本发明涉及化工领域，尤其是一种乙烯基异丁醚的制备方法。
背景技术：
：乙烯基异丁醚是一种用于聚合和共聚生产聚乙烯基醚，也用于涂料助剂的化工原材料，工业化生产的方法有很多。cn101121645a涉及一种醚类的生产方法，具体为一种乙烯基醚类的生产方法。解决了现有技术中合成乙烯基醚类的方法存在的环境污染、产品质量差、副产物多，产品质量差的问题。(一)缩醛的制备：乙醛和醇在催化剂存在的条件下发生缩聚反应生成缩醛，(二)缩醛净化，(三)缩醛的分解，(四)乙烯基醚的精制。本工艺方法可以生产乙烯基乙醚、乙烯基丙醚、乙烯基丁醚及乙烯基异丁醚。利用该方法生产的产品纯度大于99.0％，优于国内同类产品的质量指标。cn102482185b下述式(1-a)或下述式(1-b)所示的乙烯基醚化合物。[式中，n表示0或1，r1及r2分别独立地表示氢原子、甲基或乙基。其中，r1的碳原子数和r2的碳原子数的总计为1或2。cn105473629a提供一种即使在担载于疏水性高的纤维质基材的情况下也能够显现温度响应性的乙烯基醚系聚合物、含有该聚合物的亲疏水性控制剂、使用上述聚合物的亲疏水性控制方法、以及上述聚合物被担载于基材而成的聚合物-基材复合体。一种乙烯基醚系星型聚合物，其具有中心核与键合于该中心核的臂部，该臂部含有来自乙烯基醚单体的重复单元，且在分子中具有由下述式(1)〔式(1)中，y表示醚键、硫醚键、-nh-基或-or1-基(r1表示亚烷基，＊表示与式(1)中的ar1键合的位置)，ar1表示取代或非取代的2价的芳香族烃基，ar2表示取代或非取代的1价的芳香族烃基。以上专利和现有技术合成乙烯基醚的方法较为复杂，而且没有一种专门合成乙烯基异丁醚的方法。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种乙烯基异丁醚的制备方法。一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，按照质量份数，将100-250份的异丁醇和0.5-5份的催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110-140℃的导热油加热至体系回流反应60-180min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10-0℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120-150℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，按照质量份数，将100-250份的催化剂混合液和80-100份的预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140-150℃进行合成反应，完成反应后精制即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20-40份纳米气相二氧化硅分散到40-60份丁酮中，加入5-12份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.01-0.05份氢氧化钠，升温35-45℃反应3-8h，然后3-5份巯基乙胺在45-60℃反应3-5h后添加6-15份丙烯酸羟乙酯，0.01-0.06份4-乙烯基吡啶-镍和0.01-0.03份烯丙基二丁基锡，0.3-0.7份过氧化苯甲酰保持温度反应4-15h，然后120℃减压蒸馏1-3h即可得到载体材料；2）负载，按照质量份数，将10-18份的载体材料分散到100-150份的负载溶液中，在40-60℃下搅拌混合10-60min后升温到80-95℃，蒸干溶剂然后在100-140℃的真空干燥箱中干燥4-10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%-0.5%份氟化钾，0.2%-0.8%的硝酸钾和0.001%-0.05%锇酸钾。所述的固载固体碱催化剂是以多孔的纳米气相二氧化硅作为负载基体，进行球形多支化改性，形成了树枝状改性二氧化硅，然后负载固体碱后形成。树枝状改性的二氧化硅具有更高的比表面积和改善的解团聚性，能够更加均匀的加载固体碱，从而增强了催化效率。其中的主要的反应方程式示意为。所述的预热干乙炔含水量为1-50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为10-100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。本发明提供了一种乙烯基异丁醚的制备方法，本方法使用一种固载固体碱催化剂作为反应催化剂，该种催化剂具有显著改善的空腔以及比表面积和负载的均匀性，具有更多的质子结合位点，能够显著提高碱的强度，提供更多的异丁氧活性基团，适合用于醇炔加成有机反应的催化；本发明的催化剂催化效果显著，产品收率高，反应效率高。本方法是用乙炔气体和异丁醇于无水环境中，在催化剂的作用下发生加成反应制备得到，本方法原理简单，工艺步骤简短，反应条件温和，安全性高，是一种有前途的工业化生产乙烯基异丁醚的方法。具体实施方式下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：采用气相色谱法分析产物中乙烯基异丁醚的含量，产物的收率按照投入异丁醇的量计算，计算方程式为：其中：m1为投入异丁醇的质量；m2为得到的乙烯基异丁醚的质量。实施例1一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后5kg巯基乙胺在60℃反应5h后添加15kg丙烯酸羟乙酯，0.06kg4-乙烯基吡啶-镍和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾，0.2%的硝酸钾和0.001%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。实施例2一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将180kg异丁醇和2.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用130℃的导热油加热至体系回流反应120min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-5℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至135℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将150kg催化剂混合液和90kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为145℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将40kg纳米气相二氧化硅分散到40kg丁酮中，加入12kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.01kg氢氧化钠，升温35℃反应3h，然后3kg巯基乙胺在45℃反应3h后添加6kg丙烯酸羟乙酯，0.01kg4-乙烯基吡啶-镍和0.01kg烯丙基二丁基锡，0.5kg过氧化苯甲酰保持温度反应4h，然后120℃减压蒸馏1h即可得到载体材料；2）负载，将18kg的载体材料分散到150kg的负载溶液中，在60℃下搅拌混合60min后升温到80℃，蒸干溶剂然后在100℃的真空干燥箱中干燥4h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.3%氟化钾，0.5%的硝酸钾和0.02%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为20ppm。所述的催化剂混合液水分含量为40ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。实施例3一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将250kg异丁醇和5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用140℃的导热油加热至体系回流反应180min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到0℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至150℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将250kg催化剂混合液和100kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为150℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将30kg纳米气相二氧化硅分散到50kg丁酮中，加入8kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.03kg氢氧化钠，升温40℃反应5h，然后4kg巯基乙胺在55℃反应4h后添加9kg丙烯酸羟乙酯，0.03kg4-乙烯基吡啶-镍和0.02kg烯丙基二丁基锡，0.7kg过氧化苯甲酰保持温度反应8h，然后120℃减压蒸馏2h即可得到载体材料；2）负载，将15kg的载体材料分散到120kg的负载溶液中，在50℃下搅拌混合30min后升温到90℃，蒸干溶剂然后在120℃的真空干燥箱中干燥6h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.5%氟化钾,0.8%的硝酸钾和0.05%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为1ppm。所述的催化剂混合液水分含量为10ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。以上实施例所制备的乙烯基异丁醚的含量和收率统计结果如下表所示：含量（%）收率（%）实施例196.492.47实施例297.296.38实施例397.898.24对比例1一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂氢氧化钾加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。对比例2一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后5kg巯基乙胺在60℃反应5h后添加15kg丙烯酸羟乙酯，0.06kg4-乙烯基吡啶-镍和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾和0.001%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。对比例3一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后5kg巯基乙胺在60℃反应5h后添加15kg丙烯酸羟乙酯，0.06kg4-乙烯基吡啶-镍和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰，保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾，0.2%的硝酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。对比例4一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后添加15kg丙烯酸羟乙酯，0.06kg4-乙烯基吡啶-镍和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰，保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾，0.2%的硝酸钾和0.001%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。对比例5一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后5kg巯基乙胺在60℃反应5h后0.06kg4-乙烯基吡啶-镍和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾，0.2%的硝酸钾和0.001%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。对比例6一种乙烯基异丁醚的制备方法，其操作步骤为：步骤一、催化剂的处理，将100kg异丁醇和0.5kg催化剂加入到催化剂预处理反应釜中，搅拌混合均匀后用110℃的导热油加热至体系回流反应60min，分离出共沸水，搅拌混合均匀得到催化剂混合液；步骤二、乙炔气体的准备，将来自外管网的乙炔气导入到-10℃的冷冻脱水器中冷凝除湿，然后进入乙炔压缩机压缩后进入压缩机分油罐分离油水，再经高压乙炔干燥器干燥除水；干燥后的乙炔气进入预热器，预热至120℃，得到预热干乙炔；步骤三、合成反应，将100kg催化剂混合液和80kg预热干乙炔进入到合成塔中，控制反应塔温度为140℃进行合成反应，完成反应后精制后即可得到乙烯基异丁醚。所述的催化剂为一种固载固体碱催化剂，其制备方法如下：1）载体的制备，按照质量份数，将20kg纳米气相二氧化硅分散到60kg丁酮中，加入5kg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及0.05kg氢氧化钠，升温45℃反应8h，然后5kg巯基乙胺在60℃反应5h后添加15kg丙烯酸羟乙酯和0.03kg烯丙基二丁基锡，0.3kg过氧化苯甲酰保持温度反应15h，然后120℃减压蒸馏3h即可得到载体材料；2）负载，将10kg的载体材料分散到100kg的负载溶液中，在40℃下搅拌混合10min后升温到95℃，蒸干溶剂然后在140℃的真空干燥箱中干燥10h，即可得到所述的固载固体碱催化剂。所述的负载溶液中包括0.1%氟化钾，0.2%的硝酸钾和0.001%锇酸钾。所述的预热干乙炔含水量为50ppm。所述的催化剂混合液水分含量为100ppm。所述的合成塔设置有合成塔顶冷凝器和合成塔尾气冷凝器，气相进入合成塔顶冷凝器、合成塔尾气冷凝器冷凝，不凝性气体进入气液分离罐进行气液分离。所述的预热干乙炔气从合成塔底部进入合成塔。以上对比例所制备的乙烯基异丁醚的含量和收率统计结果如下表所示：含量（%）收率（%）对比例195.781.42对比例295.986.29对比例396.183.12对比例497.3382.67对比例595.1183.04对比例695.5484.48当前第1页12