1.本发明属于化工领域，具体涉及一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的制备方法。
背景技术：
2.在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体，简称离子液体。根据有机阳离子的不同主要可将离子液体分为四大类，分别是咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类和季磷盐类。
3.1-乙基-3-甲基咪唑氯盐是一种咪唑盐，外观为白色或淡黄色结晶固体，易溶于水、二氯甲烷、乙醇、乙腈等，不溶于乙酸乙酯、乙醚及烷烃等，主要应用在溶解纤维素、电解液添加剂等。
4.常规1-乙基-3-甲基咪唑氯盐制备工艺主要是直接加料加温加压反应，即n-甲基咪唑与烷基盐或卤代烃在合适的溶剂中直接一步反应合成得到。由于该反应是在反应釜中进行，反应需要加热，反应釜一般采用水浴夹套方式进行加热，当夹套水温达到一定温度值时会诱使釜内物料进行极不稳定的放热反应，造成釜内温度飘升到90℃以上，但物料温度超过80℃会造成产品产率下降及产品颜色变黄，最终影响产品质量，导致残次品率大幅度增加，且温度低于70℃时原料又不能充分反应，因此在反应过程中反应釜温度需控制在75℃附近。为了控制反应釜温度在75℃左右，需在整个反应过程中不停升温或降温，给生产操作者带来很大困难。此外，反应温度飙升，釜内压力也随之提高，压力可达到0.68 mpa，增加了安全隐患。另外，按此工艺方法生产的产品产率为85%左右，产品色度为15，且产品纯度稳定性较差。
技术实现要素：
5.本发明要解决的技术问题是在一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的制备过程中，不容易控制反应温度和釜内压力偏高的现象造成的产品收率偏低、品质稳定性较差及安全隐患，为解决上述问题，提供一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐新的制备方法。
6.本发明的目的是以下述方式实现的：一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的制备方法，包括以下步骤：步骤1：置换先用氮气置换密封反应釜2
–
3次，置换完毕后，釜内压力保持微正压0.06
–
0.08 mpa；步骤2：加料反应
①
向密封反应釜内加入乙酸乙酯；
②
向密封釜内加入n-甲基咪唑，n-甲基咪唑与乙酸乙酯的摩尔比为1:0.16
–
1:0.27；以上两种原料加装完毕后，再用氮气进行一次置换；置换完毕后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.03
–‑
0.02 mpa；
③
向密封反应釜内加入氯乙烷，所述n-甲基咪唑与氯乙烷的摩尔比为1:1.07
–
1:1.18，开始搅拌；打开反应釜夹套热水阀门通入40℃
–
60℃的热水，3 h后水浴温度升到75℃，在此温度下反应20
–
28 h，釜内压力控制在0.16
–
0.18 mpa；步骤3：结晶原料反应结束后，关闭热水阀门，开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，所述n-甲基咪唑与加入的乙酸乙酯的摩尔比为1:0.64
–
1:0.88，加完乙酸乙酯后继续降温，使产物在降温过程中缓慢结晶；当釜内温度降到10℃
–
20℃停止降温并在该温度下保持2 h，使产物在釜内充分结晶；步骤4：分离产物结晶完全后，将其快速转移至离心机，离心5
–
10 min（转速为500 r/min），在产物离心过程中需先向离心机持续通入氮气，对空气进行置换，阻止1-乙基-3-甲基咪唑氯盐在离心过程中吸收空气的水分和氧气，造成产品含水率增高及产品氧化变黄，同时用乙酸乙酯对结晶产物进行离心淋洗；步骤5：存储将离心好的产物1-乙基-3-甲基咪唑氯盐快速装入铝箔袋中并抽真空封口保存。
7.所述步骤2中
③
为：向密封反应釜内加入氯乙烷，所述n-甲基咪唑与氯乙烷的摩尔比为1:1.07
–
1:1.18，开始搅拌；打开反应釜夹套热水阀门通入40℃
–
60℃的热水，3 h后水浴温度升到75℃，在此温度下反应10
–
14 h，然后水浴温度升到77.1
–
77.5℃，在此温度下反应8
–
12 h，釜内压力控制在0.16
–
0.18 mpa。
8.所述1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的制备方法包括以下步骤：步骤1：置换先用氮气置换密封反应釜2
–
3次，置换完毕后，釜内压力保持微正压0.07 mpa；步骤2：加料反应
①
向密封反应釜内加入乙酸乙酯；
②
向密封釜内加入n-甲基咪唑，n-甲基咪唑与乙酸乙酯的摩尔比为1:0.21；以上两种原料加装完毕后，再用氮气进行一次置换；置换完毕后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.025 mpa；
③
向密封反应釜内加入氯乙烷，所述n-甲基咪唑与氯乙烷的摩尔比为1:1.12，开始搅拌；打开反应釜夹套热水阀门通入50℃的热水，3 h后水浴温度升到75℃，在此温度下反应12 h，然后水浴温度升到77.3℃，在此温度下反应10 h，釜内压力控制在0.17 mpa；步骤3：结晶原料反应结束后，关闭热水阀门，开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，所述n-甲基咪唑与加入的乙酸乙酯的摩尔比为1:0.76，加完乙酸乙酯后继续降温，使产物在降温过程中缓慢结晶；当釜内温度降到15℃停止降温并在该温度下保持2 h，使产物在釜内充分结晶；步骤4：分离产物结晶完全后，将其快速转移至离心机，离心8 min（转速为500 r/min），在产物离心过程中需先向离心机持续通入氮气，对空气进行置换，阻止1-乙基-3-甲基咪唑氯盐在离心过程中吸收空气的水分和氧气，造成产品含水率增高及产品氧化变黄，同时用乙酸乙
h之间的任意数值都行，釜内压力控制在0.16 mpa，也可以是0.18 mpa，还可以是0.17 mpa，实施过程中0.16
–
0.18 mpa之间的任意数值都行。
14.步骤3结晶：反应结束后，关闭热水阀门。开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.64的比例，向密封反应釜内加入58 kg乙酸乙酯；也可以按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.88的比例，向密封反应釜内加入80 kg乙酸乙酯；还可以按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.76的比例，向密封反应釜内加入69 kg乙酸乙酯；实施过程中配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.64
–
1:0.88比例之间的任意数值，换算成加入乙酸乙酯的质量后，加入乙酸乙酯都行；当温度降到45℃以下时产物开始结晶；然后继续缓慢降温至20℃以下，使产物在降温过程中缓慢结晶，并在此温度下保持2 h，让产物充分结晶。由于降温过快容易造成釜内产物瞬时结晶，卡死机械搅拌造成机械事故，因此结晶过程中温度不能降得过快。
15.步骤4分离：产物结晶完全后，将其快速转移到离心机，离心5 min，也可以是10 min，还可以是8 min，实施过程中5
–
10 min之间的任意数值都行（转速500 r/min），在产物离心过程中持续向离心机通入氮气进行保护，同时用25 kg乙酸乙酯对结晶产品进行清洗；最后可以得到离子液体1-乙基-3-甲基咪唑氯盐。
16.选取所有工艺参数的最小值，最大值和中间值，得到1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的质量、产率及色度情况：1. 一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的制备方法，包括以下步骤：步骤1置换：所使用的反应釜材质为304不锈钢，容量为300 l，反应釜带夹套升温（降温）。使用氮气置换反应釜内的空气，置换2次，置换完毕后，釜内压力保持微正压0.06 mpa；开始加料。
17.步骤2加料：依次向密封反应釜内加入乙酸乙酯和n-甲基咪唑，配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.16的比例，向密封反应釜内加入15 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑，再使用氮气置换反应釜内的空气；置换完成后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.02 mpa；然后向密封反应釜内加入氯乙烷，配比按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.07的比例，向密封反应釜内加入71.5 kg氯乙烷；开始搅拌，并打开反应釜夹套热水阀门通入40℃的热水，3 h后水浴升温到75℃，在此温度下反应20 h，釜内压力自然升到0.16 mpa。
18.步骤3结晶：反应结束后，关闭热水阀门。开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.64的比例，向密封反应釜内加入58 kg乙酸乙酯；当温度降到45℃以下时产物开始结晶；然后继续缓慢降温至20℃以下，使产物在降温过程中缓慢结晶，并在此温度下保持2 h，让产物充分结晶。由于降温过快容易造成釜内产物瞬时结晶，卡死机械搅拌造成机械事故，因此结晶过程中温度不能降得过快。
19.步骤4分离：产物结晶完全后，将其快速转移到离心机，离心5 min（转速500 r/min），在产物离心过程中持续向离心机通入氮气进行保护，同时用25 kg乙酸乙酯对结晶产品进行清洗；所得1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的产量为145.92 kg，产率为91.3 %，产率
提高6%，纯度99.23%，产品色度为5，之前色度为15，产品色度明显提升。
20.2. 一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的制备方法，包括以下步骤：步骤1置换：所使用的反应釜材质为304不锈钢，容量为300 l，反应釜带夹套升温（降温）。使用氮气置换反应釜内的空气，置换3次，置换完毕后，釜内压力保持微正压0.08 mpa；开始加料。
21.步骤2加料：依次向密封反应釜内加入乙酸乙酯和n-甲基咪唑，按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.27的比例，向密封反应釜内加入25 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑；再使用氮气置换反应釜内的空气。置换完成后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.02 mpa。然后向密封反应釜内加入氯乙烷，按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.18的比例，向密封反应釜内加入78.81 kg氯乙烷，开始搅拌，并打开反应釜夹套热水阀门通入60℃的热水，3 h后水浴升温到75℃，在此温度下反应28 h，釜内压力自然升到0.16 mpa。
22.步骤3结晶：反应结束后，关闭热水阀门。开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.88的比例，向密封反应釜内加入80 kg乙酸乙酯；当温度降到45℃以下时产物开始结晶；然后继续缓慢降温至20℃以下，使产物在降温过程中缓慢结晶，并在此温度下保持2 h，让产物充分结晶。由于降温过快容易造成釜内产物瞬时结晶，卡死机械搅拌造成机械事故，因此结晶过程中温度不能降得过快。
23.步骤4分离：产物结晶完全后，将其快速转移到离心机，离心10 min（转速500 r/min），在产物离心过程中持续向离心机通入氮气进行保护，同时用25 kg乙酸乙酯对结晶产品进行清洗；所得1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的产量为151.2 kg，产率为92.3%，产率提高5%，纯度99.38%，产品色度≦5，之前色度为15，产品色度提升很高。
24.3. 一种1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的制备方法，包括以下步骤：步骤1置换：所使用的反应釜材质为304不锈钢，容量为300 l，反应釜带夹套升温（降温）。使用氮气置换反应釜内的空气，置换3次，置换完毕后，釜内压力保持微正压0.07 mpa；开始加料。
25.步骤2加料：依次向密封反应釜内加入乙酸乙酯和n-甲基咪唑，按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.21的比例，向密封反应釜内加入19 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑，再使用氮气置换反应釜内的空气。置换完成后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.02 mpa。然后向密封反应釜内加入氯乙烷，按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.12的比例，向密封反应釜内加入74.82 kg氯乙烷，开始搅拌，并打开反应釜夹套热水阀门通入50℃的热水，3 h后水浴升温到75℃，在此温度下反应24 h，釜内压力自然升到0.16 mpa。
26.步骤3结晶：反应结束后，关闭热水阀门。开启反应釜夹套循环冷却水，缓慢降温到55℃开始加入乙酸乙酯，按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.76的比例，向密封反应釜内加入69 kg
乙酸乙酯；当温度降到45℃以下时产物开始结晶；然后继续缓慢降温至20℃以下，使产物在降温过程中缓慢结晶，并在此温度下保持2 h，让产物充分结晶。由于降温过快容易造成釜内产物瞬时结晶，卡死机械搅拌造成机械事故，因此结晶过程中温度不能降得过快。
27.步骤4分离：产物结晶完全后，将其快速转移到离心机，离心8 min（转速500 r/min），在产物离心过程中持续向离心机通入氮气进行保护，同时用25 kg乙酸乙酯对结晶产品进行清洗；所得1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的产量为142 kg，产率为90.8 %，产率提高5%，纯度99.30%，产品色度≦5，之前色度为15，产品色度明显提升。
28.实施例2其他步骤与实施例1相同，除了步骤2。
29.步骤2加料：依次向密封反应釜内加入乙酸乙酯和n-甲基咪唑，配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.16的比例，向密封反应釜内加入15 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑；也可以按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.27的比例，向密封反应釜内加入25 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑；还可以按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.21的比例，向密封反应釜内加入19 kg乙酸乙酯和85 kg n-甲基咪唑；实施过程中配比按照n-甲基咪唑和乙酸乙酯摩尔比1:0.16
–
1:0.27比例之间的任意数值，换算成加入乙酸乙酯的质量后，加入乙酸乙酯都行；再使用氮气置换反应釜内的空气。置换完成后，用真空泵抽至反应釜内保持微负压-0.03 mpa，也可以是-0.02 mpa，还可以是-0.025 mpa，实施过程中-0.03
–‑
0.02 mpa之间的任意数值都行；然后向密封反应釜内加入氯乙烷，配比按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.07的比例，向密封反应釜内加入71.5 kg氯乙烷；也可以按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.18的比例，向密封反应釜内加入78.81 kg氯乙烷；还可以按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.12的比例，向密封反应釜内加入74.82 kg氯乙烷；实施过程中配比按照n-甲基咪唑和氯乙烷摩尔比1:1.07
–
1:1.18比例之间的任意数值，换算成加入氯乙烷的质量后，加入氯乙烷都行；开始搅拌，并打开反应釜夹套热水阀门通入40℃的热水，热水的温度也可以是60℃，还可以是50℃，实施过程中40℃
–
60℃之间的任意数值都行，3 h后水浴升温到75℃，在此温度下反应10 h，也可以反应12 h，还可以反应11 h，实施过程中10-12 h之间的任意数值都行，通入77.1℃的热水，热水的温度也可以是77.5℃，还可以是77.3℃，实施过程中77.1℃
–
77.5℃之间的任意数值都行，使釜内的乙酸乙酯大量蒸发变为气态，使剩余的n-甲基咪唑和氯乙烷充分接触，加快反应速率，在此温度下反应8 h，也可以反应12 h，还可以反应10 h，实施过程中8-12 h之间的任意数值都行，釜内压力自然升到0.16 mpa。发明能够使反应温度在第一阶段控制在70
–
75℃的范围，第二阶段控制在77.0
–
77.5℃的范围，由于第一阶段反应之后，生产的大部分产物，使得反应物的浓度大大降低，就不会发生急速升温的现象，将乙酸乙酯蒸发，相对增加了反应物的浓度，就增加了反应速度。
30.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。