[发明专利]强酸型阳离子树脂催化剂及其乙基叔丁基醚催化制备应用

说明书

本申请提供了一种强酸型阳离子树脂催化剂及其乙基叔丁基醚催化制备应用，其中的强酸型阳离子树脂催化剂，由对叔丁基苯乙烯和二乙烯基苯单体，在致孔剂和包括失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸纳和十六烷基苯磺酸钠组成的表面活性剂作用下悬浮共聚得共聚物白球，后经孔净化和磺化得到。本发明还提供了所述强酸型阳离子树脂催化剂的乙基叔丁基醚催化制备应用。本技术方案催化剂的制备方法安全、简便，实践还证明，本催化剂应用于乙基叔丁基醚催化醚化工艺中体现出较高的活性和稳定性，降低了醇烯摩尔比，异丁烯转化率达到95%以上、乙基叔丁基醚选择性大于99%。

技术领域

本专利申请涉及强酸型阳离子树脂催化剂，尤其涉及该催化剂于乙基叔丁基醚醚化制备的催化应用。

背景技术

环保法律法规对车用无铅汽油提出了新的应用规范，MTBE作为生产无铅、含氧及高辛烷值汽油的优良调合组分广泛应用多年，自从美国在地下水中发现微量的MTBE以来，MTBE环保问题倍受大众关注，美国环保署已对MTBE已作出致癌性的裁定。乙基叔丁基醚与MTBE有相似的物理和化学性质，其具有优异的调油性能，由乙基叔丁基醚取代MTBE是大势所趋。但乙基叔丁基醚生产制备仍需要技术创新的研发支持，其中，现有的乙基叔丁基醚醚化制备存在醇烯比大、转化率和选择性不理想的技术问题，因此加重了乙基叔丁基醚制备的物耗和能耗，增加了醚后碳四的乙醇含量，加重后续处理负担，而且也因此影响了乙基叔丁基醚的产品纯度。

发明内容

本专利申请的发明目的在于提供一种新型的强酸型阳离子树脂催化剂及其乙基叔丁基醚催化制备应用，所述的强酸型阳离子树脂催化剂不仅是乙基叔丁基醚制备工艺中的专用催化剂，而且配合乙基叔丁基醚制备工艺，实现高效醚化反应，达到提高转化率、选择性、降低醇烯比的技术目的。

本专利申请提供的强酸型阳离子树脂催化剂技术方案，其主要技术内容是：一种强酸型阳离子树脂催化剂，由对叔丁基苯乙烯和二乙烯基苯单体，在致孔剂和表面活性剂作用下悬浮共聚得共聚物白球，后经孔净化和磺化得到，其中的聚合为：在配置有回流冷凝装置的不锈钢搅拌釜中，加入水和表面活性剂，加热伴随搅拌，完全溶解获得水相，在不锈钢搅拌釜釜温升温至60℃-70℃时加入混合有机相的油相，于80℃-90℃的温度条件下，搅拌转速为60-120r/min聚合反应8-10小时，获得共聚物白球；所述的表面活性剂包括失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸纳和十六烷基苯磺酸钠，按重量份计，水相组成为：

水 2000-2500份

失水山梨醇酯 20-50份

烷基酚聚氧乙烯醚 20-50份

仲烷基磺酸纳 10-30份

十六烷基苯磺酸钠 10-30份；

所述的油相组成为：

对叔丁基苯乙烯 500-600份

二乙烯基苯 400-500份

正戊烷或丙酮中任意之一 20-50份

过氧化苯甲酰 10-30份

所述水相与油相的重量份比：2060-2660:930-1180。

本专利申请还提供了一种所述强酸型阳离子树脂催化剂的乙基叔丁基醚催化制备应用，所述的强酸型阳离子树脂催化剂以模块化或捆包化填装至固定床反应器中，含有异丁烯的混合碳四和乙醇按醇烯摩尔比（1.1～1.3）:1进入固定床反应器，反应器的反应条件是：压力1.0-1.5MPa、空速0.5-2h-1、温度为40℃-60℃醚化反应。