由无水乙醇制备二丁基醚的方法技术

本发明专利技术涉及使用任选得自发酵液的无水乙醇制备二丁基醚的方法。由此制备的二丁基醚可用作燃料的添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用任选得自发酵液的无水乙醇制备二丁基醚的方法。
技术介绍
二丁基醚可用作柴油十六烷增强剂(R. Kotrba在2005年11月的"Ethanol Producer Magazine" 中的文章"Ahead of the Curve"); 包含二丁基醚的柴油制剂的实例公开于WO 2001018154中。由丁醇制备二丁基醚是已知的(参见Karas ， L.和Piel , W. J. 在"Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology"第五版第10巻第5. 3节第576页中的文章"Ethers"),并且一般通过用硫酸使正丁基醇脱水，或通过在高温下在氯化铁、硫酸铜、二氧化硅或硅铝土上催化脱水来实施。丁醇脱水生成二丁基醚导致水的形成，因此过去这些反应是在无水的情况下进行的。致力于改善空气质量并且增加由可再生资源制备的能源的努力已致使重新产生了对代用燃料诸如乙醇和丁醇的兴趣，所述代用燃料可替代汽油和柴油，或作为这些以及其它燃料中的添加剂。已知乙醇可回收自多种来源，包括合成给料和发酵给料。从合成方面来看，乙醇可得自乙烯的直接催化水合反应，乙烯的间接水合反应，合成气的转化反应，曱醇的同系化反应，曱醇和乙酸甲酯的羰基化反应，以及通过均相催化和非均相催化的合成反应。发酵给料可以是发酵性碳水化合物(例如甘蔗、糖用甜菜和水果作物)和淀粉材料(例如谷物，包括玉米、木薯和高粱)。当使用发酵时，可使用酵母，所述酵母来自包括酵母菌广Acc力"咖/c",在内的菌种。同样可使用来自菌种发酵单胞菌^T/Z 0/Z7簡5^ 、尤其是运动发酵单胞菌fZ，迈麵i"膨627/5"J的纟田菌。乙醇一般以与水的共沸物的形式被回收，因此其含量按水和乙醇的组合重量计为约95重量％。参见Kosaric等人的"Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry"第六版第12巻第398-473页(Wiley-VCH VerlagGmbH & Co. KGaA， Weinheim， Germany)和P. L. Rogers等人的"胁. 》/oc力e瓜i1/^."第23巻(1982 )第27-84页。乙醇可通过本领域已知的方 法被进一步干燥(参见Kosaric的前述文献)，包括使乙醇-水共沸混合物 通过分子筛并且用夹带剂(通常是苯)共沸蒸馏乙醇-水混合物。由乙醇制备1-丁醇的方法是已知的。已知可使用所谓的"Guerbet反 应，，，在高温下使乙醇在碱性催化剂上缩合来制备1-丁醇。参见例如J. Logsdon 在 "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology ，， (John Wiley and Sons, Inc., New York, 2001 )中的文章。进一步描述由乙醇制备l-丁醇的一些参考文献包括中国专利CN 12168383C; C. Yang和Z. Meng在"J. of Catalysis" ( 1993 )第142巻 (1)笫37-44页中的文章；A. S. Ndou， N. Plint,和N, L Coville在 "Applied Catalysis, A: General" ( 2003 )第251巻(2)第337-345页 中的文章；T. Takahashi在"Kogyo Kagaku Zasshi" ( 1946 )第49巻第 113-114页中的文章；T. Takahashi在"Kogyo Kagaku Zasshi" ( 1946 ) 第49巻第114-115页中的文章；V. Nagarajan、 N. R. Kuloor在"Indian Journal of Technology" ( 1966 )笫4巻(2 )第46-54页中的文章；V. Nagarajan 在 "Chemical Processing & Engineering ，，( Bombay ) (1970 )第4巻(11)第29-31页、第38页中的文章；V. Nagarajan在 "Indian Journal of Technology" (1971)第9巻(10)第380-386页中 的文章；V. Nagarajan 在 "Chemical Processing & Engineering" (Bombay) (1971)第5巻(10)第23-27页中的文章；K. W. Yang、 X. Z, Jiang和W. C. Zhang在"Chinese Chemical Letters" ( 2004 )第15 巻(112)第1497-1500页中的文章；K. Yang、 W. Zhang和X. Jiang的中 国专利1528727 (转让给Zhejiang Univ. ) ; C. A. Radlowski和G. P. Hagen的美国专利5， 095， 156 (转让给Amoco Corp.); C. Y. Tsu和K. L. Yang在"Huaxue" ( 1958 )(第1期)第39-47页中的文章；B. N. Dolgov和Yu. N. Volnov在"Zhurnal Obshchei Khimii" ( 1993 )第3巻 第313-318页中的文章；M. J. L. Gines和E. Iglesia在"J. of Catalysis ，， ( 1998 )第176巻(1 )第155-172页中的文章；T. Tsuchida、 AL Atsumi、 S. Sakuma和T. Inui的美国专利6, 323， 383 (寿争4让给Kabushiki Kaisha Sangi);以及英国专利381,185 (转让给British Industrial Solvents, Ltd.)。专利技术概述本专利技术涉及用于制备二丁基醚的方法，所述方法包括a) 使无水乙醇接触碱催化剂，以制备包含l-丁醇的第一反应产物；b) 从所述第一反应产物中回收所述部分纯化的第一反应产物，所述部 分纯化的第一反应产物基本上由1-丁醇以及按l-丁醇和水的组合重量计至 少5重量％的水组成；c) 在约50。C至约450。C的温度以及约0. IMPa至约20. 7MPa的压力 下，任选在溶剂的存在下，使所述部分纯化的第一反应产物接触至少一种酸 催化剂以制备第二反应产物，所述第二反应产物包含至少一种二丁基醚，并 且从所述第二反应产物中回收所述至少一种二丁基醚，以获得至少一种回收 的二丁基醚。本专利技术还涉及由得自发酵液的无水乙醇制备二丁基醚的方法。 发现如此制备的二丁基醚可用作燃料的添加剂，尤其是运输燃料，包 括汽油、柴油和航空燃料。专利技术详述本专利技术涉及由无水乙醇通过含水丁醇制备二丁基醚的方法。如本文所 用，"含水丁醇，，或"湿丁醇"是指基本上由1-丁醇以及按1-丁醇和水的 组合重量计至少5重量％的水组成的产品。本文中，表达"基本上由…组 成"是指1-丁醇可包含少量其它组分，只要它们不会明显影响后续工序中 1-丁醇和水的组合的性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备丁基醚的方法，所述方法包括：　ａ）使无水乙醇接触碱催化剂，以制备包含１－丁醇的第一反应产物；　ｂ）从所述第一反应产物中回收部分纯化的第一反应产物，所述部分纯化的第一反应产物基本上由１－丁醇以及按所述１－丁醇和水的组合重量计至少５重量％的水组成；　ｃ）在约５０℃至约４５０℃的温度以及约０．１ＭＰａ至约２０．７ＭＰａ的压力下，任选在溶剂的存在下，使所述部分纯化的第一反应产物接触至少一种酸催化剂以制备第二反应产物，所述第二反应产物包含至少一种丁基醚，并且从所述第二反应产物中回收所述至少一种丁基醚，以获得至少一种回收的丁基醚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LE曼策，MB达摩尔，ES米勒，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]