing)氧化(hua)鋁、氧化(hua)硅、分子篩、酸(suan)(suan)性(xing)樹(shu)(shu)脂、雜多酸(suan)(suan)成型和結構型酸(suan)(suan)性(xing)催化(hua)劑中(zhong)的(de)一種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong),優選(xuan)活性(xing)氧化(hua)鋁、酸(suan)(suan)性(xing)樹(shu)(shu)脂和雜多酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)一種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong),更(geng)優選(xuan)酸(suan)(suan)性(xing)樹(shu)(shu)脂(例如全氟磺(huang)酸(suan)(suan)樹(shu)(shu)脂、聚(ju)苯(ben)乙烯磺(huang)酸(suan)(suan)樹(shu)(shu)脂等)。
本發明方法中,催化劑的裝填采用金屬波紋絲網規整填料夾裝散堆催化劑或金屬孔板波紋規整填料夾裝散堆催化劑。規整填料的空隙率選擇80-99%,優選90-99%;比表面積100-1000m2/m3,優選500-1000m2/m3。規(gui)整填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)外圍用(yong)金屬絲網包(bao)裹成(cheng)與精餾塔內徑相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)筒狀以防(fang)止(zhi)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)顆粒(li)由(you)側面(mian)流出(chu),規(gui)整 填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)夾層(ceng)間距為3-52mm,催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)顆粒(li)粒(li)徑小(xiao)于規(gui)整填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)夾層(ceng)間距,優選(xuan)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)粒(li)徑為夾層(ceng)間距的(de)(de)(de)1/3~1/50,裝(zhuang)填(tian)時(shi)充(chong)分(fen)震動以保(bao)證催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)充(chong)分(fen)裝(zhuang)填(tian)至填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)內部。催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)內的(de)(de)(de)填(tian)充(chong)率(lv)為其空隙率(lv)的(de)(de)(de)80-99%,優選(xuan)90-99%。上述催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)裝(zhuang)填(tian)方(fang)式,催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)床層(ceng)在起催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)同(tong)(tong)(tong)時(shi),規(gui)整填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)還能避免氣(qi)相異丁烯(xi)團聚成(cheng)大(da)氣(qi)泡,促(cu)進(jin)氣(qi)泡的(de)(de)(de)破碎,異丁烯(xi)在床層(ceng)中的(de)(de)(de)分(fen)布更(geng)均勻,氣(qi)液兩相的(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)面(mian)積更(geng)大(da),同(tong)(tong)(tong)時(shi),規(gui)整填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)有利于二(er)元醇液體(ti)(ti)的(de)(de)(de)分(fen)布,尤其是可(ke)使得二(er)元醇液體(ti)(ti)形成(cheng)液膜和液滴,降(jiang)低催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)液體(ti)(ti)厚度,降(jiang)低異丁烯(xi)由(you)氣(qi)相至催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)的(de)(de)(de)傳質阻力;另外,催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)拆(chai)卸也非常方(fang)便,可(ke)直接(jie)與反(fan)應段的(de)(de)(de)規(gui)整填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)一(yi)同(tong)(tong)(tong)取出(chu)。
本發(fa)明中,催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng)溫(wen)度在(zai)(zai)所用的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)與(yu)(yu)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)在(zai)(zai)對(dui)應(ying)(ying)壓(ya)力(即(ji)(ji)反應(ying)(ying)精餾塔的(de)(de)(de)操作(zuo)壓(ya)力)下(xia)的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)之間(jian),二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)與(yu)(yu)異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)發(fa)生(sheng)醚(mi)(mi)(mi)(mi)化(hua)后,由于(yu)氫鍵作(zuo)用削弱,加上(shang)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)大位(wei)阻,導(dao)(dao)致(zhi)其(qi)醚(mi)(mi)(mi)(mi)化(hua)產(chan)(chan)(chan)物的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)低于(yu)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun),因此,將(jiang)床(chuang)(chuang)層(ceng)溫(wen)度控制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)所用的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)以下(xia),所產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)以上(shang),可(ke)將(jiang)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)后立(li)即(ji)(ji)蒸(zheng)出催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng),避免(mian)其(qi)進一步(bu)反應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)副(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)物。如常壓(ya)下(xia),乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)是197℃,乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)153℃,乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)沸(fei)(fei)(fei)點(dian)是171℃,乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)與(yu)(yu)乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)共沸(fei)(fei)(fei)溫(wen)度為(wei)98℃,此時乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)和異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)(mi)化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng)溫(wen)度就(jiu)應(ying)(ying)控制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)153-197℃之間(jian),優選(xuan)160-190℃之間(jian),更優選(xuan)170-180℃之間(jian)。在(zai)(zai)此條件下(xia),二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)一旦生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)即(ji)(ji)可(ke)被蒸(zheng)出催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng),且穿(chuan)過(guo)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng)未反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)氣體也會起到氣提(ti)的(de)(de)(de)效果,從(cong)而避免(mian)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)單(dan)(dan)(dan)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)在(zai)(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng)中停留時間(jian)過(guo)長導(dao)(dao)致(zhi)其(qi)進一步(bu)與(yu)(yu)異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)反應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)副(fu)(fu)產(chan)(chan)(chan)物。另(ling)外,與(yu)(yu)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)床(chuang)(chuang)層(ceng)中的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)(er)(er)(er) 元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)相(xiang)比,床(chuang)(chuang)層(ceng)中異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)摩(mo)爾(er)比很(hen)低,使(shi)得二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)二(er)(er)(er)(er)(er)(er)叔(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)丁(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)醚(mi)(mi)(mi)(mi)難以生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng),因此二(er)(er)(er)(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)與(yu)(yu)異丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)的(de)(de)(de)摩(mo)爾(er)比應(ying)(ying)控制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)10:1~100:1的(de)(de)(de)范圍(wei)內。
本發明方(fang)法中,未反應的(de)二元(yuan)醇(chun)進(jin)入塔釜,經(jing)循環泵循環回(hui)二元(yuan)醇(chun)的(de)入口(kou),與補充的(de)新鮮二元(yuan)醇(chun)一起進(jin)入反應器繼續參與反應,塔釜溫度與催化劑(ji)床層溫度相同。
本發明(ming)方法中,未反應(ying)的(de)(de)(de)異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi),與由(you)催化劑床(chuang)層(ceng)蒸出的(de)(de)(de)二(er)元(yuan)醇單叔(shu)(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi)(mi)一起進(jin)入塔頂(ding)(ding),塔頂(ding)(ding)冷(leng)(leng)凝(ning)溫度的(de)(de)(de)設置只要能將二(er)元(yuan)醇單叔(shu)(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi)(mi)冷(leng)(leng)凝(ning)為液體(ti)即可,優選塔頂(ding)(ding)冷(leng)(leng)凝(ning)溫度在(zai)對(dui)應(ying)壓力下(xia)的(de)(de)(de)二(er)元(yuan)醇單叔(shu)(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi)(mi)的(de)(de)(de)沸點(dian)(dian)以(yi)下(xia),在(zai)異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)沸點(dian)(dian)以(yi)上。如果制備的(de)(de)(de)是(shi)乙二(er)醇單叔(shu)(shu)丁(ding)(ding)基醚(mi)(mi),塔頂(ding)(ding)冷(leng)(leng)凝(ning)溫度為153℃以(yi)下(xia),-7℃以(yi)上,優選0-153℃,更優選30-153℃。冷(leng)(leng)媒使(shi)用循環(huan)水、風(feng)冷(leng)(leng)、需(xu)預熱的(de)(de)(de)物料其中的(de)(de)(de)一種或(huo)多種,優選使(shi)用需(xu)預熱的(de)(de)(de)異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)或(huo)/和二(er)元(yuan)醇。二(er)元(yuan)醇叔(shu)(shu)丁(ding)(ding)醚(mi)(mi)在(zai)塔頂(ding)(ding)或(huo)側線采出。由(you)于異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)沸點(dian)(dian)很低,因此異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)在(zai)塔頂(ding)(ding)仍(reng)以(yi)氣(qi)態(tai)的(de)(de)(de)形式(shi)抽(chou)出,經循環(huan)風(feng)機循環(huan)回異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)入口,與補充的(de)(de)(de)新鮮異(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)(xi)一起進(jin)入反應(ying)器催化劑床(chuang)層(ceng)。
本發(fa)明中(zhong),所述的(de)(de)二(er)(er)(er)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)為含有2-10個碳原子(zi)的(de)(de)二(er)(er)(er)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)或含有4-10個碳原子(zi)的(de)(de)多縮(suo)二(er)(er)(er)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun),優選乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、丙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、丁(ding)(ding)(ding)(ding)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、戊二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、一縮(suo)二(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、二(er)(er)(er)縮(suo)三乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)、一縮(suo)二(er)(er)(er)丙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)或二(er)(er)(er)縮(suo)三丙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)中(zhong)的(de)(de)一種。異(yi)丁(ding)(ding)(ding)(ding)烯(xi)為純異(yi)丁(ding)(ding)(ding)(ding)烯(xi)或煉油廠副產的(de)(de)含有異(yi)丁(ding)(ding)(ding)(ding)烯(xi)的(de)(de)混(hun)合C4,優選使用純異(yi)丁(ding)(ding)(ding)(ding)烯(xi)。
可視催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)使用溫度(du)、床層加熱蒸汽的溫度(du)等情(qing)況確定反應精餾(liu)塔的操作壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)采(cai)用常壓(ya)(ya)、負壓(ya)(ya)或(huo)(huo)(huo)加壓(ya)(ya)。在(zai)使用活性氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)、分子篩(shai)、雜多(duo)酸(suan)或(huo)(huo)(huo)全氟磺酸(suan)樹(shu)脂為催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)時,操作絕(jue)(jue)對(dui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)為0-10MPa,但必須低于異丁烯的飽和蒸汽壓(ya)(ya)以免異丁烯液化(hua)(hua)(hua),壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)過(guo)高(gao)也會導致能耗升高(gao),因此,優(you)選(xuan)(xuan)操作絕(jue)(jue)對(dui) 壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)為0-1MPa;在(zai)使用聚苯乙(yi)烯磺酸(suan)樹(shu)脂作為催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)時,由于目前商(shang)業(ye)聚苯乙(yi)烯磺酸(suan)樹(shu)脂最(zui)高(gao)使用溫度(du)都不超(chao)過(guo)200℃,壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)太高(gao)導致床層溫度(du)需超(chao)過(guo)200℃才能將乙(yi)二(er)醇單叔丁基醚蒸出,因此,操作絕(jue)(jue)對(dui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)優(you)選(xuan)(xuan)0-0.15MPa,更優(you)選(xuan)(xuan)0-0.1MPa。當目標產物二(er)元(yuan)醇叔丁醚的沸點(dian)超(chao)過(guo)200℃時,使用更耐(nai)高(gao)溫的全氟磺酸(suan)樹(shu)脂、活性氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)、分子篩(shai)或(huo)(huo)(huo)雜多(duo)酸(suan)為催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)床層以上(shang)加裝填料或(huo)(huo)(huo)塔板以分離二(er)元(yuan)醇與二(er)元(yuan)醇單叔丁基醚。
本(ben)發明中(zhong)(zhong),精餾段采用(yong)規整填料、散堆填料或各(ge)種(zhong)(zhong)形式塔(ta)盤中(zhong)(zhong)的(de)一種(zhong)(zhong)或多(duo)種(zhong)(zhong)的(de)組合,理論塔(ta)板數為(wei)5-100塊(kuai),優選10-50塊(kuai);回流比為(wei)0.1-10,優選1-5;二元醇單(dan)叔丁基醚由塔(ta)頂冷凝器或側線采出(chu)。
本(ben)發明中,反應精(jing)餾塔及其他(ta)(ta)與(yu)物料接觸的設備和(he)填料的材質(zhi)(zhi)均采用不銹(xiu)鋼或其他(ta)(ta)耐腐蝕(shi)材質(zhi)(zhi)以(yi)免鐵銹(xiu)和(he)鐵離(li)子(zi)進入(ru)催化劑床層導致(zhi)酸性催化劑失活(huo)。
本發明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)積極效果在(zai)于(yu)(yu):異(yi)(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)(xi)以氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)形式與二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇反應(ying),液相(xiang)中溶(rong)解的(de)(de)(de)(de)異(yi)(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)(xi)與二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇相(xiang)比摩爾比較低,不(bu)利于(yu)(yu)副(fu)產物二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇二(er)(er)(er)叔(shu)丁(ding)醚(mi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)。與傳統的(de)(de)(de)(de)反應(ying)精(jing)餾不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)是,二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇單叔(shu)丁(ding)基醚(mi)在(zai)生(sheng)成(cheng)后(hou)快(kuai)速蒸出催化(hua)劑(ji)床(chuang)層的(de)(de)(de)(de)動力不(bu)僅來自于(yu)(yu)沸點差異(yi)(yi)(yi),更重要的(de)(de)(de)(de)是氣(qi)體異(yi)(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)(xi)還起到氣(qi)提的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),促使二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇單叔(shu)丁(ding)基醚(mi)迅速離開催化(hua)劑(ji)床(chuang)層,從而(er)有效抑制其繼續反應(ying)生(sheng)成(cheng)二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇二(er)(er)(er)叔(shu)丁(ding)基醚(mi)。另外,異(yi)(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)(xi)無需(xu)冷凝為(wei)液相(xiang)回(hui)流,對冷卻介質(zhi)要求不(bu)高,循(xun)環(huan)回(hui)用(yong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)耗(hao)很低;二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇也無需(xu)復雜的(de)(de)(de)(de)分離即(ji)可循(xun)環(huan)回(hui)用(yong)。因此,本發明(ming)(ming)在(zai)反應(ying)階段就避免了副(fu)產物二(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)醇二(er)(er)(er)叔(shu)丁(ding)基醚(mi)生(sheng)成(cheng),使得(de)分離過程得(de)到了極大的(de)(de)(de)(de)簡化(hua),設備(bei)投資和能(neng)耗(hao)大幅(fu)降低。
附圖說明
圖1為本發明的工藝(yi)流(liu)程示意(yi)圖。
其中,1-新(xin)鮮(xian)二(er)元醇管(guan)(guan)路(lu);2-新(xin)鮮(xian)異丁烯(xi)管(guan)(guan)路(lu);3-塔頂采出管(guan)(guan)路(lu);4-異丁烯(xi) 循環管(guan)(guan)路(lu);5-冷凝液回流(liu)管(guan)(guan)路(lu);6-二(er)元醇循環管(guan)(guan)路(lu)
具體實施方式
下面的(de)實施(shi)(shi)例將(jiang)對本(ben)發(fa)明(ming)所提供(gong)的(de)方(fang)法予以進一步(bu)的(de)說明(ming),但本(ben)發(fa)明(ming)不限于(yu)所列出(chu)的(de)實施(shi)(shi)例,還應包(bao)括在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)所要(yao)求的(de)權利范(fan)圍內其它任(ren)何公知的(de)改(gai)變。
產物的(de)氣(qi)(qi)相色譜(pu)的(de)分(fen)析條件如下(xia):30m×0.3mm的(de)DB-5毛細管(guan)色譜(pu)柱(zhu),FID檢測器(qi),氣(qi)(qi)化室溫度280℃,柱(zhu)箱溫度50-300℃,檢測器(qi)溫度280℃,氬氣(qi)(qi)載氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)20ml/min,氫氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)30ml/min,空氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)300ml/min,進樣(yang)量(liang)1微升,分(fen)流(liu)比10:1。
實施例1
乙(yi)二醇單(dan)叔丁基醚的(de)制(zhi)備(bei)。
反應器為反應精餾塔,包含精餾段和反應段,材質為316L,內徑65mm,反應段催化劑床層高度1m,精餾段高度1m。反應段裝填預先用乙二醇浸泡置換過的酸性樹脂(Amberlyst-70,陶氏化學),床層下部以篩板及其上面鋪設的玻璃纖維布作為支撐,床層上部使用玻璃纖維布及其上部的篩板進行固定,床層中間使用不銹鋼波紋絲網規整填料,將樹脂分散裝填于波紋絲網規整填料的空隙中。規整填料的空隙率為95%,比表面積700m2/m3,夾層(ceng)間距5mm,催化劑粒徑1mm,催化劑填充率(lv)為填料(liao)空(kong)隙率(lv)的(de)90%。精餾段裝填2mm規(gui)格的(de)三(san)角螺旋(xuan)不銹(xiu)鋼(gang)填料(liao),理論板數40。
反(fan)(fan)應器(qi)在(zai)(zai)常壓下操作,乙(yi)二醇(chun)(chun)由(you)新鮮(xian)二元醇(chun)(chun)管(guan)路(lu)1經(jing)(jing)預(yu)熱(re)器(qi)預(yu)熱(re)至(zhi)175℃通(tong)(tong)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應段(duan)(duan)的頂(ding)(ding)部,異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)由(you)新鮮(xian)異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)管(guan)路(lu)2以(yi)氣(qi)態形式通(tong)(tong)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應段(duan)(duan)的底部,液體(ti)(ti)乙(yi)二醇(chun)(chun)與氣(qi)體(ti)(ti)異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)在(zai)(zai)催化劑床層中逆向流(liu)動,床層溫度維持在(zai)(zai)175℃。未 反(fan)(fan)應的乙(yi)二醇(chun)(chun)(沸(fei)點197℃)進入(ru)(ru)塔釜,經(jing)(jing)循(xun)環(huan)泵和二元醇(chun)(chun)循(xun)環(huan)管(guan)路(lu)6回預(yu)熱(re)器(qi)前(qian)端。反(fan)(fan)應生成的乙(yi)二醇(chun)(chun)單叔(shu)丁基(ji)醚(mi)(沸(fei)點153℃)與未反(fan)(fan)應的異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)由(you)反(fan)(fan)應段(duan)(duan)逸出(chu),經(jing)(jing)過精餾(liu)段(duan)(duan)提(ti)純后經(jing)(jing)塔頂(ding)(ding)采(cai)出(chu)管(guan)路(lu)3在(zai)(zai)塔頂(ding)(ding)用(yong)循(xun)環(huan)水(shui)(25℃)冷卻(que),乙(yi)二醇(chun)(chun)單叔(shu)丁基(ji)醚(mi)冷凝(ning)為液體(ti)(ti),異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)仍以(yi)氣(qi)體(ti)(ti)形式通(tong)(tong)過循(xun)環(huan)風機和異(yi)丁烯(xi)(xi)(xi)循(xun)環(huan)管(guan)路(lu)4循(xun)環(huan)回預(yu)熱(re)器(qi)前(qian)端入(ru)(ru)口(kou),塔頂(ding)(ding)冷凝(ning)液相(xiang)產(chan)物一部分由(you)冷凝(ning)液回流(liu)管(guan)路(lu)5回流(liu)至(zhi)精餾(liu)段(duan)(duan),一部分作為產(chan)品產(chan)出(chu)。
反應器(qi)入口乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)流(liu)量(liang)130g/min,異(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)流(liu)量(liang)4g/min,回(hui)流(liu)比(bi)1:1條件下,產(chan)品用氣相色譜分析,塔頂采出乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)單叔丁(ding)(ding)(ding)基醚(mi)的含(han)量(liang)為93.24wt%,雜質(zhi)異(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)含(han)量(liang)為2.64wt%,乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)含(han)量(liang)為4.12wt%。將回(hui)流(liu)比(bi)調整至(zhi)2:1,產(chan)品采出位(wei)置為第(di)8塊(kuai)理論板時,乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)單叔丁(ding)(ding)(ding)基醚(mi)的含(han)量(liang)為99.61wt%,雜質(zhi)異(yi)丁(ding)(ding)(ding)烯(xi)含(han)量(liang)為0.07wt%,乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)含(han)量(liang)為0.32wt%。
實施例2
丙二醇單(dan)叔丁基醚的制備。
反應(ying)器與實(shi)施例1相同。
反(fan)應(ying)器在(zai)常壓(ya)下操作,1,2-丙(bing)二(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)由(you)(you)新鮮二(er)(er)元醇(chun)(chun)(chun)管(guan)路(lu)1經預(yu)熱(re)器預(yu)熱(re)至170℃通入(ru)(ru)(ru)反(fan)應(ying)段的頂(ding)(ding)部(bu),異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)由(you)(you)新鮮異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)管(guan)路(lu)2以(yi)氣(qi)態形式通入(ru)(ru)(ru)反(fan)應(ying)段的底(di)部(bu),液(ye)體1,2-丙(bing)二(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)與氣(qi)體異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)在(zai)催化劑(ji)床(chuang)層中(zhong)逆向(xiang)流動,床(chuang)層溫(wen)度維(wei)持在(zai)170℃。未反(fan)應(ying)的1,2-丙(bing)二(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(沸點(dian)(dian)188℃)進(jin)入(ru)(ru)(ru)塔(ta)(ta)釜,經循(xun)(xun)(xun)環(huan)泵和(he)二(er)(er)元醇(chun)(chun)(chun)循(xun)(xun)(xun)環(huan)管(guan)路(lu)6循(xun)(xun)(xun)環(huan)回(hui)預(yu)熱(re)器前(qian)端。反(fan)應(ying)生成(cheng)的1,2-丙(bing)二(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)單叔丁(ding)基醚(沸點(dian)(dian)143℃)與未反(fan)應(ying)的異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)由(you)(you)反(fan)應(ying)段逸(yi)出,經過精餾(liu)段提(ti)純后經塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)采(cai)出管(guan)路(lu)3在(zai)塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)用(yong)循(xun)(xun)(xun)環(huan)水(溫(wen)度25℃)冷卻,冷凝溫(wen)度略低于1,2-丙(bing)二(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)單叔丁(ding)基醚的沸點(dian)(dian)即(ji)可(ke),以(yi)免提(ti)高循(xun)(xun)(xun)環(huan)異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)的預(yu)熱(re)能耗,異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)仍以(yi)氣(qi)體形式通過循(xun)(xun)(xun)環(huan)風機和(he)異(yi)(yi)丁(ding)烯(xi)循(xun)(xun)(xun)環(huan)管(guan)路(lu)4 循(xun)(xun)(xun)環(huan)回(hui)預(yu)熱(re)器前(qian)端入(ru)(ru)(ru)口,塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)冷凝液(ye)相產物一(yi)(yi)部(bu)分(fen)由(you)(you)冷凝液(ye)回(hui)流管(guan)路(lu)5回(hui)流至精餾(liu)段,一(yi)(yi)部(bu)分(fen)作為產品(pin)產出。
反應(ying)器入口1,2-丙二醇流(liu)量120g/min,異丁(ding)烯流(liu)量4g/min,回流(liu)比3:1,產品采出位置為第11塊(kuai)理論板,氣相色(se)譜分析,丙二醇單叔丁(ding)基(ji)醚(mi)的含量為99.37wt%,雜質(zhi)異丁(ding)烯含量為0.13wt%,丙二醇含量為0.50wt%。
實施例3
乙二醇單(dan)叔丁基醚的制備。
反應器為反應精餾塔,包含精餾段和反應段,材質為316L,內徑65mm,反應段催化劑床層高度1m,精餾段高度1.5m。反應段裝填預先用乙二醇浸泡置換過的酸性樹脂(Amberlyst-70,陶氏),床層下部以篩板及其上面鋪設的玻璃纖維布作為支撐,床層上部使用玻璃纖維布及其上部的篩板進行固定,床層中間使用不銹鋼波紋絲網規整填料,將樹脂分散裝填于波紋絲網規整填料的空隙中。規整填料的空隙率為80%,比表面積400m2/m3,夾層間距8mm,催化(hua)劑粒徑1mm,催化(hua)劑填(tian)充率為(wei)填(tian)料空隙率的(de)90%。精餾段(duan)裝填(tian)2mm規格(ge)的(de)三角(jiao)螺旋不銹(xiu)鋼填(tian)料,理論板數60。
反應操作同(tong)實施例1。
反應(ying)器入口乙(yi)二醇(chun)流(liu)量130g/min,異丁烯流(liu)量4g/min,回流(liu)比(bi)5:1條件下,氣相色譜分析,塔頂(ding)采出(chu)乙(yi)二醇(chun)單叔丁基醚(mi)的含(han)量為99.45wt%,雜質(zhi)異丁烯含(han)量為0.11wt%,乙(yi)二醇(chun)含(han)量為0.44wt%。
實施例4
二乙二醇單叔丁基醚(mi)的(de)制備(bei)。
反應器為反應精餾塔,包含精餾段和反應段,材質為316L,內徑65mm,反應段催化劑床層高度1m,精餾段高度2m。反應段裝填預先用乙二醇浸泡置換過的全氟磺酸樹脂(Nafion-H,杜邦),床層下部以篩板及其上面鋪設的玻璃纖維布作為支撐,床層上部使用玻璃纖維布及其上部的篩板進行固定,床層中間使用金屬孔板波紋規整填料填料,將樹脂分散裝填于填料的空隙中。規整填料的空隙率為80%,比表面積400m2/m3,夾層間距6mm,催化(hua)劑(ji)粒(li)徑1.2mm,催化(hua)劑(ji)填(tian)充率為填(tian)料(liao)空隙率的80%。精(jing)餾(liu)段裝填(tian)2mm規格(ge)的三(san)角螺旋不銹鋼填(tian)料(liao),理論(lun)板數80。
反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)在絕壓10kPa下(xia)(xia)操作,二(er)(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)由(you)新鮮二(er)(er)(er)(er)元(yuan)醇(chun)(chun)管(guan)路(lu)1經預(yu)(yu)熱器(qi)預(yu)(yu)熱至164℃通入(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)段(duan)(duan)的(de)頂(ding)部(bu),異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)由(you)新鮮異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)管(guan)路(lu)2以氣(qi)(qi)態形式通入(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)段(duan)(duan)的(de)底部(bu),液(ye)(ye)體(ti)(ti)二(er)(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)與(yu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)在催(cui)化劑床層中逆向流(liu)(liu)(liu)動,床層溫度(du)維持在164℃。未(wei)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)二(er)(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(10kPa下(xia)(xia)沸(fei)(fei)點173℃)進(jin)入(ru)塔釜,經循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)泵和二(er)(er)(er)(er)元(yuan)醇(chun)(chun)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)管(guan)路(lu)6回(hui)預(yu)(yu)熱器(qi)前(qian)端(duan)。反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成的(de)二(er)(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)單(dan)叔丁(ding)(ding)基醚(10kPa下(xia)(xia)沸(fei)(fei)點154℃)與(yu)未(wei)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)由(you)反(fan)(fan)應(ying)(ying)段(duan)(duan)逸出(chu),經過(guo)(guo)精餾段(duan)(duan)后經塔頂(ding)采出(chu)管(guan)路(lu)3在在塔頂(ding)用循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(25℃)冷(leng)卻,二(er)(er)(er)(er)乙二(er)(er)(er)(er)醇(chun)(chun)單(dan)叔丁(ding)(ding)基醚冷(leng)凝為液(ye)(ye)體(ti)(ti),異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)仍以氣(qi)(qi)體(ti)(ti)形式通過(guo)(guo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)風(feng)機(ji)和異(yi)(yi)丁(ding)(ding)烯(xi)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)管(guan)路(lu)4循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)回(hui)預(yu)(yu)熱器(qi)前(qian)端(duan)入(ru)口,塔頂(ding)冷(leng)凝液(ye)(ye)相產物(wu)一(yi)部(bu)分由(you)冷(leng)凝液(ye)(ye)回(hui)流(liu)(liu)(liu)管(guan)路(lu)5回(hui)流(liu)(liu)(liu)至精餾段(duan)(duan),一(yi)部(bu)分作為產品產出(chu)。
反應器入口(kou)二乙(yi)二醇流(liu)量(liang)(liang)222g/min,異丁(ding)烯(xi)流(liu)量(liang)(liang)4g/min,回(hui)流(liu)比2:1條件(jian)下(xia),氣相色譜(pu)分析,塔頂采出(chu)二乙(yi)二醇單叔丁(ding)基(ji)(ji)醚的含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)95.56wt%,雜(za)質異丁(ding)烯(xi)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)1.07wt%,二乙(yi)二醇含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)3.37wt%。回(hui)流(liu)比10:1,產品采出(chu)位置為(wei)第(di)20塊理論板,二乙(yi)二醇單叔丁(ding)基(ji)(ji)醚的含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)99.83wt%,雜(za)質異丁(ding)烯(xi)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)0.05wt%,二乙(yi)二醇含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)0.12wt%。
對比例
乙二(er)醇單叔(shu)丁基醚的制備。
反(fan)(fan)應器為316L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)式反(fan)(fan)應器,內徑12mm,催化(hua)(hua)劑(ji)裝(zhuang)填(tian)長度1m,催化(hua)(hua)劑(ji)為預先用乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)浸泡置換過的酸性樹脂(Amberlyst-70,陶(tao)氏化(hua)(hua)學),異丁(ding)烯(xi)(xi)(xi)和乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)下進料(liao),乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)流(liu)量(liang)(liang)(liang)4.2g/min,異丁(ding)烯(xi)(xi)(xi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)0.14g/min。反(fan)(fan)應器在(zai)常壓(ya)下操作,乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)預熱至175℃,異丁(ding)烯(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)預熱,以氣(qi)態形式通(tong)入(ru)催化(hua)(hua)劑(ji)床層入(ru)口(kou),液體乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)與氣(qi)體異丁(ding)烯(xi)(xi)(xi)在(zai)催化(hua)(hua)劑(ji)床層中順流(liu),床層溫度維(wei)持在(zai)175℃。出口(kou)物(wu)料(liao)進入(ru)盤管(guan)換熱器,使用循(xun)環水(shui)(25℃)對其進行(xing)冷卻,所得液體產物(wu)使用氣(qi)相色譜進行(xing)分(fen)析,其中乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)93.36wt%,乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)單叔(shu)丁(ding)基醚含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)6.12wt%,乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)二(er)叔(shu)丁(ding)基醚含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)0.45wt%,異丁(ding)烯(xi)(xi)(xi)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)0.07wt%。