專利名稱：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，可用作熱穩(wěn)定性極好的潤滑 油、變壓器和電容器的介電質(zhì)，還可作為樹脂、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陰離子表面活性劑，能耐強酸、強堿，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 苯醚時常用的烷基化試劑主要為鹵代烷和α-烯烴，價格昂貴。其中鹵代烷做烷基化試劑 時產(chǎn)生的鹵化氫氣體易腐蝕設(shè)備；α-烯烴來源于石油，屬于不可再生資源，大部分由國外 進口。而脂肪醇由可再生的天然油脂制備而成，成本相對較低，尤其是C16/18醇供大于求， 價格低迷。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。目前報道的采用脂肪醇做烷基化試劑制備烷基二苯醚的專利有以下三篇。美國 DOW公司申請的專利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，該專利反應(yīng)溫度高(大于200°C)，反應(yīng)時間長，能耗大，副產(chǎn)物多。美國Du Pont公司中請的專利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BF3氣體在常溫常 壓下為具有刺鼻惡臭和強刺激性的無色有毒腐蝕性氣體，污染環(huán)境，操作條件苛刻。中國專 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)物與催化劑分離時易發(fā)生乳化、耗時費力，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源廣、制備成本低、工藝簡便、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，檢測濾液的 PH,若PH為中性，直接進行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若PH為強酸性，用無離子水洗滌 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的活性白土，也可以是活性白土與對甲苯磺酸、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。活性白土為主催化劑，對甲苯磺酸、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，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(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)合催化劑進行催化，反應(yīng)時間短，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)，后處理簡單。
具體實施例方式實施例1 制備復(fù)合催化劑采用方法1，用活性白土和對甲苯磺酸混合制備復(fù)合催 化劑，其中對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，檢測濾液的PH，若PH為中性，直接進行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若PH為強酸性，用無離子水洗滌濾液，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，檢測濾液的pH，若pH為中性，直接進行減壓蒸餾得到產(chǎn)物烷基二苯醚；若pH為強酸性，用無離子水洗滌濾液，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)明具有原料來源廣、制備成本低、工藝簡便、易于操作的優(yōu)點。
文檔編號C07C41/30GK101811945SQ20101011896
公開日2010年8月25日 申請日期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 申請人:中國日用化學(xué)工業(yè)研究院