一种生产二丙二醇甲醚的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机溶剂的安全生产领域，特别涉及一种生产二丙二醇甲醚的方法。
【背景技术】
[0002]醇醚类产品中既含有醇羟基，又含有醚键，它是涂料和油墨等新材料领域应用很广泛的溶剂。丙二醇醚产品虽然起步晚于乙二醇醚产品，但是自1982年欧洲化学工业和毒理中心发表了有关乙二醇醚产品的毒性研究报告，指出乙二醇醚产品对动物的骨髓、淋巴组织及胚胎均有不同程度的毒性，可导致血液的病变以后，乙二醇醚产品受到了国内外一些法规和标准的限制，其产量在逐步萎缩。
[0003]由于前几年欧盟地区已经通过REACH法规等形式将乙二醇醚类产品列为需高度关注的物质(SVHC)，我国也以GB 24408—2009《建筑用外墙涂料中有害物质限量》、GB24409—2009《汽车涂料中有害物质限量》和GB 24410《室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量》等强制性标准的形式对于建筑外墙涂料、汽车涂料和水性木器涂料中的乙二醇醚等有害物质提出了限量要求，所以国内外已经普遍在限制使用乙二醇醚产品了。而与之性能相近、但毒性远低的丙二醇醚系列的产品就得到了较快的发展。
[0004]现有的丙二醇甲醚生产主要是采用环氧丙烷和甲醇在碱性催化剂条件下反应，生成丙二醇甲醚及副产物丙二醇异甲醚、二丙二醇甲醚；工业生产中一般通过连续或间歇精馏将醇醚产品提出，其中二丙二醇甲醚为丙二醇甲醚反应过程中生成的重组分副产物，是一种优秀的溶剂，在化工生产中有广泛的用途。由于在反应过程中一般二丙二醇甲醚的产量较小，一般采用蒸发釜精馏间歇生产的方式生产提出。
[0005]由于当今用连续法生产丙二醇甲醚时采用的强碱性催化剂一般是甲醇钠，所以提取完丙二醇甲醚后的塔釜液中富集了甲醇钠。甲醇钠在高温条件下会分解出甲醇，精馏釜内的物料接触空气后，甲醇和空气会形成爆炸性气体，所以如果把塔釜液或者含有甲醇钠的残液蒸得太干，很容易引起危险事故。
[0006]而甲醇钠在醇醚类溶液中是有很好的溶解性的，不可能通过过滤手段把甲醇钠除掉。为了解决这方面的隐患，一般使用酸类来中和甲醇钠，中和完成后过滤不溶的盐类物质，再对过滤掉盐的醇醚溶液进行精馏，从中提取出二丙二醇甲醚，避免甲醇钠的危害和盐类对设备的腐蚀和结垢造成的潜在风险。
[0007]现有二丙二醇甲醚生产方案中，一般采用酸中和塔釜液至反应中性后进行过滤出渣，最后精馏生产。现有产品生产方式中最困难的是，中和后反应液中杂质增多，精馏过程中产品分离效果较差，同时由于盐类的溶解度较高，中和后分离效果不佳，蒸发釜盘管容易发生结垢结焦的现象。
[0008]针对业界在生产二丙二醇甲醚时存在的工艺方法方面的不足以及如何处理塔釜液中富集的甲醇钠等难题，有必要进一步优化生产二丙二醇甲醚的方法，既能够使更有效的提取二丙二醇甲醚这些在下游有用的物质，又可以通过用中和醇醚溶液中的甲醇钠，用过滤的办法更有效的除去生成的盐，以提高整个生产过程的安全性。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是提供一种生产二丙二醇甲醚的方法，可以大大减少了设备腐蚀和堵塞的可能性，提高了设备的连续处理能力，同时，还消除了由于甲醇钠过度加热后产生的安全隐患，实现了整个工艺过程的安全生产。
[0010]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种生产二丙二醇甲醚的方法，其创新点在于:以丙二醇甲醚的反应塔釜液为原料，首先通过一次精馏后得到产品及浓缩液，然后将得到的浓缩液集中中和并过滤去除液体中的盐分，最后将除盐后的液体再次打入精馏釜进行二次精馏得到产品。
[0011]进一步地，所述方法具体步骤如下:
(1)塔釜液成分分析:将提取完丙二醇甲醚的丙二醇甲醚塔塔釜液打入精馏釜，测定塔釜液中水的质量分数和甲醇钠的质量分数，然后检测并计算出塔釜液中可被气相色谱检测的一些组分的质量分数；
(2)一次精馏:在真空状态下，缓慢加热该塔釜液，在塔釜状态120?160。。、-0.99Mpa一-0.95Mpa，塔顶状态 80 ?110。。、-0.99Mpa一-0.97Mpa，回流比 1:2 ?2:1的条件下进行精馏；通过精馏取出二丙二醇甲醚；
(3)除盐处理:待精馏釜中的残余物料减少到溶液的1/3-1/4，将精馏釜中的浓缩液转移到一中和釜中进行中和，均匀搅拌浓缩液，取样检测并计算出所需中和酸的质量；然后，将计算出的中和酸按质量等分成若干份，向中和釜中逐份加入中和酸，每加完一份，搅拌5min并测试PH值，期间会见到有越来越多的小颗粒析出，直到所有中和酸都加完；然后，继续搅拌浓缩液30-40min，确保浓缩液能够充分混合中和，去除盐类物质；最后，重复步骤(I)检测并计算出除盐后的浓缩液中可被气相色谱检测的一些组分的质量分数；
(4)二次精馏:将除盐后的浓缩液重新打入精馏釜中精馏，在真空状态下缓慢加热，在塔釜状态 125 ?165°C、_0.99Mpa一-0.95Mpa，塔顶状态 80 ?110°C、_0.99Mpa一-0.97Mpa，回流比1:2?2:1的条件下进行精馏；通过精馏取出二丙二醇甲醚；精馏至1/3-1/2的液位后停止精馏，残液灌桶处理；
(5)产品检测分析:用FFAP强极性毛细管色谱柱，在气相色谱仪上分析制得的二丙二醇甲醚，分别取100 mL 二丙二醇甲醚，用测沸程的专用装置测定二丙二醇甲醚四种同分异构体质量分数之和。
[0012]进一步地，所述步骤(I)中采用卡尔.费休水分仪测定丙二醇甲醚塔釜液中水的质量分数；采用酸碱滴定的容量法测定塔釜液中甲醇钠的质量分数；采用FFAP强极性毛细管色谱柱在气相色谱仪上分析塔釜液中可被色谱检测的组分的面积百分比，乘以(1-水的质量分数-甲醇钠的质量分数)后，得到该批塔釜液可被气相色谱检测的一些组分的质量分数。
[0013]进一步地，所述步骤(3)中将精馏釜中的浓缩液转移到一中和釜中进行中和，浓缩液转移时，累积3?4批的浓缩液，直至累积的体积超过中和釜容积的3/4。
[0014]进一步地，所述步骤(3)中取样检测并计算出所需中和酸的质量，取样后用0.010±0.002mol/L的盐酸标准滴定溶液来测定该浓缩液的碱度，以单位质量的试料需要消耗的中和酸数来表示浓缩液的碱度，根据浓缩液的碱度和要被处理的浓缩液的质量，计算出中和浓缩液中的碱性催化剂所需的中和酸的质量。
[0015]进一步地，所述二丙二醇甲醚四种同分异构体质量分数之和可以达到97.0%以上。
[0016]本发明的优点在于:
(I)直接采用丙二醇醚生产企业提取完丙二醇甲醚的塔釜液作为原料，可以把生产丙二醇甲醚时副产的塔釜液中提纯出为下游的水性乳胶、增塑剂、涂料、油墨和清洗剂等企业迫切需要的二丙二醇甲醚等环保溶剂。
[0017](2)由于在用塔釜液生产二丙二醇甲醚第一次精馏后不再一次性完成，而是通过无机混合酸的处理将塔釜液中的甲醇钠去除，保证了在精馏过程中高温下仍不至于使其中的甲醇钠发生分解、产生爆炸隐患。
[0018](3)采用初精馏后过滤形成浓缩液，可以使得中和过程中的盐在更容易去除，使得碱性催化剂能够得以较充分地被除去；而二次精馏后保留较多的液体又可以防止少量的不溶解盐类结垢结焦，避免了在后续蒸馏提取丙二醇甲醚的过程中出现盐随蒸气被带到装有填料的精馏塔中、堵塞精馏塔的情况。
[0019](4)采用的二次精馏之间加无机混合酸去除甲醇钠的工艺，由于在整个精馏过程中尽可能的避免了甲醇钠或盐类的生成，大大减少了设备腐蚀和堵塞的可能性，提高了设备的连续处理能力；更重要的是消除了了由于甲醇钠过度加热后产生的安全隐患。所以，这样实现了整个工艺过程的安全生产。
【具体实施方式】
[0020]一种生产二丙二醇甲醚的方法，以丙二醇甲醚的反应塔釜液为原料，首先通过一次精馏后得到产品及浓缩液，然后将得到的浓缩液集中中和并过滤去除液体中的盐分，最后将除盐后的液体再次打入精馏釜进行二次精馏得到产品。
[0021]下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0022]实施例1
一种生产二丙二醇甲醚的方法，其具体步骤如下:
第一步，塔釜液成分分析:将提取完丙二醇甲醚的丙二醇甲醚塔塔釜液打入精馏釜，测定塔釜液中水的质量分数和甲醇钠的质量分数，然后检测并计算出塔釜液中可被气相色谱检测的一些组分的质量分数；用卡尔.费休水分仪测定某批用作原料的提取完二丙二醇甲醚的塔釜液的水的质量分数为0.05 %，用酸碱滴定的容量法测定塔釜液中的甲醇钠的质量分数为2.50%，用FFAP强极性毛细管色谱柱在气相色谱仪上分析塔釜液中可被色谱检测的组分的面积百分比，乘以(1-水的质量分数-甲醇钠的质量分数)后，得到该批塔釜液可被气相色谱检测的一些组分的质量分数丙二醇甲醚0.02%
丙二醇异甲醚0.69%
二丙二醇甲醚87.78%
丙二醇3.73%
其他杂质7.78%; 第二步，一次精馏:将塔釜液打入密闭的蒸发釜中。在真空状态下，缓慢加热该塔釜液，在塔釜状态 120 ?160°C、-0.99Mpa一-0.95M