專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用脂肪醇與二苯醚發(fā)生烷基化反應(yīng)制備烷基二苯醚的工藝。
背景技術(shù)：
烷基二苯醚具有優(yōu)異的低溫粘度特性和低凝固點(diǎn)，可用作熱穩(wěn)定性極好的潤(rùn)滑 油、變壓器和電容器的介電質(zhì)，還可作為樹(shù)脂、清漆中的增塑劑使用。烷基二苯醚經(jīng)磺化后 生成烷基二苯醚磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，抗高溫、抗硬水，非常適用于 高溫高礦化度油藏。烷基二苯醚可由鹵代烴、α-烯烴和脂肪醇與二苯醚反應(yīng)得到。目前制備烷基二 苯醚時(shí)常用的烷基化試劑主要為鹵代烷和α-烯烴，價(jià)格昂貴。其中鹵代烷做烷基化試劑 時(shí)產(chǎn)生的鹵化氫氣體易腐蝕設(shè)備；α-烯烴來(lái)源于石油，屬于不可再生資源，大部分由國(guó)外 進(jìn)口。而脂肪醇由可再生的天然油脂制備而成，成本相對(duì)較低，尤其是C16/18醇供大于求， 價(jià)格低迷。因此，以脂肪醇為烷基化試劑制備烷基二苯醚極具工業(yè)化前景。目前報(bào)道的采用脂肪醇做烷基化試劑制備烷基二苯醚的專(zhuān)利有以下三篇。美國(guó) DOW公司申請(qǐng)的專(zhuān)利US 2170809以活性漂白土為催化劑，催化脂肪醇與二苯醚反應(yīng)得到系 列烷基二苯醚，該專(zhuān)利反應(yīng)溫度高(大于200°C)，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，副產(chǎn)物多。美國(guó)Du Pont公司中請(qǐng)的專(zhuān)利US 2390835以BF3為催化劑，P2O5為助催化劑，由十二醇與二苯醚烷 基化得到十二烷基二苯醚，收率為66 %。該方法需不斷通入BF3氣體，而B(niǎo)F3氣體在常溫常 壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性的無(wú)色有毒腐蝕性氣體，污染環(huán)境，操作條件苛刻。中國(guó)專(zhuān) 利CN 1915969用濃硫酸催化脂肪醇與二苯醚反應(yīng)得到烷基二苯醚，該工藝中硫酸用量大， 生成一部分脂肪醇硫酸酯，副反應(yīng)較多，產(chǎn)物與催化劑分離時(shí)易發(fā)生乳化、耗時(shí)費(fèi)力，并產(chǎn) 生大量污水，不利于工業(yè)化推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種原料來(lái)源廣、制備成本低、工藝簡(jiǎn)便、易于操作的由脂肪 醇與二苯醚為原料制備烷基二苯醚的工藝。本發(fā)明是一種制備烷基二苯醚的工藝，具體操作步驟如下在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、脂肪醇和溶劑，催化劑用量是脂肪醇和二苯醚總 質(zhì)量的 50%，二苯醚和脂肪醇的摩爾比為0.5 5 1，溶劑加入量為脂肪醇和二苯 醚總質(zhì)量的0 200%，在100°C 200°C反應(yīng)10 240min后，熱抽濾反應(yīng)液，檢測(cè)濾液的 PH,若PH為中性，直接進(jìn)行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若PH為強(qiáng)酸性，用無(wú)離子水洗滌 濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉水溶液洗滌上層油相，靜置分層，然后再用無(wú)離子水洗滌 上層油相，靜置分層，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物烷基二苯醚。如上所述反應(yīng)器帶有分水器。如上所述的脂肪醇R-OH，R為C8 C24的偶碳或奇碳的直鏈或支鏈烷基。如上所述的溶劑可以是C7 C11烷烴。
如上所述的催化劑可以是單獨(dú)的活性白土，也可以是活性白土與對(duì)甲苯磺酸、氨 基磺酸、硫酸氫鈉、硫酸、磷酸、硼酸、磷鎢酸、硫酸鐵中的一種或幾種制備而成的復(fù)合催化 齊U?；钚园淄翞橹鞔呋瘎?，對(duì)甲苯磺酸、氨基磺酸、硫酸氫鈉、硫酸、磷酸、硼酸、磷鎢酸或硫 酸鐵為助催化劑，助催化劑的用量是主催化劑質(zhì)量的1 30%。如上所述的復(fù)合催化劑是由以下方法制備的方法1、將活性白土與助催化劑進(jìn)行物理混合得到復(fù)合催化劑；方法2、將活性白土與助催化劑的水溶液混合，室溫下或回流攪拌Ih 6h，抽濾， 濾餅直接在120°C 300°C下干燥至恒重，或者將濾餅用無(wú)離子水洗至洗出液PH> 5后，再 在120°C 300°C下干燥至恒重，將干燥后的濾餅研細(xì)，即得到復(fù)合催化劑。與現(xiàn)有的制備烷基二苯醚工藝相比，本發(fā)明制備烷基二苯醚工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明所述的制備烷基二苯醚工藝以脂肪醇為烷基化試劑，以活性白土或活 性白土與助催化劑制備的復(fù)合催化劑進(jìn)行催化，反應(yīng)時(shí)間短，成本大大降低，產(chǎn)率為60%左 右ο(2)本發(fā)明所述的制備烷基二苯醚工藝反應(yīng)為非均相反應(yīng)，后處理簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 制備復(fù)合催化劑采用方法1，用活性白土和對(duì)甲苯磺酸混合制備復(fù)合催 化劑，其中對(duì)甲苯磺酸用量是活性白土質(zhì)量的1%。在反應(yīng)器中加入復(fù)合催化劑、二苯醚、辛 醇和庚烷，催化劑用量是辛醇和二苯醚總質(zhì)量的15%，二苯醚和辛醇的摩爾比為1 1，庚 烷加入量為辛醇和二苯醚總質(zhì)量的50%，回流下反應(yīng)IOmin后，熱抽濾反應(yīng)液，用無(wú)離子水 洗滌濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉水溶液洗滌上層油相，靜置分層，然后再用無(wú)離子水 洗滌上層油相，靜置分層，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物辛基二苯醚，收率約61 %。實(shí)施例2 制備復(fù)合催化劑采用方法2，用活性白土和硫酸鐵制備復(fù)合催化劑，其 中硫酸鐵用量是活性白土質(zhì)量的30%。在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、二十四醇，催化劑 用量是二十四醇和二苯醚總質(zhì)量的50%，二苯醚和二十四醇的摩爾比為3 1，200°C下反 應(yīng)240min后，熱抽濾反應(yīng)液，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物二十四烷基二苯醚，收率約36%。實(shí)施例3 在反應(yīng)器中加入活性白土、二苯醚、十二醇，活性白土用量是十二醇和 二苯醚總質(zhì)量的20%，二苯醚和十二醇的摩爾比為0.5 1，160°C下反應(yīng)30min后，熱抽濾 反應(yīng)液，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物十二烷基二苯醚，收率約63 %。實(shí)施例4 制備復(fù)合催化劑采用方法2，用磷鎢酸、磷酸和活性白土制備復(fù)合催化 齊U，其中磷鎢酸和磷酸用量是活性白土質(zhì)量的15%。在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、異 十三醇和壬烷，催化劑用量是異十三醇和二苯醚總質(zhì)量的25%，二苯醚和異十三醇的摩爾 比為5 1，壬烷加入量為異十三醇和二苯醚總質(zhì)量的200%，回流下反應(yīng)SOmin后，熱抽濾 反應(yīng)液，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物異十三烷基二苯醚，收率約68 %。實(shí)施例5 制備復(fù)合催化劑采用方法2，用氨基磺酸、硫酸鐵和活性白土制備復(fù)合 催化劑，其中氨基磺酸和硫酸鐵用量是活性白土質(zhì)量的10%。在反應(yīng)器中加入催化劑、 二苯醚、癸醇和辛烷，催化劑用量是癸醇和二苯醚總質(zhì)量的1 %，二苯醚和癸醇的摩爾比為 4 1，辛烷加入量為癸醇和二苯醚總質(zhì)量的100%，回流下反應(yīng)15min后，熱抽濾反應(yīng)液，最 后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物癸烷基二苯醚，收率約52%。
實(shí)施例6 制備復(fù)合催化劑采用方法1，用活性白土和磷酸制備復(fù)合催化劑，其中磷酸用量是活性白土質(zhì)量的20%。在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、十六醇，催化劑用量是 十六醇和二苯醚總質(zhì)量的30%，二苯醚和十六醇的摩爾比為2. 5 1，155°C下反應(yīng)IOOmin 后，熱抽濾反應(yīng)液，用無(wú)離子水洗滌濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉水溶液洗滌上層油相， 靜置分層，然后再用無(wú)離子水洗滌上層油相，靜置分層，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物十六烷 基二苯醚，收率約58%。實(shí)施例7 在反應(yīng)器中加入活性白土、二苯醚、2-乙基-己醇，活性白土用量是 2-乙基-己醇和二苯醚總質(zhì)量的18%，二苯醚和2-乙基-己醇的摩爾比為3 1，150°C下 反應(yīng)25min后，熱抽濾反應(yīng)液，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物異辛基二苯醚，收率約70%。實(shí)施例8 制備復(fù)合催化劑采用方法1，用硫酸、硫酸鐵和活性白土制備復(fù)合催化劑，其中硫酸和硫酸鐵用量是活性白土質(zhì)量的5%。在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、十八 醇，催化劑用量是十八醇和二苯醚總質(zhì)量的35%，二苯醚和十八醇的摩爾比為3. 5 1， 190°C下反應(yīng)ISOmin后，熱抽濾反應(yīng)液，用無(wú)離子水洗滌濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉 水溶液洗滌上層油相，靜置分層，然后再用無(wú)離子水洗滌上層油相，靜置分層，最后減壓蒸 餾油相得到產(chǎn)物十八烷基二苯醚，收率約51%。
權(quán)利要求
一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于包括如下步驟在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、脂肪醇和溶劑，催化劑用量是脂肪醇和二苯醚總質(zhì)量的1％～50％，二苯醚和脂肪醇的摩爾比為0.5～5∶1，溶劑加入量為脂肪醇和二苯醚總質(zhì)量的0～200％，在100℃～200℃反應(yīng)10～240min后，熱抽濾反應(yīng)液，檢測(cè)濾液的PH，若PH為中性，直接進(jìn)行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若PH為強(qiáng)酸性，用無(wú)離子水洗滌濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉水溶液洗滌上層油相，靜置分層，然后再用無(wú)離子水洗滌上層油相，靜置分層，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物烷基二苯醚。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于所 述反應(yīng)器是帶有分水器的反應(yīng)器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于所 述的脂肪醇是R-OH，R為C8 C24的偶碳或奇碳的直鏈或支鏈烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于所 述的溶劑是C7 C11烷烴。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于所 述的催化劑是活性白土，是活性白土與對(duì)甲苯磺酸、氨基磺酸、硫酸氫鈉、硫酸、磷酸、硼酸、 磷鎢酸、硫酸鐵中的一種或幾種制備而成的復(fù)合催化劑。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝，其特征在于所 述的復(fù)合催化劑是活性白土為主催化劑，對(duì)甲苯磺酸、氨基磺酸、硫酸氫鈉、硫酸、磷酸、硼 酸、磷鎢酸或硫酸鐵為助催化劑，助催化劑的用量是主催化劑質(zhì)量的1 30%。
全文摘要
一種用脂肪醇與二苯醚制備烷基二苯醚的工藝是在反應(yīng)器中加入催化劑、二苯醚、脂肪醇和溶劑，催化劑用量是脂肪醇和二苯醚總質(zhì)量的1％～50％，二苯醚和脂肪醇的摩爾比為0.5～5∶1，溶劑加入量為脂肪醇和二苯醚總質(zhì)量的0～200％，在100℃～200℃反應(yīng)10～240min后，熱抽濾反應(yīng)液，檢測(cè)濾液的pH，若pH為中性，直接進(jìn)行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若pH為強(qiáng)酸性，用無(wú)離子水洗滌濾液，靜置分層，再用飽和碳酸鈉水溶液洗滌上層油相，靜置分層，然后再用無(wú)離子水洗滌上層油相，靜置分層，最后減壓蒸餾油相得到產(chǎn)物烷基二苯醚。本發(fā)明具有原料來(lái)源廣、制備成本低、工藝簡(jiǎn)便、易于操作的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C41/30GK101811945SQ20101011896
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者牛金平 申請(qǐng)人:中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院