一种丙二醇伯单叔丁基醚的制备方法和装置与流程

文档序号:25344148发布日期:2021-06-08 10:59阅读:65来源:国知局
一种丙二醇伯单叔丁基醚的制备方法和装置与流程

1.本发明涉及一种丙二醇伯单叔丁基醚的制备方法和装置。


背景技术:

2.2020年在全国范围内推广使用车用乙醇汽油后,mtbe将被禁用。目前,国内异丁烯主要用来生产mtbe,随着车用乙醇汽油的推广使用,大量的异丁烯将面临无处可用的窘境。同时含异丁烯的混合碳四也将不再适合作其他许多用途的原料,如乙酸仲丁酯、丁酮、烷基化油等。寻找异丁烯利用的新出路是亟待解决的问题。
3.丙二醇丁醚系列由于其微毒性,较悦人的气味,是很有前途的环保型溶剂。用于工业/家用清洁剂配方中,安全性极高,为许多发达国家,特别是日本所认可。蒸发速率与乙二醇丁醚相近,是后者非常好的替代品。在涂料、清洗剂、油墨、皮革等方面都有广泛的用途。在染料溶解过程中,可用它代替醇性溶剂,是一种良好的偶联剂。此外,丙二醇丁醚系列还可用作水性涂料的成膜助剂、感光胶、ps版清洗、印刷、电子化学品、喷气发动机燃料添加剂(防水剂)、萃取剂和高沸点溶剂等。
4.目前,合成丙二醇叔丁基醚的专利技术较少,现有技术大部分是合成其它丙二醇醚类物质,主要方法是环氧丙烷开环与低级醇(如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等)反应合成。此种方法,产物种类复杂,不仅有丙二醇醚类生成,且有二丙二醇醚类、三丙二醇醚类生成,反应控制难度高,安全性差,反应选择性差,产品纯度低。
5.中国专利cn201410448311.4公开了一种二元醇单叔丁基醚制备方法,通过将二元醇、液化石油气与酸性催化剂在40-100℃的温度、0.5-5.0mpa的压力条件下进行烷基化反应得到二元醇单叔丁基醚。本发明的有益效果在于:使用含有异丁烯的液化石油气即可作为反应原料,配合二元醇以及酸性催化剂,控制反应物料接触时间和反应温度,即可得到高选择性的二元醇叔丁基醚粗产品。
6.中国专利cn201510434672.8公开了一种一种二元醇叔丁基醚的生产方法。该发明通过以饱和二元醇和液化石油气为原料,并配合一定的反应温度、压力和空速及使用特定的列管式反应器进行加成反应,饱和二元醇的转化率高、反应的选择性高且无副反应、绿色环保,适用性广,产率高。
7.中国专利cn201410481274.7公开了一种丙二醇丁醚的合成方法,其特征在于:它是将丁醇与环氧丙烷以摩尔比为1~5∶1的比例与用量为0.005~0.05%(w)的催化剂高氯酸盐一起加入高压反应釜中,经氮气置换3~5次,在搅拌条件下,升温至100~150℃,反应压力0.2-0.5mpa,反应1~2h,得丁醇、丙二醇丁醚和二丙二醇丁醚的混合物,经过连续精馏分离,得丙二醇丁醚产品,副产二丙二醇丁醚。本发明采用的高氯酸盐催化剂具有较高催化活性、催化剂用量低、反应时间短,同时产物中伯醚的选择性较高,且单醚转化率高适用于工业生产。
8.以上专利均是二元醇丁醚的制备方法,大部分为反应部分,并不涉及分离方法,只有专利cn201410481274.7提及了采用连续精馏分离并反应后的副产物进行分离,但也不涉
及具体的分离方法。
9.现有公开的其他相关专利技术均是利用丙二醇叔丁基醚制备高纯度异丁烯,无制备丙二醇单叔丁基醚相关专利。
10.专利cn107778123a公开了一种制备异丁烯的方法,所述方法是利用c4与二元醇反应生成的二元醇醚,在分子筛催化剂的作用下,于循环流化床中长制备高纯异丁烯。
11.cn204589030u,cn105985215a公开了一种利用丙二醇叔丁基醚制取高纯异丁烯的裂解系统。与mtbe裂解法对比,该方法裂解温度低,无需水洗,能耗低,塔器较少,投资较低,运行成本较低。
12.如何利用现有的异丁烯资源,寻找一种高转化率高选择性的制备丙二醇伯单叔丁基醚的方法,并且能够将反应混合物进行有效的分离,分离后得到高纯度的丙二醇伯单叔丁基醚,是本发明需要解决的问题。


技术实现要素:

13.本发明的目的是克服现有技术的不足,提供了一种高转化率高选择性的制备丙二醇伯单叔丁基醚的方法,并且能够将反应混合物进行有效的分离,分离后得到高纯度的丙二醇伯单叔丁基醚,本发明提供的方法反应条件温和,工艺安全环保。
14.本发明提供的方法包括:(1)将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应;(2)反应得到的混合物送入脱轻组分塔分离,塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物;(3)将脱轻组分塔塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔分离,塔底得到丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔顶得到丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物;(4)将脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔精制,塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品;(5)将脱醇塔塔底得到丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔精制,塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到丙二醇;(6)将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应;(7)将裂解反应得到的混合物直接返回醚化反应器进行反应和/或送入精馏塔进行分离,塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇。
15.本发明中,在所选择的工艺条件下,丙二醇与混合碳四经过混合器充分混合后进入反应器,在醚化催化剂作用下进行反应,反应后物料再进入分离系统进行产品的精制。
16.反应方程式如下:
[0017][0018]
在合成丙二醇醚的过程中,还同时发生少量的下列副反应:
[0019][0020][0021]
本发明中,选用的反应器为固定床反应器,催化剂为大孔强酸性阳离子交换树脂。本发明中,选用的混合碳四的组成为异丁烷30-40wt%,正丁烯10-20wt%,正丁烷10-20wt%,异丁烯10-20wt%,反丁烯10-20wt%,正丁烯5-15wt%,碳三0.01-0.1wt%,丁二烯0.1-0.5wt%。
[0022]
本发明中,为了控制反应的转化率和选择性,必须将反应控制在合适的反应温度、停留时间及醇烯比及反应压力等反应条件下。本发明中,所述的醚化反应的条件为:反应温度为40-80℃度,优选为45-75℃,更优选为50-70℃,更优选为55-70℃,进一步优选为60-70℃。反应温度过高,导致副反应的发生较多,容易产生较多的丙二醇双叔丁基醚,反应温度过低,导致反应原料混合碳四中的异丁烯转化率过低。
[0023]
本发明中,反应的停留时间为100-150min,优选为105-145min,更优选为110-140min,更优选为115-135min,更优选为115-130min,进一步优选为115-125min。反应的停留时间过短,导致反应原料混合碳四中的异丁烯转化率过低,反应时间过长,容易产生较多的副产物。
[0024]
本发明中,醇烯比是指丙二醇与混合碳四中的异丁烯的摩尔比。本发明中,醇烯比为2-5:1,优选为2.2-4.8:1,更优选为2.4-4.6:1,更优选为2.5-4.5:1,更优选为2.8-4.2:1,更优选为3-4:1,进一步优选为3.2-3.8:1;反应压力0.5-1.5mpa,优选为0.6-1.4mpa,更优选为0.7-1.3mpa,更优选为0.8-1.2mpa,进一步优选为0.9-1.1mpa。
[0025]
本发明中,反应后的混合物中,丙二醇为20-50wt%,混合碳四为30-70wt%,丙二醇伯单叔丁基醚为10-25wt%,丙二醇仲单叔丁基醚为0.5-3wt%,丙二醇双叔丁基醚为0.1-2wt%,c8为0.01-1wt%,叔丁醇为0.01-1wt%。
[0026]
本发明中,所述的脱轻组分塔的塔顶压力为0.3-0.6mpa,优选为0.35-0.55mpa,更优选为0.35-0.5mpa,进一步优选为0.35-0.45mpa;塔顶温度为35-70℃,优选为40-65℃,更优选为40-60℃,更优选为40-55℃,进一步优选为45-50℃,回流比为1-5:1,优选为1.5-4.5:1,更优选为2-4:1,更优选为2-3.5:1,进一步优选为2-3:1。
[0027]
本发明中,丙二醇的沸点为188℃,叔丁醇的沸点为82.47℃,c8(三甲基戊烯)的沸
点为101.53℃,丙二醇伯单叔丁基醚的沸点为152℃,丙二醇仲单叔丁基醚的沸点为162℃,丙二醇双叔丁基醚的沸点为170℃。其中,叔丁醇与c8能够形成共沸物,共沸物的沸点为78.03℃,共沸物的组成为叔丁醇54.03%,c845.97%。
[0028]
本发明中,所述的脱醇塔的理论塔板数为40-80块,优选为42-75块,更优选为45-70块,更优选为48-65块,进一步优选为50-60块;进料口设置在第18-38块理论塔板处,优选为第20-35块理论塔板处,更优选为第22-30块理论塔板处,进一步优选为第22-28块理论塔板处;塔顶压力为常压,塔顶温度140-150℃,优选为141-150℃,更优选为142-150℃,更优选为143-149℃,进一步优选为144-148℃;塔底温度185-195℃,优选为186-194℃,更优选为187-193℃,更优选为187-192℃,进一步优选为188-191℃,回流比1-5:1,优选为1.5-4.5:1,更优选为2-4:1,更优选为2-3.5:1,进一步优选为2-3:1。
[0029]
本发明中,所述的产品精制塔的理论塔板数为20-60块,优选为25-55块,更优选为25-50块,更优选为28-45块,更优选为30-40块,进一步优选为30-35块;进料口设置在第11-32块理论塔板处,优选为第13-28块理论塔板处,更优选为14-26块理论塔板处,更优选为16-21块理论塔板处,进一步优选为16-18块理论塔板处;塔顶压力为常压,塔顶温度100-120℃,优先为102-118℃,更优先为104-116℃,更优先为105-115℃,更优先为106-114℃,进一步优先为108-112℃;塔底温度150-170℃,优先为151-168℃,更优先为152-166℃,更优先为153-165℃,更优先为154-164℃,更优先为155-162℃,更优先为156-160℃,进一步优先为157-158℃;回流比20-50:1,优选为22-48:1,更优选为25-45:1,更优选为28-42:1,更优选为30-40:1,更优选为32-40:1,更优选为35-40:1,进一步优选为38-40:1。本发明中,可以利用叔丁醇与c8能够形成共沸物的性质,将c8和叔丁醇与丙二醇伯单叔丁基醚进行分离。
[0030]
本发明中,所述的醇精制塔理论塔板数30-60块,优选为32-58块,更优选为35-55块,更优选为35-52块,更优选为35-50块,更优选为35-48块,更优选为35-45块,进一步优选为38-42块;所述的进料口设置在第20-40块,优选为22-38块,更优选为25-35块,更优选为25-32块,更优选为25-30块,进一步优选为25-28块;塔顶温度140-160℃,优先为142-158℃,更优先为142-155℃,更优先为142-152℃,更优先为142-150℃,进一步优先为145-150℃;塔底温度180-200℃,优先为182-198℃,更优先为185-195℃,更优先为187-195℃,更优先为188-195℃,更优先为189-195℃,更优先为190-195℃,进一步优先为190-194℃,回流比10-20:1,优选为11-19:1,更优选为12-18:1,更优选为13-17:1,进一步优选为14-16:1。
[0031]
本发明中,所述的裂解反应压力0.05-0.1mpa,优选为0.06-0.1mpa,更优选为0.07-0.1mpa,进一步优选为0.08-0.1mpa;温度140-160℃,优选为142-158℃,更优选为145-155℃,进一步优选148-152℃;停留时间0.5-1h,优选为0.6-1h,更优选为0.7-1h,进一步优选为0.8-1h。
[0032]
本发明中,所述的裂解反应的催化剂可以选择固体酸催化剂,例如酸性离子交换树脂催化剂,酸性负载型分子筛等。裂解反应器的出口物料可以直接返回醚化反应器进行循环利用,也可以通过精馏得到高纯异丁烯和丙二醇,高纯异丁烯和丙二醇均可返回醚化反应器进行循环利用,高纯异丁烯产品可单独销售或利用。
[0033]
本发明中,所述的精馏塔塔顶压力为0.3-0.6mpa,优选为0.32-0.58mpa,更优选为0.35-0.55mpa,更优选为0.35-0.52mpa,更优选为0.35-0.50mpa,更优选为0.35-0.48mpa,
更优选为0.38-0.48mpa,更优选为0.38-0.45mpa,进一步优选为0.38-0.42mpa;塔顶温度为32-65℃,优先为35-62℃,更优先为38-60℃,更优先为40-58℃,更优先为40-55℃,更优先为40-52℃,进一步优先为42-50℃;塔底温度210-230℃,优先为212-228℃,更优先为215-225℃,进一步优先为218-222℃;回流比为1-5:1,优选为1.5-4.5:1,更优选为2-4:1,更优选为2-3.5:1,进一步优选为2-3:1。
[0034]
本发明中,所述的醇精制塔塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0035]
本发明中,所述的精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯循环回醚化反应器进行反应,塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0036]
根据本发明的另一个方面,提供了一种丙二醇伯单叔丁基醚的制备装置,其特征在于,所述装置包括依次连接的醚化反应器、脱轻组分塔、脱醇塔、产品精制塔、醇精制塔、裂解反应器及任选的精馏塔,脱轻组分塔、脱醇塔、产品精制塔、醇精制塔及精馏塔各自包含塔顶冷凝器、回流罐、塔底重沸器、进料口、塔顶出料口及塔底出料口,醚化反应器、裂解反应器分别设置有进料口和出料口,醚化反应器出料口通过管线与脱轻组分塔进料口相连,脱轻组分塔塔底出料口通过管线与脱醇塔进料口相连,脱醇塔塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐相连,塔顶回流罐的出料口通过管线与产品精制塔进料口相连,脱醇塔塔底出料口通过管线与醇精制塔进料口相连,醇精制塔塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐相连,塔顶回流罐的出料口通过管线与裂解反应器的进料口相连,裂解反应器的出料口通过管线与醚化反应器的入口相连和/或与精馏塔的进料口相连。
[0037]“任选的”表示后续的设备或步骤有或没有。在裂解反应器的出料口仅仅通过管线与醚化反应器的入口相连的情况下可以没有精馏塔。
[0038]
优选地,所述的醇精制塔塔底出料口通过管线与醚化反应器进料口相连。
[0039]
更优选地,所述的精馏塔塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐相连,塔顶回流罐的出料口通过管线与醚化反应器进料口相连,塔底出料口通过管线与醚化反应器进料口相连。
[0040]
本发明提供了一种制备丙二醇伯单叔丁基醚的制备和分离方法,产品丙二醇单叔丁基醚单程选择性高,在95%以上,其中,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性在90%以上。本发明反应条件温和,工艺安全环保,且通过分离,产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.9%以上,副产物丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚可通过反应裂解制备高纯度异丁烯循环利用,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99%以上。
附图说明
[0041]
图1是本发明中丙二醇伯单叔丁基醚制备方法的流程图。
[0042]
其中1是混合碳四进料,2是丙二醇,3是反应器,4是反应后的混合物,5是脱轻组分塔,6是混合碳四,7是脱轻组分塔塔顶冷凝器,8是脱轻组分塔塔顶回流罐,9是脱轻组分塔塔顶回流,10是轻组分塔顶采出,11是脱轻组分塔塔底重沸器,12是脱轻组分塔塔底采出物料,13是脱醇塔,14是脱醇塔塔顶采出物料,15是脱醇塔塔顶冷凝器,16是脱醇塔塔顶回流罐,17是脱醇塔塔顶回流,18是丙二醇伯单叔丁基醚、叔丁醇及c8的混合物,19是脱醇塔塔底重沸器,20是脱醇塔塔底采出物料,21是产品精制塔,22是产品精制塔塔顶采出物料,23是产品精制塔塔顶冷凝器,24是产品精制塔塔顶回流罐,25是产品精制塔塔顶回流,26是叔
丁醇和c8的混合物,27是产品精制塔塔底重沸器,28是产品丙二醇伯单叔丁基醚,29是醇精制塔,30是醇精制塔塔顶采出物料,31是醇精制塔塔顶冷凝器,32是醇精制塔塔顶回流罐,33是醇精制塔塔顶回流,34是副产物丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚混合物,35是醇精制塔塔底重沸器,36是醇精制塔塔底采出物料丙二醇,37是裂解反应器,38是裂解后得到的混合物料,39是精馏塔,40是精馏塔塔顶采出物料,41是精馏塔塔顶冷凝器,42是精馏塔塔顶回流罐,43是精馏塔塔顶回流,44是异丁烯,45是精馏塔塔底重沸器,46是精馏塔塔底采出物料丙二醇。
具体实施方式
[0043]
以下通过实施例来进一步说明本发明。然而,本发明不受以下实施例限制,在不偏离本发明主旨的范围内,可以对本发明做出各种变化,这些变化仍然包括在本发明的范围内。
[0044]
如图1所示,本发明提供了一种丙二醇伯单叔丁基醚的制备装置,所述装置包括依次连接的醚化反应器3、脱轻组分塔5、脱醇塔13、产品精制塔21、醇精制塔29、裂解反应器37及精馏塔39,脱轻组分塔5、脱醇塔13、产品精制塔21、醇精制塔29及精馏塔39各自包含塔顶冷凝器(7,15,23,31,41)、回流罐(8,16,24,32,42)、塔底重沸器(11,19,27,35,45)、进料口、塔顶出料口及塔底出料口,醚化反应器3、裂解反应器37分别设置有进料口和出料口,醚化反应器3出料口通过管线与脱轻组分塔5进料口相连,脱轻组分塔5塔底出料口通过管线与脱醇塔13进料口相连,脱醇塔13塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐16相连,塔顶回流罐16的出料口通过管线与产品精制塔21进料口相连,脱醇塔13塔底出料口通过管线与醇精制塔29进料口相连,醇精制塔29塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐32相连,塔顶回流罐32的出料口通过管线与裂解反应器37的进料口相连,裂解反应器37的出料口通过管线与醚化反应器3的入口相连或者与精馏塔39的进料口相连。
[0045]
优选地,所述的醇精制塔29塔底出料口通过管线与醚化反应器3进料口相连。
[0046]
更优选地,所述的精馏塔39塔顶出料口通过管线与塔顶回流罐42相连,塔顶回流罐的出料口通过管线与醚化反应器进料口相连,塔底出料口通过管线与醚化反应器3进料口相连。
[0047]
本发明的一种高转化率高选择性的制备丙二醇伯单叔丁基醚的方法包括:
[0048]
(1)将原料混合碳四1与丙二醇2充分混合后送入醚化反应器3,在醚化反应条件下进行醚化反应;
[0049]
(2)反应后混合物4送入脱轻组分塔5分离,塔顶得到未反应的混合碳四6,经回流罐8后部分作为脱轻组分塔塔顶回流9,部分作为轻组分塔顶采出10,塔底得到丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物(脱轻组分塔塔底采出物料12);
[0050]
(3)将脱轻组分塔塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔13分离,塔底得到丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物(脱醇塔塔底采出物料20),脱醇塔塔顶采出物料14经回流罐16后部分作为脱醇塔塔顶回流17,部分采出,得到丙二醇伯单叔丁基醚、叔丁醇及c8的混合物18;
[0051]
(4)将脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、叔丁醇及c8的混合物18送入产品精制塔21精制,产品精制塔21塔顶采出物料22经回流罐24后部分作为产品精制塔塔顶回流25,部分采出得到叔丁醇和c8的混合物26,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品28;
[0052]
(5)将脱醇塔13塔底得到丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔29精制,醇精制塔塔顶采出物料30经回流罐32后部分作为醇精制塔塔顶回流33,部分采出得到副产物丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物34,塔底得到丙二醇(醇精制塔塔底采出物料丙二醇36);
[0053]
(6)将醇精制塔29塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物34送入裂解反应器37,在裂解反应条件下进行裂解反应;
[0054]
(7)将裂解反应得到的混合物直接返回醚化反应器3或者送入精馏塔39进行分离,精馏塔塔顶采出物料40经回流罐42后部分作为精馏塔塔顶回流43,部分采出得到高纯度的异丁烯44返回醚化反应器3,塔底得到丙二醇(精馏塔塔底采出物料丙二醇46)返回醚化反应器3。
[0055]
实施例1
[0056]
将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应,醚化反应的条件为:反应温度为50℃度,停留时间150min,醇烯比2:1,反应压力1.5mpa。反应后得到的混合物的组成为丙二醇20.48wt%,混合碳四61.49wt%,丙二醇伯单叔丁基醚14.23wt%,丙二醇仲单叔丁基醚1.40wt%,丙二醇双叔丁基醚1.21wt%,c8 0.51wt%,叔丁醇0.68wt%。,将反应得到的混合物送入脱轻组分塔,脱轻组分塔的塔顶压力为0.3mpa,塔顶温度为35℃,回流比为1:1。脱氢组分塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔,脱醇塔的理论塔板数为40块,进料口设置在第18块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度140℃,塔底温度185℃,回流比1:1。脱醇塔塔底得到的丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔,醇精制塔理论塔板数30块,所述的进料口设置在第20块,塔顶温度140℃,塔底温度180℃,回流比10:1。醇精制塔塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔,产品精制塔的理论塔板数为25块,进料口设置在第14块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度100℃,塔底温度150℃,回流比20:1。产品精制塔塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品。将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应,裂解反应压力0.05mpa,温度140℃,停留时间0.5h。裂解反应得到的混合物送入精馏塔进行分离,精馏塔塔顶压力为0.3mpa,塔顶温度为32℃,塔底温度210℃,回流比为1:1。精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇,将塔顶得到高纯度的异丁烯、塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0057]
通过色谱分析,产品精制塔塔底产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.95%,醇精制塔塔底丙二醇纯度为99.4%,精馏塔塔顶得到的异丁烯的纯度为99.5%。经过计算,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性为91.2%,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99.5%。
[0058]
实施例2
[0059]
将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应,醚化反应的条件为:反应温度为60℃度,停留时间130min,醇烯比3:1,反应压力1.2mpa。反应后得到的混合物的组成为丙二醇23.15wt%,混合碳四56.65wt%,丙二醇伯单叔丁基醚16.49wt%,丙二醇仲单叔丁基醚1.63wt%,丙二醇双叔丁基醚0.87wt%,c8 0.34wt%,叔丁醇0.87wt%。,将反应得到的混合物送入脱轻组分塔,脱轻组分塔的塔顶压力为0.4mpa,塔顶温度为45℃,回流比为2:1。脱氢组分塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔,脱醇塔的理论塔板数为50块,进料口设置在第23块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度142℃,塔底温度188℃,回流比2:1。脱醇塔塔底得到的丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔,醇精制塔理论塔板数40块,所述的进料口设置在第260块,塔顶温度145℃,塔底温度185℃,回流比12:1。醇精制塔塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔,产品精制塔的理论塔板数为30块,进料口设置在第16块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度105℃,塔底温度155℃,回流比30:1。产品精制塔塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品。将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应,裂解反应压力0.06mpa,温度145℃,停留时间0.6h。裂解反应得到的混合物送入精馏塔进行分离,精馏塔塔顶压力为0.4mpa,塔顶温度为40℃,塔底温度215℃,回流比为2:1。精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇,将塔顶得到高纯度的异丁烯、塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0060]
通过色谱分析,产品精制塔塔底产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.92%,醇精制塔塔底丙二醇纯度为99.5%,精馏塔塔顶得到的异丁烯的纯度为99.4%。经过计算,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性为91.5%,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99.4%。
[0061]
实施例3
[0062]
将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应,醚化反应的条件为:反应温度为65℃度,停留时间120min,醇烯比3.5:1,反应压力1.0mpa。反应后得到的混合物的组成为丙二醇27.13wt%,混合碳四46.79wt%,丙二醇伯单叔丁基醚23.56wt%,丙二醇仲单叔丁基醚2.01wt%,丙二醇双叔丁基醚0.41wt%,c8 0.011wt%,叔丁醇0.089wt%。,将反应得到的混合物送入脱轻组分塔,脱轻组分塔的塔顶压力为0.5mpa,塔顶温度为60℃,回流比为3:1。脱氢组分塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔,脱醇塔的理论塔板数为60块,进料口设置在第28块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度145℃,塔底温度190℃,回流比3:1。脱醇塔塔底得到的丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔,醇精制塔理论塔板数50块,所述的进料口设置在第32块,塔顶温度150℃,塔底温度190℃,回流比15:1。醇精制塔塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔,产品精制塔的理论塔板数为40块,进料口设置在第21块理论塔板处,塔顶压力为常
压,塔顶温度110℃,塔底温度160℃,回流比40:1。产品精制塔塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品。将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应,裂解反应压力0.08mpa,温度150℃,停留时间0.8h。裂解反应得到的混合物送入精馏塔进行分离,精馏塔塔顶压力为0.45mpa,塔顶温度为50℃,塔底温度220℃,回流比为3:1。精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇,将塔顶得到高纯度的异丁烯、塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0063]
通过色谱分析,产品精制塔塔底产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.96%,醇精制塔塔底丙二醇纯度为99.6%,精馏塔塔顶得到的异丁烯的纯度为99.3%。经过计算,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性为90.5%,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99.7%。
[0064]
实施例4
[0065]
将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应,醚化反应的条件为:反应温度为70℃度,停留时间110min,醇烯比4:1,反应压力0.8mpa。反应后得到的混合物的组成为丙二醇37.15wt%,混合碳四41.56wt%,丙二醇伯单叔丁基醚19.12wt%,丙二醇仲单叔丁基醚1.65wt%,丙二醇双叔丁基醚0.35wt%,c8 0.105wt%,叔丁醇0.065wt%。,将反应得到的混合物送入脱轻组分塔,脱轻组分塔的塔顶压力为0.6mpa,塔顶温度为70℃,回流比为4:1。脱氢组分塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔,脱醇塔的理论塔板数为70块,进料口设置在第33块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度148℃,塔底温度192℃,回流比4:1。脱醇塔塔底得到的丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔,醇精制塔理论塔板数60块,所述的进料口设置在第39块,塔顶温度155℃,塔底温度195℃,回流比18:1。醇精制塔塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔,产品精制塔的理论塔板数为50块,进料口设置在第26块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度115℃,塔底温度165℃,回流比50:1。产品精制塔塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品。将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应,裂解反应压力0.09mpa,温度155℃,停留时间0.9h。裂解反应得到的混合物送入精馏塔进行分离,精馏塔塔顶压力为0.5mpa,塔顶温度为60℃,塔底温度225℃,回流比为4:1。精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇,将塔顶得到高纯度的异丁烯、塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0066]
通过色谱分析,产品精制塔塔底产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.99%,醇精制塔塔底丙二醇纯度为99.7%,精馏塔塔顶得到的异丁烯的纯度为99.6%。经过计算,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性为90.8%,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99.6%。
[0067]
实施例5
[0068]
将原料混合碳四与丙二醇充分混合后送入反应器,在醚化反应条件下进行醚化反应,醚化反应的条件为:反应温度为80℃度,停留时间100min,醇烯比5:1,反应压力0.5mpa。反应后得到的混合物的组成为丙二醇45.45wt%,混合碳四37.54wt%,丙二醇伯单叔丁基
醚15.56wt%,丙二醇仲单叔丁基醚1.02wt%,丙二醇双叔丁基醚0.33wt%,c8 0.068wt%,叔丁醇0.032wt%。,将反应得到的混合物送入脱轻组分塔,脱轻组分塔的塔顶压力为0.45mpa,塔顶温度为50℃,回流比为5:1。脱氢组分塔顶得到未反应的混合碳四,塔底得到的丙二醇、丙二醇伯单叔丁基醚、丙二醇仲单叔丁基醚、丙二醇双叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入脱醇塔,脱醇塔的理论塔板数为80块,进料口设置在第38块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度150℃,塔底温度195℃,回流比5:1。脱醇塔塔底得到的丙二醇、丙二醇仲单叔丁基醚及丙二醇双叔丁基醚的混合物送入醇精制塔,醇精制塔理论塔板数50块,所述的进料口设置在第32块,塔顶温度160℃,塔底温度200℃,回流比20:1。醇精制塔塔顶得到丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物,塔底得到的丙二醇循环回醚化反应器进行反应。脱醇塔塔顶得到的丙二醇伯单叔丁基醚、c8及叔丁醇的混合物送入产品精制塔,产品精制塔的理论塔板数为60块,进料口设置在第32块理论塔板处,塔顶压力为常压,塔顶温度120℃,塔底温度170℃,回流比40:1。产品精制塔塔顶得到叔丁醇和c8的混合物,塔底得到丙二醇伯单叔丁基醚产品。将醇精制塔塔顶得到的丙二醇仲单叔丁基醚和丙二醇双叔丁基醚的混合物送入裂解反应器,在裂解反应条件下进行裂解反应,裂解反应压力0.1mpa,温度160℃,停留时间1h。裂解反应得到的混合物送入精馏塔进行分离,精馏塔塔顶压力为0.6mpa,塔顶温度为65℃,塔底温度230℃,回流比为5:1。精馏塔塔顶得到高纯度的异丁烯,塔底得到丙二醇,将塔顶得到高纯度的异丁烯、塔底得到丙二醇循环回醚化反应器进行反应。
[0069]
通过色谱分析,产品精制塔塔底产品丙二醇伯单叔丁基醚纯度达到99.98%,醇精制塔塔底丙二醇纯度为99.3%,精馏塔塔顶得到的异丁烯的纯度为99.7%。经过计算,丙二醇伯单叔丁基醚的单程选择性为92.1%,丙二醇伯单叔丁基醚总选择性达到99.8%。
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