一種異丙醚的製備及提純方法
2023-05-15 09:48:31
專利名稱：一種異丙醚的製備及提純方法
技術領域：
本發明涉及異丙醚的提純製備方法，屬於精細化學品製備提純技術領域。
背景技術：
異丙醚在現代化學工業中發揮著越來越重要的作用，作為一種重要溶劑，在有機合成化工、醫藥中間體合成等方面起著不可替代作用，受到從業者廣泛的關注，對其製備及提純進行了不斷深入的研究。公開號CN 1724496A (申請號200510046761. 1)公開了一種異丙醚的分離方法，取石化行業生產異丙醇裝置的副產物中的混合油作為原料，使用精餾塔，理論塔板30-70塊， 將原料經過拔頭處理、添加夾帶劑精餾，最後得到純度大於99%的異丙醚。申請公布號CN 101792367 A (申請號201010123709. 2)涉及異丙醇一二異丙醚一水混合物的間歇萃取精餾分離方法。該方法採用包括萃取精餾塔、萃取精餾塔塔釜的加熱釜，萃取精餾塔塔頂冷凝器及高位槽和產品接收罐構成的精餾裝置，間歇精餾操作分離異丙醇-一異丙醚一水混合物。授權公告號CN 1323995C (申請號200510047637. 7)公開了一種酸洗法回收異丙醚的方法。在這三個專利中，第一個公開號CN 1724496A (申請號200510046761. 1)中，簡單精餾極其難於將共沸的異丙醇、異丙醚分開，將出現極其大量的中間餾分，直至不能得到純品；第二個CN 101792367 A (申請號201010123709. 2)只考慮到醇醚萃取精餾，具有理論價值，在實際複雜的產品處理中將受到很大限制，且存在第一種專利的缺點。第三個CN 1323995C (申請號200510047637. 7)酸洗是不能形成醇醚分離，第一種專利的缺點同樣不能克服。根據現有的文獻、專利等報導，異丙醚可採用丙烯在酸性催化劑作用下水合製備、 採用類似反應工藝製備異丙醇過程中副產或異丙醇脫水等工藝合成。但在所有工業化生產異丙醚的工藝中，都存在異丙醚、異丙醇分離的問題。由於異丙醚、異丙醇共沸，分離過程中對蒸餾塔要求苛刻，且不能採用單純蒸餾得方法將其徹底分離；現文獻中的萃取精餾等因為工藝尚存在一定問題，未能進入實際生產，因此異丙醚價格居高不下，嚴重影響了其在各方面的進一步應用。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提出了異丙醚中異丙醇反應除雜質方法，提供一種異丙醚的提純製備技術，降低能耗，有效利用工業廢料，可採用低成本原料實現異丙醚低成本化工業生產。本發明的方案如下一種異丙醚的製備及提純方法，步驟如下
(1)將含有異丙醇及其他微量雜質的異丙醚加入到反應器(優選三口燒瓶)中，冰水浴， 攪拌，緩慢滴加濃酸，滴畢，緩慢升溫至30-60°C (優選35-45°C )，保持恆溫2_10小時(優選 4-8小時)；
(2)將步驟(1)製得的混合液用鹼水洗、水洗至中性，精餾除掉微量水分及其他雜質，即可得純品異丙醚。所述的製備及提純方法，優選方案是，步驟(1)濃酸的用量為體系中異丙醇總含量體積的5-80%。更優選的方案是，濃酸的用量為體系中異丙醇總含量體積的6-20%，尤其是 6-12%。所述的製備及提純方法，優選的方案是，步驟(1)濃酸選自濃度不低於25%的濃氫滷酸或濃度不低於80%的濃硫酸或磷酸，均為質量百分比濃度，這可以有效地將異丙醇轉化為異丙醚，且儘量少的發生副反應。所述的製備及提純方法，優選方案是，步驟O)中混合液用鹼水洗時，鹼水採用 NaOH, NaHC03> Na2CO3或Ca(OH)2的水溶液，這不僅有效的防止異丙醚溶於水中，還可以將微量未反應的異丙醇、酸及其他雜質轉移到水相中棄去。更優選的方案是，混合液與鹼水體積比為1 :0. 5-5，尤其是1:0. 8-3，更加優選1:1。所用鹼水pH=8_14，優選pH=10。本發明提供的一種含異丙醇的異丙醚的提純方法，採用酸性催化劑，將異丙醇轉化為異丙醚，從而在避免複雜精餾的情況下獲取純異丙醚。以採用硫酸為催化劑為例，反應方程式如下所示
本發明方法的技術特點及優良效果如下
1.採用濃酸將異丙醚中的共沸異丙醇轉化為異丙醚，不僅減少分離的複雜性，大大降低了精餾能耗，而且有效利用原料，得到更多的產品。2.反應轉化掉大部分異丙醇後，採用水洗、鹼洗，除掉剩餘雜質後，可採用簡單精餾法提純得到高純度產品異丙醚。本發明涉及一種含異丙醇的異丙醚的提純方法，採用酸性催化劑，將異丙醇轉化為異丙醚，鹼洗、水洗除掉其他雜質，從而在避免複雜精餾的情況下獲取純異丙醚。本發明採用低成本常見化學試劑，簡單的方法，在普通化學反應條件下，即可高產率轉化異丙醚中不能採用常規蒸餾方法除去的異丙醇，處理異丙醇生產副料為高純度異丙醚，所用原料價廉易得，製備操作簡單易行，後處理過程簡單，產品產率高，質量穩定，參數便於控制，流程短，能耗低，大大降低了提純異丙醚的成本。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不限於此。實施例1 一種異丙醚的製備及提純方法，分為兩步(1)將含有12%(質量百分比) 異丙醇及其他微量雜質的異丙醚加入到三口燒瓶中，冰水浴，攪拌，緩慢滴加體系中異丙醇總含量體積比12%的濃硫酸，滴畢，緩慢升溫至40°C，保持恆溫5小時。(2)將步驟(1)製得的混合液採用體積比1 :1鹼洗、水洗至中性。精餾除掉微量水分及其他雜質，即可得純品異丙醚，純度99. 5%，產率92%。將含有12% (質量百分比)異丙醇及其他微量雜質的異丙醚，用大於80塔板數精餾塔精餾，除去前餾雜質及醇醚混合餾分，收集異丙醚，純度控制95%，產率僅為58%。實施例2 —種異丙醚的製備及提純方法，分為兩步(1)將含有12%(質量百分比) 異丙醇及其他微量雜質的異丙醚加入到三口燒瓶中，冰水浴，攪拌，緩慢滴加體系中異丙醇總含量體積比1 的濃磷酸(濃度85%)，滴畢，緩慢升溫至50°C，保持恆溫7小時。(2)將步驟(1)製得的混合液採用體積比1 :1鹼洗、水洗至中性。精餾除掉微量水分及其他雜質，即可得純品異丙醚，純度99. 6%，產率90%。實施例3 —種異丙醚的製備及提純方法，分為兩步(1)將含有6% (質量百分比) 異丙醇及其他微量雜質的異丙醚加入到三口燒瓶中，冰水浴，攪拌，緩慢滴加體系中異丙醇總含量體積比6%的濃硫酸，滴畢，緩慢升溫至40°C，保持恆溫5小時。(2)將步驟(1)製得的混合液採用體積比1 :1水洗、鹼洗至中性。精餾除掉微量水分及其他雜質，即可得純品異丙醚，純度99. 5%,產率96%ο將含有6% (質量百分比)異丙醇及其他微量雜質的異丙醚，用大於80塔板數精餾塔精餾，除去前餾雜質及醇醚混合餾分，收集異丙醚，純度控制99%，產率僅為64%。
權利要求
1.一種異丙醚的製備及提純方法，其特徵是，步驟如下(1)將含有異丙醇及其他微量雜質的異丙醚加入到反應器中，冰水浴，攪拌，緩慢滴加濃酸，滴畢，緩慢升溫至30-60°C，保持恆溫2-10小時；(2)將步驟(1)製得的混合液用鹼水洗、水洗至中性，精餾除掉微量水分及其他雜質，即可得純品異丙醚。
2.根據權利要求1所述的製備及提純方法，其特徵是，步驟(1)中的反應器為三口燒瓶。
3.根據權利要求1所述的製備及提純方法，其特徵是，步驟(1)濃酸的用量為體系中異丙醇體積總含量的5-80%。
4.根據權利要求3所述的製備及提純方法，其特徵是，濃酸的用量為體系中異丙醇體積總含量的6-20%，優選6-12%。
5.根據權利要求1所述的製備及提純方法，其特徵是，步驟(1)濃酸選自濃度不低於 25%的濃氫滷酸或濃度不低於80%的濃硫酸或磷酸，均為質量百分比濃度。
6.根據權利要求1所述的製備及提純方法，其特徵是，步驟O)中混合液用鹼水洗時， 鹼水採用NaOH、NaHC03、Na2CO3或Ca (OH) 2的水溶液。
7.根據權利要求8所述的製備及提純方法，其特徵是，混合液與鹼水體積比為1 0.5-5，優選1:0.8-3，更加優選1:1。
8.根據權利要求6或7所述的製備及提純方法，其特徵是，所用鹼水pH=8-14，優選 pH=10。
全文摘要
本發明涉及一種含異丙醇的異丙醚的提純方法，採用酸性催化劑，將異丙醇轉化為異丙醚，鹼洗、水洗除掉其他雜質，從而在避免複雜精餾的情況下獲取純異丙醚。本發明所用原料價廉易得，製備操作簡單易行，後處理過程簡單，產品產率高，質量穩定，參數便於控制，流程短，能耗低，大大降低了提純異丙醚的成本。
文檔編號C07C41/44GK102432438SQ20111038792
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者盧萍, 夏光明, 孫國新, 王吉峰, 袁美龍 申請人:山東海益化工科技有限公司, 濟南大學