二异丙醚催化合成的研究进展

李雪玲,刘 震,汪宏星,张 宁,应思斌,王利军

(1.上海第二工业大学 环境与材料工程学院,上海201209;2.浙江新化化工股份有限公司,杭州建德311607)

0 引言

二异丙醚(DIPE)作为重要工业溶剂可以与酒精、氯仿、苯等其他溶剂混合[1]。由于其不易溶于水,因此可以用作提取工业原料的萃取剂。利用其高辛烷值和良好的抗冻性能,DIPE可以用作汽油的添加剂。它不仅能防止汽油中添加铅,还能防止尾气中含有未烧尽的烯烃,解决NOx排放和轻质烯烃蒸发带来的问题[2-6]。DIPE在环境保护行业中,可以用于处理天然气厂的废水,以减少水污染[7]。由于其广泛的应用范围,DIPE长期以来一直是国内外研究的热点之一[8]。

目前,DIPE主要通过两条途径得到:① 从丙烯生产异丙醇工艺的副产物中分离出来[9];② 异丙醇脱水法,丙烯的间接水合法,丙烯的直接水合法以及醇烯合成法制备[10]。

合成DIPE主要使用的催化剂为硫酸、蒙脱土、交换树脂、沸石等。本文将主要介绍上述催化剂及其应用工艺。

1 硫酸催化剂

固态硫酸可用于醇烯合成法制DIPE,原料为丙烯和异丙醇,这是合成DIPE的传统方法[11-13]。其作用机理如下,丙烯首先和硫酸反应生成硫酸异丙酯,生成物再和异丙醇反应生成DIPE:

硫酸催化剂也可以用于异丙醇脱水生成DIPE。

以硫酸为催化剂的DIPE的生产方法原理简单,技术成熟,但硫酸作为强无机酸在实际使用中存在许多问题:① 易腐蚀设备。② 产物易溶于硫酸,使DIPE与催化剂难以分离。③ 醚在硫酸中易分解,催化剂难以重复使用;④ 催化剂再生期间很有可能发生水污染。……