本发明属于能源化工技术领域，具体涉及一种低成本聚甲氧基二丁基醚的制备方法。
背景技术：
聚甲氧基二烷基醚是一种性能良好的含氧燃料，具有高十六烷值、高含氧、低凝点和低冷滤点等突出优点，与柴油调和后能够显著改善柴油的性能，极大地促进柴油的完全燃烧、大幅降低柴油尾气烟度；为此，国内外对其开展了大量的研究，但目前大多数都集中在聚甲氧基二甲醚这种产品，而性能更为优良的、可单独作为燃料的非甲基封端的聚甲氧基二烷基醚研究较少，仅有极少量的报道，且目前的研究均还停留在实验室阶段，未见工业化生产方法或装置的报道。
目前，大部分聚甲氧基二烷基醚的制备方法，均为将原料置于反应釜中合成、并加压精馏得到聚甲氧基二烷基醚产品，但这也仅仅是一种实验室制备生产方法，且未考虑产品分离后副产物中水分的分离及其未反应物料的回收利用，无法达到工业化高效率、低成本的要求。
聚甲氧基二丁基醚作为聚甲氧基二烷基醚中的一种，由于受到反应的限制，丁醇与醛类在合成中羟醛缩合产生大量的水，这些水与原料带来的水以及原料丁醇、醛类和聚甲氧基二丁基醚产品会形成复杂共沸物，无法通过常规方法分离。
目前所公开的专利未见对分离水分、回收未反应的丁醇的详细报道，仅提到可采用变温吸附技术脱水，由于反应体系中含水量大，采用变温吸附脱水不仅存在一次性投资巨大、生产能耗的等问题，还存在吸附剂容易堵塞失效、更换困难等问题，不利于工业化。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种低成本聚甲氧基二丁基醚的制备方法，可有效提升聚甲氧基二丁基醚的收率，降低生产成本。
为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种低成本聚甲氧基二丁基醚的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丁醇和多聚甲醛按照摩尔比为1:1.5～1:2.5的比例混合，再将混合物泵入反应釜中，在酸性催化剂的作用下，于70～180℃、0.1～2.0mpa的条件下反应，其反应通式如下：
2c4h9oh+ho(ch2o)nh→c4h9o(ch2o)nc4hq+2h2o；
(2)将步骤(1)所得反应物泵入加压精馏塔中，在塔顶压力0.1～0.8mpa、温度110～190℃、塔底压力0.1～0.8mpa、温度170～243℃的条件下，进行分离，从塔底分离出聚甲氧基二丁基醚，从塔顶分得到轻组分；
(3)纯化分离：塔顶分离得到的轻组分冷却至40～60℃后静置分层，分离有机相ⅰ和水相，并向水相中加入浓度为60％～65％的萃取盐(萃取比r＝0.5～2)进行第一次萃取，收集有机相ⅱ，再向有机相ⅱ中加入浓度为50％～55％的萃取盐(萃取比r＝0.5～2)进行二次萃取，收集有机相ⅲ，合并有机相ⅰ和有机相ⅲ，得正丁醇，并返回至反应体系内作为原料。
进一步地，步骤(1)中的酸性催化剂为硫酸、盐酸、zsm-5型分子筛或强酸性阳离子交换树脂。
进一步地，步骤(1)中酸性催化剂加入量为混合物重量的2％～5％。
进一步地，步骤(2)中塔顶分离出轻组分，轻组分包括丁醇、水、二丁氧基甲烷或二异丁氧基甲烷或二仲丁氧基甲烷、甲醛的混合物，塔底分离出聚甲氧基二丁基醚。
进一步地，步骤(2)中聚甲氧基二丁基醚为聚甲氧基二异丁基醚或聚甲氧基二仲丁基醚；其中，n为大于1的整数。
进一步地，盐溶液为kf、kcl、kbr、ki、nacl、nai、licl、libr、k2co3、na2co3或na2so4。
进一步地，萃取条件为：第一次萃取所用萃取盐为饱和溶液或过饱和溶液或固体盐，第二次萃取所用萃取盐为饱和盐溶液或固体盐。
上述制备方法制备得到的聚甲氧基二丁基醚。
本发明的有益效果为：
本发明成功地分离出聚甲氧基二丁基醚生产过程中的难以采用常规方法分离的醇水混合物，有效地回收了废水中未反应的原料低碳醇，从而显著提高原料利用率，使生产能耗和成本大幅降低。
萃取盐溶液经蒸发、浓缩后可循环使用，且循环次数对萃取效果基本无影响。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种低成本聚甲氧基二丁基醚的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丁醇和多聚甲醛(以甲醛计)按照摩尔比为1:1.5的比例混合，再将混合物泵入反应釜中，并向其中加入占混合物重量2％的zsm-5型分子筛，在氮气氛围、70℃、0.1mpa的条件下反应，得到反应物；
(2)将步骤(1)所得反应物泵入加压精馏塔中，在塔顶压力0.1mpa、温度110℃；塔底压力0.1mpa、温度170℃的条件下，进行分离，从塔顶分离出丁醇、水、二丁氧基甲烷或二异丁氧基甲烷或二仲丁氧基甲烷、甲醛混合的轻组分，塔底分离出聚甲氧基二丁基醚；
(3)塔顶分离得到的轻组分冷却至40℃后静置分层，分离有机相ⅰ和水相，并向水相中加入浓度为60％的过饱和碳酸钾溶液(萃取比r＝1.5)进行第一次萃取，收集有机相ⅱ，再向有机相ⅱ中加入浓度为53.9％的饱和碳酸钾溶液(萃取比r＝1.3)进行二次萃取，收集有机相ⅲ，合并有机相ⅰ和有机相ⅲ，得正丁醇，并返回至反应釜内作为原料。
实施例2
一种低成本聚甲氧基二丁基醚的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丁醇和多聚甲醛(以甲醛计)按照摩尔比为1:1.6的比例混合，再将混合物泵入反应釜中，并向其中加入占混合物重量5％的阳离子交换树脂，在氮气氛围、70℃、0.5mpa的条件下反应，得到反应物；
(2)将步骤(1)所得反应物泵入加压精馏塔中，在塔顶压力0.4mpa、温度114℃；塔底压力0.6mpa、温度225℃的条件下，进行分离，从塔顶分离出丁醇、水、二丁氧基甲烷或二异丁氧基甲烷或二仲丁氧基甲烷、甲醛混合的轻组分，塔底分离出聚甲氧基二丁基醚；
(3)塔顶分离得到的轻组分冷却至40℃后静置分层，分离有机相ⅰ和水相，并向水相中加入浓度为60％的过饱和氯化钾溶液(萃取比r＝1.5)进行第一次萃取，收集有机相ⅱ，再向有机相ⅱ中加入浓度为58％的饱和氯化钾溶液(萃取比r＝1.4)进行二次萃取，收集有机相ⅲ，合并有机相ⅰ和有机相ⅲ，得正丁醇，并返回至反应釜内作为原料。
对实施例1、2所得的聚甲氧基二丁基醚和正丁醇进行检测，其结果见表1。
表1产物纯度和收率检测