[发明专利]一种高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法，以环氧丙烷、甲醇、醋酸甲酯作为原料，包括以下步骤：（1）、丙二醇甲醚粗酯的制备：将原料环氧丙烷、甲醇混合均匀后，以中强碱固体催化剂催化条件下，依次经过恒温反应器、绝热反应器生成丙二醇甲醚粗酯，在绝热反应器中，以流动的醋酸甲酯作为导热油管的无聊；（2）、丙二醇甲醚醋酸酯的制备：步骤（1）生成的部分丙二醇甲醚粗酯与导热油管中预热的醋酸甲酯转移到酯化塔中混合，在酸性阳离子树脂下进行酯交换反应生成丙二醇甲醚醋酸酯。本发明的高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法具有工艺简单、转化效率高和能耗成本低的特点。

技术领域

本发明涉丙二醇甲醚（PM）和丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）技术领域，具体为一种高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法。

背景技术

丙二醇单甲醚(PM)是一种性能优良、毒性较低的溶剂,具有溶解能力强、挥发度低、闪点高等特点。PM的分子结构和物理化学性质与乙二醇醚相近,被认为是毒性较大的乙二醇醚的理想替代产品。

制备PM最简便易行的方法是环氧丙烷(PO)法,即在酸或碱的催化作用下,PO和低级脂肪醇反应制得PM。均相酸碱催化反应存在单醚选择性低、后处理困难、催化剂难以回收利用以及生产过程中产生三废等缺点。从反应机理看,碱性催化剂有利于1-甲氧基-2-丙醇（伯醚）的生成,且具有活性和选择性高、反应条件温和、对设备腐蚀性小、易分离等优点。常见的催化剂为醇钠，在德纳设计的恒温、绝热反应器中，应该需要冷凝汽或者导热管将加成反应释放的大量的热导出，操作条件相对苛刻。

丙二醇单甲醚乙酸酯是一种分子中具有多种类型官能团的溶剂, 对极性和非极性物质都有很好的溶解性,而且其毒性低于乙二醇醚类溶剂, 可应用在涂料、印染、农药、油墨、清洗等领域。

以丙二醇单甲醚和乙酸为原料, 直接酯化法合成丙二醇单甲醚乙酸酯是工业生产中最常见的方法。该工艺使用的催化剂为液体酸催化剂,催化效果和工艺并不理想。并且由于酯化生成了水，与丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯存在共沸，并且互溶，需要增加带水剂进行分离，分离能耗较高，并且废水处理成本较高。。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法，具有工艺简单、转化效率高和能耗成本低的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种高效率联产丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯的方法，以环氧丙烷、甲醇、醋酸甲酯作为原料，包括以下步骤：

（1）、丙二醇甲醚粗酯的制备：将原料环氧丙烷、甲醇混合均匀后，以中强碱固体催化剂催化条件下，依次经过恒温反应器、绝热反应器生成丙二醇甲醚粗酯，在绝热反应器中，以流动的醋酸甲酯作为导热油管的无聊；

（2）、丙二醇甲醚醋酸酯的制备：步骤（1）生成的部分丙二醇甲醚粗酯与导热油管中预热的醋酸甲酯转移到酯化塔中混合，在酸性阳离子树脂下进行酯交换反应生成丙二醇甲醚醋酸酯。

环氧丙烷和甲醇反应的反应方程式如下所示：

丙二醇甲醚与醋酸甲酯的反应方程式如下所示：

本发明在恒温反应器中，利用醋酸甲酯替代导热油将恒温反应器的热量导出，降低了能耗。