[发明专利]一种乙二醇单叔丁基醚的制备与精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及乙二醇单叔丁基醚的制备与精制方法。

背景技术

芳烃类溶剂具有高光化学活性，近年来，一些国家为防止其排放造成空气污染，对其使用进行限制，为了寻找合适的替代产品，具有优良的溶剂性能和低光化学活性的乙二醇单叔丁基醚(ETB)逐渐受到重视，且广泛应用于涂料、油墨、洗涤等行业。

虽然许多公司相继探索发展了较多乙二醇单叔丁基醚的制备方法，但是适于工业应用的较少，目前主要采用乙二醇与异丁烯在酸性催化剂下反应制备得到目标产物。

国外乙二醇叔丁基醚的生产和利用,沈景余.精细石油化工，1996,9(5):45～50中公开了日本丸善公司制备工艺，所述制备工艺采用乙二醇与石脑油裂解副产C4馏分(混合C4)中异丁烯在强酸性离子交换树脂催化剂下反应，反应物停留时间1h,反应器进料温度90℃、压力2.0MPa,原料乙二醇(EG)与异丁烯(IB)的摩尔比为2.7∶1。反应生成气出口温度为119℃、压力1.7MPa，一些反应生成物循环回反应器,以抑制副产乙二醇双叔丁基醚(DBE)的产生,设置的循环量使ETB∶IB在原料中摩尔比为1∶1，DBE∶IB摩尔比0.5∶1。IB转化率81％，ETB选择性可达83％。

其分离过程采用4个塔完成，反应后生成物首先进入C4汽提塔，塔顶分离出混合C4，塔底物料进入共沸塔；在共沸塔中，使用水作为共沸剂，从共沸塔塔顶分离出的乙二醇双叔丁基醚(DBE)和乙二醇单叔丁基醚(ETB)混合物去DBE塔，而共沸塔塔底分离出的乙二醇单叔丁基醚(ETB)和乙二醇(EG)混合物去ETB塔；DBE塔塔顶分离出乙二醇双叔丁基醚(DBE)和乙二醇单叔丁基醚(ETB)的混合物返回共沸塔进行再次分离，塔底分离出纯度较高的乙二醇双叔丁基醚(DBE)返回反应器入口作为反应物料；ETB塔塔顶分离出乙二醇单叔丁基醚(ETB)纯品，塔底分离出乙二醇(EG)循环返回反应器入口作为反应物料。

但这种工艺存在DBE循环比太大、乙二醇单叔丁基醚选择性较低、碳八(二异丁烯)副产物生成较多和能耗较高的问题。

此外，乙二醇特丁醚合成工艺的开发研究,谢在库、卢文奎、朱跃亮、张辉.精细石油化工，1997,5(3):19～22也对ETB的制备工艺进行了研究，并建立了150t/a中试装置，使用混合C4、乙二醇和强酸性离子交换树脂合成ETB，反应温度40～50℃，反应压力1.0MPa，反应空速1.6～2.0，异丁烯单程转化率～95％，ETB选择性83～85％。

其工艺流程与日本丸善公司基本相同，分离过程的前3个塔依次为脱C4塔、共沸塔和ETB精制塔，反应生成物首先在脱C4塔分离出混合C4；再在共沸塔顶把夹带有ETB和二异丁烯的DBE的混合物成为混醚作为副产物分离出来，共沸塔底为ETB和乙二醇的混合物再进入ETB精制塔；塔顶分离出ETB纯品，塔底分离出的乙二醇进入乙二醇单蒸塔；塔底分离出循环乙二醇物料中的杂质(估计是乙二醇的聚合物)，塔顶乙二醇循环到反应器入口作为反应物料。

这种工艺存在ETB选择性较低(83～85％)、DBE和碳八(二异丁烯)等副产物生成较多(15～30％)、精制乙二醇能耗较高和ETB收率较低的问题。

因此探索具有高选择性，节能环保的乙二醇单叔丁基醚的制备和精制方法具有重要价值。

发明内容

发明概述

本发明提供一种乙二醇单叔丁基醚选择性高，副产物少的乙二醇单叔丁基醚的制备方法，该方法具有便捷、节能、环保易于工业化生产的特点。

本发明人经过长期的试验，多次试验尝试，发现在采用的乙二醇和混合C4作为反应起始物料的制备乙二醇单叔丁基醚的方法中，加入适量的叔丁醇可以有效地提高乙二醇单叔丁基醚的选择性，抑制副产物的产生(如，抑制碳八的生成)，再经过分离精制得到乙二醇单叔丁基醚，有效地优化了现有的乙二醇单叔丁基醚的制备方法。在本发明中，叔丁醇作为副产物反应的抑制剂具有意想不到的效果。

术语定义

“醇烯比”为进料乙二醇组分质量流量/进料异丁烯组分质量流量。

“循环比”为反应循环物料质量流量/与反应进料质量流量。

“ETB选择性”为生成ETB消耗的异丁烯的质量流量/反应器中全部消耗的异丁烯的质量流量。

“EG”为乙二醇的简称。

“IB”为为异丁烯的简称。

“ETB”为乙二醇单叔丁基醚的简称。

“EDB”为乙二醇双叔丁基醚的简称。

“混合C4”为混合碳四的简称，是一种液化石油气。