[发明专利]一种乙二醇单丁醚的制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及化学化工领域，特别涉及一种乙二醇单丁醚的制备方法。

（二）背景技术

由于乙二醇醚同时具有醚键和羟基，使其对苯、四氯化碳、硝化纤维素、酚醛树脂等有机物以及水都具有很好的溶解性，是一种优良的溶剂。广泛的应用于环氧涂料、油墨、印染、清洗剂等诸多方面。其中，乙二醇单丁醚及其醋酸酯的市场需求量最大，用量约为乙二醇醚类产品消费总量的70%。

目前，乙二醇醚的合成通常以环氧乙烷和低碳醇（甲醇、乙醇、丁醇等）为原料，采用NaOH、KOH、BF₃、H₂SO₄等强碱或强酸作为催化剂，在釜式反应器中进行醇醚反应制备。该工艺存在以下缺陷：液体酸或碱催化剂严重腐蚀设备；催化剂本身溶于产物中导致产物分离困难；液体酸碱催化剂经中和后才能进行精馏提纯。因此，开发具有较好催化活性的固体催化剂对乙二醇醚的合成具有重要意义。

中国专利（公开号CN1192727A）报道了一种以ZSM-5为母体，经酸改性或离子交换制备的固体酸催化剂用于生产乙二醇醚类，可获得接近100%的环氧乙烷转化率和70-90%的单醚收率；中国专利（公开号CN1192727A）报道了一种以LDH为母体，经离子交换制备的催化剂，获得了较高的单醚选择性；中国专利（公开号CN1579625A）将一种改性铝盐催化剂用于乙二醇醚的制备，具有较优的催化活性；中国专利（授权公告号CN101190876B）公布了一种用于乙二醇醚制备的催化剂，催化剂以氧化铝(α)、分子筛等为载体，以氧化铌为主要活性组分，以锡、铅等元素或化合物为助剂制备，乙二醇丁醚的收率可达80%以上。

分析可知，以上固体酸催化剂在乙二醇醚的制备方面均表现出了较好的催化活性和选择性，但催化剂的制备过程复杂，催化活性退化严重，影响了这些催化剂的工业化应用。中国专利（授权公告号CN1033842C）报道了一种用于生产乙二醇醚的改性铝催化剂，环氧乙烷的转化率可达100%，单醚选择性可达80-98%，据称此催化剂可在固定床反应器中持续使用500h，但催化剂制备复杂，反应条件较为苛刻；中国专利（申请公布号CN102350371A）公布了用于乙二醇单丁醚制备的介孔分子筛催化剂，具有较高的机械强度，可重复多次利用，但乙二醇单丁醚的收率仅为36%，且催化剂的制备相对复杂。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺简单、生产成本低，稳定性好的乙二醇单丁醚的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种乙二醇单丁醚的制备方法，包括如下步骤：

（1）将环氧乙烷和正丁醇配制为原料混合液，冷藏备用；

（2）将高硅铝比或全硅分子筛、多孔二氧化硅置于马弗炉中进行高温焙烧，焙烧催化剂编号后置于干燥器中备用；

（3）将原料液和焙烧催化剂置于反应釜中进行反应，得到产品。

本发明的更优技术方案为：

步骤（1）中，环氧乙烷与正丁醇的摩尔比为1:1-10。

步骤（2）中，所述高硅铝比或全硅分子筛、多孔二氧化硅为市售硅胶、气溶胶二氧化硅、硅藻土、HZSM-5分子筛、SBA15分子筛、全硅MCM-41分子筛中的一种或多种；焙烧温度为200-1000℃。

步骤（3）中，催化剂的重量为原料混合液重量的0.1-5%；反应温度为30-160℃，反应时间为0.5-8h，搅拌速率为200-1200r/min。

所述催化剂经初次反应后，经简单物理分离后，不进行任何活化处理即重新置于釜中进行催化反应，并加入与初次反应相同量的原料混合液，在相同条件下进行循环反应，循环反应依次标记为一次循环、二次循环、······。

本发明的催化反应不仅适用于间歇反应模式，也适用于半间歇反应模式或固定床连续反应模式。

本发明所用高硅铝比或全硅分子筛、多孔二氧化硅催化剂采购成本低，处理过程简单，大大简化了生产工艺，降低了生产成本，催化剂或型号，乙二醇单丁醚选择性高，且具有极高的稳定性。

（四）具体实施方式

为了让本发明的目的、特征和优点能够更加的明显易懂，下面结合较佳实施例对本发明做进一步详细、完整的说明，但是本发明不局限于以下实施例。

实施例1：