[发明专利]二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷或二戊氧基甲烷的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷的生产方法。

背景技术

二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷，在工业中有广泛的应用，不仅可作为有机合成中的溶剂、电池中的溶剂、燃料添加剂等,还可以作为有机反应的试剂。

聚氧化亚甲基(polyoxymethylene)，又名聚甲醛，它是主链含有(–CH₂–O-)链节的线型高分子聚合物。为了得到分子量适宜的聚氧化亚甲基树脂，如熔融指数在9.0g/10min的产品(其数均分子量一般为180000-220000g/mol)，在聚合过程中需要利用分子量调节剂对产物的分子量进行调控。二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷均十分适合用作聚氧化亚甲基树脂聚合过程中的分子量调节剂。然而，三聚甲醛和共聚单体二氧戊环的共聚对原材料纯度有着十分苛刻的要求，尤其是含水量会对聚甲醛的质量带来显著影响：较高的含水量在聚甲醛合成过程中会显著增加聚甲醛产品的不稳定端基含量，同时降低聚甲醛的热稳定性。因此，用来作为分子量调节剂的二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷需要精制到高纯度，并且，当纯度高于94%以上时，分子量调节剂的含水量对聚甲醛的质量有显著影响，而其纯度对聚甲醛质量的影响相应降低。目前认为，分子量调节剂的含水量最好不高于100ppm。

目前用于制备上述分子量调节剂的方法，主要是采用醇醛缩合法。它是采用醇类原料（如丁醇、乙醇、丙醇等）和甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛在酸催化剂下反应缩合而成，其反应时间短，收率高，是较为理想的制备方法。然而，利用传统方法生产的二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷，虽然需要通过两个以上精馏塔提高其纯度，但含水量一般也在1000ppm左右，无法达到低于100ppm的要求。若需要再降低含水量，还需要使用脱水剂，而脱水剂的加入不仅提高了生产成本，同时又会导致产品纯度的下降。

因此，对于聚氧化亚甲基树脂生产行业来讲，研究出一种低含水、低能耗、高产量的二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷的生产方法，是迫在眉睫的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低含水、低能耗、高产量的二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷和二戊氧基甲烷的生产方法。

本发明提供了二丁氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丙氧基甲烷或二戊氧基甲烷的生产方法，它包括如下步骤：

（1）取甲醛或甲醛衍生物，与醇类原料混合，预加热至70-160℃；

（2）将预加热后的混合料投入反应器中，再加入酸催化剂，升温至发生醇醛缩合反应并使反应器中物料汽化；

（3）产生的气体从反应器逸出，直接进入与反应器连通的精馏塔中，精馏后，取精馏塔底部产物，即得；其中，精馏塔内部为负压。

本发明使用的酸催化剂为传统酸催化剂，如稀硫酸，苯磺酸等。本发明所采用的精馏塔为浮阀塔或填料塔。

进一步地，步骤（2）中，升温至80-200℃；步骤（3）中，精馏塔内部的压力为-0.01--0.09MPa。

进一步地，步骤（2）中，升温至100-190℃。

其中，甲醛或甲醛衍生物与醇类原料的质量比为（1:5）~（5:1）。

进一步地，所述甲醛衍生物为三聚甲醛或多聚甲醛。

进一步地，所述醇类原料为乙醇、丙醇、丁醇或戊醇。

本发明生产方法，仅采用一次精馏塔处理，不再额外使用脱水剂，就能够得到含水量低于100ppm的二丁氧基甲烷等分子量调节剂，且纯度均可达到95%以上；该方法操作步骤简单，生产时间更短，能耗明显降低，更适于工业化大生产。

具体实施方法

以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但本发明并不受以下实施例所限。

实施例1二丁氧基甲烷的生产方法

将甲醛与丁醇5:1的比例加入混合槽，加热至70℃，然后按一定速率加入反应器，向反应器加入酸催化剂，升温至180℃，气体不断从反应器逸出进入与反应器连接之精馏塔；对系统抽真空，压力控制为-0.09MPa，精馏塔底部得到了浓度95.0%的二丁氧基甲烷产品。精馏塔顶部为水和少量有机物，排入废水处理系统。整个生产方式为连续生产，生产过程中无需外加脱水剂。

实施例2二戊氧基甲烷的生产方法