乙二醇乙醚(类)的制备方法

专利名称：乙二醇乙醚(类)的制备方法技术领域：本发明是有关乙二醇乙醚(类)的一种制备方法。制备乙二醇烷基醚类的方法是在加温加压有催化剂存在的条件下用环氧乙烷进行醇的乙氧基化。如果使用的温度约是有催化剂存在时的2倍，使用的压力约为有催化剂存在时的10倍，那么该方法也可以在没有催化剂存在的条件下进行。高的反应热效应就要用特定的条件实施该方法并选用特定的设备。该方法通常是在罐型反应器中以半连续的方式进行，首先将理论计算量的醇与催化剂一起加入反应器，然后用适当的速度将环氧乙烷加入、以使反应介质的温度保持在所要求的范围之内。在环氧乙烷全部加入之后，必须将上述温度保持一定的时间、以减小反应产物中环氧乙烷的浓度。上述方法在波兰专利说明书(NO.129218和NO.143710)中作了介绍。所述方法是不利的，因为它包括多个步骤、耗费劳力，而且得到的产物组成只具有中等程度的再现性。按照德国专利(NO.2940452)，其方法是在管状反应器中以连续的方式进行的，其反应条件为90℃、0.1MPa、乙醇/环氧乙烷的摩尔比为10∶1。在实施例中，管状反应器的直径为10mm、原料的流速为200cm3/hr、使用的固体催化剂量为10cm3。按照德国专利NO.2406293，其方法是在装有蒙脱土的管状反应器(L＝1.5m，D＝12mm)中进行的。按乙醇/环氧乙烷混合物的摩尔比为11∶1、流速为1.6dm3/hr输送入反应器。反应混合物以9.6dm3/hr的速度循环通过催化剂床，并且使得到的产物流经具有相同参数的另一个反应器。使用管状反应器制备乙二醇烷基醚类的连续方法在比利时专利(NO.824445)中也作了介绍。在一管状反应器中进行乙氧基化过程的缺点是需使用大量过量的醇，例如在上述实例中是过量10倍和11倍，因此这就需要消耗大量能量才能从补充反应的混合物中回收所需产物。使用蒸馏柱由烯化氧和醇制备乙二醇单烷基醚的方法在日本专利申请J7-7003923中作了描述。在制备每分子含1～4个碳原子的醇醚的方法中，用单乙二醇单烷基醚(每分子中含1～4个碳原子)或二甘醇烷基醚(每分子中含1～4个碳原子)填充到蒸馏柱的底部。然后，在蒸馏柱的再沸器中将这种醚加热。当被输送到柱子顶部时预热了的醚逆向地与环氧乙烷发生反应。从蒸馏柱底部连续地收集反应产物。英国专利(NO.2166-738)部分地涉及在50～180℃的管状反应器中、在有高氯酸铝作为催化剂时，使环氧乙烷混合物与乙醇反应的方法。德国专利(NO.DT2917085)描述了在有磺化碳氟聚合物存在时乙氧基羟基化合物与环氧乙烷反应的方法。乙氧基化反应可以在管状反应器中进行。在有催化剂存在的条件下，通过乙醇与环氧乙烷的乙氧基化制备乙二醇乙醚类的方法是乙醇或乙醇与乙二醇乙醚的混合物(其中醚/醇的质量比为0.05∶1～1∶1)的乙氧基化，该方法是在70～110℃的温度范围、在催化剂存在下、在包括一个罐状反应器后面接着有一个管状反应器的体系内以连续方式进行的，反应混合物在罐状反应器的停留时间是15～180分钟，反应混合物在管状反应器的停留时间是30～120分钟，反应器体系的压力是0.2～0.5MPa，原料是被输送到罐状反应器中。反应器体系中的罐状反应器可以装配有混合搅拌器和蛇形管，以收集反应热或者是安装有外换热器，反应混合物通过它进行循环。管状反应器是由带有套管的一个管或一束管组成，温度稳定剂，最好是水在80～105℃通过它进行循环。按照本发明制备乙二醇乙醚类的方法的优点在于产物组成的稳定性，可快速并容易通过改变反应物的流速控制其组成，环氧乙烷的转化可达到几乎是100%，而且每单位反应器体积的产物产率高。在本发明方法中，在收集醇乙氧基化的大量反应热方面没有遇到困难，因为大于60%的环氧乙烷在比较大体积的罐状反应器中被转化，并且在具有良好热交换系数的管状反应器中起反应的氧化残余物不会引起反应介质温度有任何不希望的增高，因此醇/环氧乙烷质量比可以被保持在2∶1～20∶1的宽范围内。实施例使用的反应器体系是由一个标定容积为2.5m3、装配有冷却旋管(8m2)、套管(4m2)和一个叶轮式混合器的罐状反应器与一个带有冷却套管的管状反应器(其总容积为1.2m3)所组成。醇中催化剂(三乙胺)的浓度是0.6%(重)。合成乙二醇乙醚类的五个实施例的参数在表1中给出，得到的五种产物的组成在表2中给出。表1乙醇乙氧基化的参数 表2 乙醇乙氧基化产物的组成(重量%)权利要求在催化剂存在下，在升温条件下通过乙醇与环氧乙烷的乙氧基化反应制备乙二醇乙醚(类)的一种方法，其中以连续方式在70～110℃、在催化剂存在下、将乙醇或乙醇与乙二醇乙醚(类)的混合物(其中醚/醇质量比是0.05∶1～1∶1)进行乙氧基化，使用的反应器体系由一个罐状反应器其后接着有一个管状反应器组成，反应混合物在罐状反应器的停留时间是15～180分钟，反应混合物在管状反应器的停留时间是30～120分钟，反应器体系的压力是0.2～0.5MPa，原料是被输送到罐状反应器。全文摘要通过乙醇与环氧乙烷的乙氧基化反应制备乙二醇乙醚(类)的一种方法，其中以连续方式在70—110℃、在催化剂存在下，将乙醇或乙醇与乙二醇乙醚(类)的混合物进行乙氧基化，使用的反应器体系由一个罐状反应器其后接着有一个管状反应器组成，反应混合物在罐状反应器的停留时间是15—180分钟，反应混合在管状反应器的停留时间是30—120分钟，反应器体系的压力是0.2—0.5MPa，原料是被输送到罐状反应器。文档编号C07C43/13GK1081176SQ9210884公开日1994年1月26日 申请日期1992年7月6日 优先权日1992年7月6日发明者W·卓文萨, A·库派克, M·泽瓦迪基, A·克洛古莱基, J·库齐塔, M·斯坦耶兹克, F·默拉 申请人:布兰科尼尔有机合成研究院