CN101180251A - 水解产物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水解产物的制造方法，该水解产物的制造方法是将有机物和水混合起来进行有机物的水解反应，使上述有机物和水以5.5sec－1以上的剪切速率U/Dmin(且Dmin是混合部的流路最小内径(mm)，U是混合部中的有机物和水的混合物的流速(mm/sec)。)进行剪切流动来实现该有机物和水之间的混合，且在150～350℃的反应温度及水的饱和蒸汽压以上的反应压力的条件下来进行上述有机物的水解反应。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种水解产物的制造方法。
背景技术
[0002]在工业上经常进行有机物的开环反应等的水解反应。例如、对缩水甘油醚(glycidyl ether)进行开环所获得的甘油醚(glyceryl ether)作为溶剂、乳化剂、分散剂(disperser)、洗涤剂、增泡剂(foam increasing agent)等是有用的化合物。
[0003]一般来说，甘油醚是利用催化剂制造而成的，而作为能够在没有催化剂的情况下制造甘油醚的方法，例如用亚临界状态(subcritical state)的水对缩水甘油醚进行水解(hydrolysis)的方法等已为众所周知。(参照专利文献1)。
[0004]然而，在以往的方法中，由于有机物和水的混合状态，而出现了反应时间延迟、作为原料的有机物和已生成的水解产物之间二聚(dimerizing)的副反应增加等问题。
专利文献1：日本专利公开2002-88000号公报
发明内容
[0005]本发明的目的在于：提供一种通过将有机物和水混合成适合于反应的混合状态、从而高效地制造高品质水解产物的方法。
[0006]实现这一目的的本发明是一种将有机物和水混合起来进行有机物的水解反应的水解产物的制造方法，即是通过使上述有机物和水以5.5sec-1以上的剪切速率(shear rate)U/Dmin(且Dmin是混合部的流路最小内径(mm)，U是混合部中的有机物和水的混合物的流速(mm/sec)。)进行剪切流动(shear flow)来实现该有机物和水的混合，并在150～350℃的反应温度及水的饱和蒸汽压以上的反应压力的条件下来进行上述有机物的水解反应的水解产物的制造方法。
附图说明
[0007]图1是表示一个适用于本发明水解产物制造方法实施的装置示例的装置略图。
图2是表示另一个适用于本发明水解产物制造方法实施的装置示例的装置略图。
具体实施方式
[0008]本发明的特征在于：当将有机物和水混合起来进行有机化合物的水解反应时，在特定的条件下进行有机物和水的混合以及有机物的水解反应。
[0009]在本发明中，能够抑制水解反应时作为原料的有机物的分解和副反应，且能够防止已生成的水解产物的颜色(hue)劣化(deterioration)等问题。再者，在本发明中，因为在高温条件下进行水解反应，所以即使在无催化剂的情况下也能够以高反应选择率来进行该反应，还有能够减少从反应物中除去催化剂的步骤，可以高效地制造高品质的水解产物。
[0010]还有，下面所说明的成分等只要没有妨碍实现本发明所期望的效果，则可分别单独使用或者将两种以上的成分混合起来加以使用。
[0011]在本发明中，作为原料使用的有机物只要是能够被水解的化合物即可并没有被特别限定。水解反应最好是用水进行的开环反应。因此，作为原料使用的有机物最好是具有环状结构的且该环状结构由于水解反应而被开环的化合物。作为所述化合物，最好是由通式(I)所表示的缩水甘油醚。
[0012][化学式1]
[0013](在通式中，R表示一部分或者全部的氢原子可以被氟原子取代的碳原子数为1～20的饱和或者非饱和的烃基(hydrocarbon radical)，OA表示可以相同也可以不同的碳原子数为2～4的氧化烯基(oxyalkylene group)，p表示0～20的数。)。对缩水甘油醚进行开环所得到的甘油醚是作为溶剂、乳化剂、分散剂、洗涤剂、增泡剂等的有用的化合物。
[0014]在上述通式中，作为用R表示的、一部分或者全部的氢原子可以被氟原子取代的碳原子数为1～20的烃基，能够列举出例如碳原子数为1～20的直链(normal chain)或支链(branch chain)烷基(alkyl group)、碳原子数为2～20的直链或支链烯基(alkenyl group)、碳原子数为6～14的芳基(aryl group)等。
[0015]作为该烃基能够具体列举出例如甲基(methyl group)、乙基(ethylgroup)、n-丙基(n-propyl group)、n-丁基(n-butyl group)、n-戊基(n-pentyl group)、n-己基(n-hexyl group)、n-庚基(n-heptyl group)、n-辛基(n-octyl group)、n-壬基(n-nonyl group)、n-癸基(n-decyl group)、n-十二基(n-dodecyl group)、十四基(tetradecyl group)、十六基(hexadecylgroup)、十八基(octadecyl group)、二十烷基(eicosyl group)、2-丙基(2-propyl group)、2-丁基(2-butyl group)、2-甲基-2-丙基(2-methyl-2-propyl group)、2-戊基(2-pentyl group)、3-戊基(3-pentyl group)、2-己基(2-hexyl group)、3-己基(3-hexyl group)、2-辛基(2-octyl group)、2-乙基己基(2-ethylhexyl group)、苯基(phenyl group)、苯甲基(benzyl group)等。还有，作为烃基的氢原子被氟原子取代的示例，能够列举出例如nanofluorohexyl group、六氟代己基(hexafluorohexyl group)、十三氟代辛基(tridecafluorooctyl group)、十七氟代辛基(heptadecafluorooctyl group)、十七氟代癸基(heptadecafluorodecyl group)等的全氟代烷基(perfluoroalkyl group)等，且上述所列举的烃基的氢原子在没有特别限定代换次数(degree of substitution)及代换位置的情况下被氟原子任意取代。
[0016]作为OA所表示的碳原子数为2～4的氧化烯基(oxyalkylene group)的具体示例，能够列举出氧化乙烯基(oxyethylene group)、氧化环丙烷基(oxytrimethylene group)、氧化丙烯基(oxypropylene group)、氧化丁烯基(oxybutylene group)等的烯化氧(alkylene oxide)。
[0017]还有，从提高反应选择率的观点来考虑，作为用R所表示的烃基的碳原子数最好是1～12。还有，作为p来说，理想的是0～6，更加理想的是0。
[0018]在本发明中，作为很好地被用作原料的缩水甘油醚，能够具体列举出例如n-丁基缩水甘油醚(n-butylglycidyl ether)、2-甲基-丙基缩水甘油醚(2-methyl-propylglycidyl ether)、n-戊基缩水甘油醚(n-pentylglycidyl ether)、2-甲基-丁基缩水甘油醚(2-methy-butylglycidyl ether)、n-己基缩水甘油醚(n-hexylglycidyl ether)、2-甲基-戊基缩水甘油醚(2-methyl-pentylglycidyl ether)、苯基缩水甘油醚(phenyl glycidyl ether)、n-辛基缩水甘油醚(n-octylglycidyl ether)、2-乙基-己基缩水甘油醚(2-ethyl-hexylglycidyl ether)、异癸缩水甘油醚(isodecylglycidylether)、n-十八烷基缩水甘油醚(n-stearylglycidyl ether)等。
[0019]在本发明中，被用于原料的水解反应中的水的种类只要是没有妨碍实现本发明所期望的效果即可、并没有被特别限定。作为水，能够列举出例如离子交换水(ion exchange water)、蒸馏水(distilledwater)、逆渗透过滤处理水(reverse osmosis filtered water)等，且在没有损害本发明本质的范围内，即使使用例如自来水那样含盐类的水也无妨。
[0020]相对于有机物来说水的量并没有被特别限定，不过理想的水量为经摩尔换算后是水的化学配比量(stoichiometric amount)的20～500倍，更加理想的是40～300倍，进一步理想的是70～200倍。在上述范围内，作为原料的有机物和已生成的水解产物间的二聚作用(dimerization)等的副反应被抑制，水解产物的反应选择率进一步提高。
[0021]在本发明的制造方法中，将如上所述的作为原料的有机物和水混合起来进行有机物的水解反应。
[0022]在本发明中，有机物和水的混合及有机物的水解反应可以是在反应器中同时进行混合及水解反应(形态1)，也可以是先用混合器混合后再在反应器中进行水解反应(形态2)。还有，在形态1中反应器兼作混合部和反应部，在形态2中分别为混合器对应混合部、反应器对应反应部。
[0023]有机物和水的混合是以5.5(1/sec)以上、理想的是10(1/sec)以上、更加理想的是20(1/sec)以上、进一步理想的是100(1/sec)以上的剪切速率U/Dmin进行的。通过以上述剪切速率使有机物和水剪切流动而进行混合，从而能够将有机物和水在适合于反应的混合状态下提供给水解反应。因此，在形态2中，已经混合的有机物和水的混合物最好在保持该混合状态的情况下快速地提供给水解反应。
[0024]在剪切速率U/Dmin中，Dmin是混合部的流路最小内径(mm)，U是Dmin处的有机物和水的混合物的流速(mm/sec)。还有，将混合物的流量设定为Q(ml/sec)的话，则U(mm/sec)能够用下记算式(1)求出。在此，n表示流路最小内径的数量，例如使用多孔式缩流型混合器(porous contraction flow type mixer)时n表示该混合器的孔数。
[0025]U(mm/sec)＝Q×1000/(n×π×(Dmin)2/4) (1)
还有，混合部的剖面形状可以不一定是圆形。在成为圆形以外的形状时，U指的是流路最小剖面面积的流速。此时，Dmin为面积与流路最小剖面面积相等的圆的直径。
[0026]从生产性的观点来看，混合部的流路最小内径最好在1mm以上，从有机物和水的混合达到理想状态的观点来看混合部的流路最小内径最好在15mm以下。由上述观点来看，理想的流路最小内径是1～15mm，更加理想的是1～10mm。还有，混合部的流路最小内径分别为在形态1中指的是混合器的流路最小内径、在形态2中也指的是混合器的流路最小内径。
[0027]作为混合时间并没有被特别限定，只要是使有机物和水达到充分混合在一起的程度即可，不过在连续式(continuous type)时理想的混合时间是在大约0.001秒～10小时的范围内进行选择，更加理想的是在0.001秒～1小时的范围内进行选择，进一步理想的是在0.001秒～10分钟的范围内进行选择。还有，连续式混合器的混合时间指的是反应液在所述的混合器中滞留的时间，是用提供给反应器的每单位时间的原料流量除混合器的容积所得到的值。
[0028]还有，从提高有机物和水的反应性的观点及抑制反应装置腐蚀的观点来看，水解反应的反应温度为150～350℃、理想的是200～300℃、更加理想的是250～290℃。反应压力是在水的饱和蒸汽压以上的加压下使水能够保持为液体状态的条件下决定的。
[0029]反应时间由于反应温度和所使用的原料种类等而不同、不能一概而论，但在分批式(batch type)时是从原料等下料结束后开始计算的，而在连续式时是从反应达到稳定状态(steady state)后开始计算的，理想的反应时间是在大概0.1分钟～10小时的范围内进行选择，更加理想的是在0.1分钟～1小时的范围内进行选择，进一步理想的是在0.1分钟～10分钟的范围内进行选择。再者，所谓连续式反应器中的反应时间指的是反应液在所述反应器中滞留的时间，是用提供给反应器的每单位时间的原料流量除反应器的容积后所得到的值。
[0030]在本发明中，因为是用高温来进行水解反应的，所以即使在没有催化剂的情况下反应也可以进行，但也能够添加酸或碱的催化剂。虽然作为在本发明中所使用的催化剂并没有被特别限定，但能够列举出例如一般在水解反应中所使用的酸、碱、酸和碱的并用系列等的催化剂。
[0031]使用催化剂时，作为该催化剂的使用量并没有被特别限定，只要是能够获得所期望的原料水解反应效率即可，但相对于大约100重量部的原料有机物而言，理想的催化剂使用量是0.01～10重量部，更加理想的是0.1～5重量部。
[0032]作为用于事先将有机物和水进行混合的混合器，在分批式时，理想的是使用例如螺旋桨式搅拌混合器(propeller mixer)、搅拌式高速混合器(agihomo mixer)、高速搅拌器(homo mixer)、剪切性高的圆盘涡轮式搅拌桨叶(disk turbine stirring blade)、倾斜桨(paddle)型搅拌桨叶、桨(paddle)型搅拌桨叶等；在连续式时，理想的是使用例如管道混合器(pipe line mixer)、管线高速搅拌器(line homo mixer)、超声波搅拌器、高压高速搅拌器、剪切性高的螺旋泵等的泵类、分散器(disper)、静止型混合器等。在这些混合器中从结构简单且容易维护的角度出发最好使用静止型混合器，其中从混合部的流体剪切速率大、混合效果好的方面来看更好的是使用孔型的缩流型混合器(orifice contraction flow type mixer)。
[0033]用混合器对有机物和水进行混合时的温度并没有被特别限定，但最好是与反应温度相同程度的温度。
[0034]作为用来进行水解反应的反应器，在连续式时，能够列举出管式反应器(tube type reactor)、塔式反应器(tower type reactor)等的流通式管型反应器(circulation tube type rector)、连续式搅拌槽型反应器(continuous stirred tank reactor)等的半分批处理反应器(semi-batch reactor)等。
[0035]再者，在形态1中，反应器兼作混合部和反应部，而此时的混合是依靠反应液的流动或扩散而实现的。
[0036]本发明所使用的反应器的材质并没有被特别限定，能够任意使用一般被用于化学反应的原材料。作为具体示例，能够列举出钢(steel)、不锈钢(stainless steel)、卡彭特(carpenter)20等的铁-铬-镍合金(Fe-Cr-Ni alloy)、铜合金、铝合金、镍-铬-铁合金、镍铜合金、镍-钼-铁-铬合金、钴合金、钛合金、锆合金、钼、铬等的金属材料，硬质玻璃、石英玻璃(silica glass)、瓷器(porcelain)、搪瓷(glass lining)、合成树脂、陶瓷(ceramic)材料等。在上述这些材料中，当在接近有可能造成材质腐蚀的超临界水条件的温度条件下进行反应时，理想的是使用奥氏体系列不锈钢(austenitic stainless steel)、镍-铬-铁合金、镍-钼-铁-铬合金等的金属材料，更加理想的是使用镍-铬-铁合金及镍-钼-铁-铬合金。
[0037]在本发明的方法中，水解反应能够利用仅提供每一批所需量的原料、分批进行水解反应的分批式、及连续地提供原料来进行水解反应的连续式中的任意一种方法来加以实施，而从温度升降所需时间短、反应条件容易控制且具有能够高效进行反应的这一特性的观点来考虑，理想的是连续地进行水解反应。
[0038]在连续地进行水解反应时，从操作性、高压反应时的耐压性良好的角度出发，理想的是使用管型反应器。还有在使用混合器时，从结构简单且容易维护的观点来看，理想的是使用静止型混合器，其中从混合部的流体剪切速率大、混合效果高的方面来看更好的是使用孔型的缩流型混合器。
[0039]反应完成后，例如通过将已获得的反应混合物冷却到所期望的温度，且根据需要按照已经公开的方法进行蒸发或蒸馏(distillation)、自然沉降(spontaneous sedimentation)或离心沉降(centrifugal sedimentation)等来提炼该混合物，并与未反应的水分离，从而能够获得水解产物。
[0040](实施例)
<实施例1>
使用了图1所示的反应装置。图1所示的装置包括管型反应器1、冷却器2、原料供给部3、水供给部4及分离回收槽5。原料供给部3和水供给部4分别与管型反应器1相连接。
[0041]在将作为原料的2-乙基己基缩水甘油醚(2-ethyl-hexylglycidyl ether)和离子交换水预热到与反应温度相同的温度的状态下，从原料供给部3及水供给部4，以0.73g/min来将2-乙基己基缩水甘油醚、并且以7.03g/min来将离子交换水连续提供给管型反应器1(流路最小内径：1.0mm、管长：10m、材质：SUS316)。
[0042]在管型反应器1中，进行加热使得内部流体的温度(反应温度)达到250℃，并用背压阀6进行调整使得管型反应器1内的压力(反应压力)达到5MPa，在上述温度及压力条件下进行了原料有机物的水解反应。还有，250℃时水的饱和蒸汽压为4.0MPa，在反应的稳定状态下相对于有机物而言水的量经摩尔换算后是水的化学配比量的100倍。
[0043]水解反应后，用冷却器2将反应混合物冷却到40～50℃以后，通过背压阀6回收到分离回收槽5中。在分离回收槽5中对反应混合物进行分层，反应物作为上层被加以回收。
[0044]供给缩水甘油醚，并在水解反应开始一小时以后对反应物进行取样，从气相色谱图(gas chromatogram)(气相色谱分析装置：安捷伦科技(Agilent Technologies)制、Agilent 6850 Series II、毛细管柱(capillary column)：HP-ULTRA2 12m×0.2mm×0.33μm、内标物质：n-癸烷)中求出了甘油醚的反应转化率(reaction inversion rate)及二聚体生成率(dimer generation rate)。结果在表1中加以公开。再者，反应转化率是由已反应的缩水甘油醚(摩尔)/已提供的缩水甘油醚(摩尔)×100计算得出的。还有，表示副反应的二聚体生成率是由反应物中的二聚体量(摩尔％)/反应转换率(摩尔％)×100计算得出的。
[0045]<实施例2>
除了使用的是管长为3.1m的管型反应器1，并将反应温度调整到270℃、将反应压力调整到7MPa，且作为原料以0.23g/min提供了2-乙基己基缩水甘油醚、以2.2g/min提供了离子交换水以外都与实施例1相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。再者，270℃时的水的饱和蒸汽压是5.5MPa。
[0046]<实施例3>
除了作为原料向流路最小内径为3.0mm、管长为2.0m的管型反应器1连续地以1.64g/min提供了2-乙基己基缩水甘油醚、以15.9g/min提供了离子交换水以外都与实施例2相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0047]<实施例4>
除了将反应温度调整到290℃、将反应压力调整到9MPa以外都与实施例3相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。再者，290℃时水的饱和蒸汽压是7.4MPa。
[0048]<实施例5>
除了作为原料向流路最小内径为10mm、管长为2.0m的管型反应器1连续地以18.17g/min提供了2-乙基己基缩水甘油醚、以176g/min提供了离子交换水以外都与实施例4相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0049]<实施例6>
使用了图2所示的反应装置。图2所示的装置包括管型反应器1、冷却器2、原料供给部3、水供给部4、分离回收槽5及混合器7。原料供给部3和水供给部4分别与混合器7相连接。
[0050]在将作为原料的2-乙基己基缩水甘油醚和离子交换水预热到与反应温度相同的温度的状态下，从原料供给部3及水供给部4，以67.9g/min将2-乙基己基缩水甘油醚、并且以657g/min将离子交换水提供给混合器7。混合器7的管道内设置了缩流型混合器(商品名：Bunsankun、(株)FUJIKIN制造、缩流部内径1.0mmΦ、管长：0.05m、并且将4孔型和5孔型作为1组、共使用了5组)。用混合器7混合的反应原料连续地提供给管型反应器1(流路最小内径：16mm、管长：5.4m、材质：SUS316)。
[0051]在管型反应器1中，进行加热使得内部流体的温度(反应温度)达到270℃，并进行调整使得管型反应器1内的压力(反应压力)达到7MPa，在上述温度、压力条件下进行了原料有机物的水解反应。在反应的稳定状态下，相对于原料有机物而言水的量经摩尔换算后是水的化学配比量的100倍。
[0052]水解反应后，用冷却器2将反应混合物冷却到40～50℃以后，通过背压阀6回收到分离回收槽5中。在分离回收槽5中对反应混合物进行分层，反应物作为上层被加以回收。
[0053]供给缩水甘油醚，并在水解反应开始一小时以后对反应物进行取样，从气相色谱图中求出了甘油醚的反应转化率及二聚体生成率。结果在表1中加以公开。
[0054]<实施例7>
除了将反应温度调整到290℃、将反应压力调整到9MPa，并且作为原料向混合器7以102g/min连续地提供了2-乙基己基缩水甘油醚、且以985g/min连续地提供了离子交换水以外都与实施例6相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0055]<实施例8>
除了作为原料向混合器7以69.7g/min连续地提供了2-乙基己基缩水甘油醚、并以472g/min连续地提供了离子交换水，且在反应的稳定状态下将经摩尔换算后相对于原料有机物的水的量设定为水的化学配比量的70倍以外都与实施例6相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0056]<实施例9>
除了作为原料向混合器7以26.9g/min连续地提供了2-乙基己基缩水甘油醚、并以520g/min连续地提供了离子交换水，且在反应的稳定状态下将经摩尔换算后相对于原料有机物的水的量设定为水的化学配比量的200倍以外都与实施例8相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0057]<实施例10>
除了使用管长为10.8m的管型反应器1，且作为原料向混合器7以77.0g/min连续地提供了异癸缩水甘油醚(isodecylglycidyl ether)、并以647g/min连续地提供了离子交换水，并且将反应温度调整到280℃、将反应压力调整到8MPa以外都与实施例6相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。再者，280℃时水的饱和蒸汽压是6.4MPa。
[0058]<实施例11>
使用了图2所示的反应装置，将作为原料的2-乙基己基缩水甘油醚和离子交换水预热到与反应温度相同的温度并以4650g/min连续地供给了2-乙基己基缩水甘油醚，以45000g/min连续地供给了离子交换水，在混合器7的管道内设置了缩流型混合器(商品名：Bunsankun、(株)FUJIKIN制造、缩流部内径3.0mmΦ、管长：0.05m、并且将20孔型和25孔型作为1组、共使用了5组)。用混合器7混合的反应原料连续地提供给管型反应器1(流路最小内径：50mm、管长：74m)。
[0059]在管型反应器1中，进行加热使得反应温度达到250℃，并进行调整使得反应压力达到8MPa，在上述温度、压力条件下进行了原料有机物的水解反应。结果在表1中加以公开。
[0060]<比较例1>
除了用图1所示的反应装置取代了图2所示的反应装置，而没有使用混合器7以外都与实施例6相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0061]<比较例2>
除了用图1所示的反应装置取代了图2所示的反应装置，而没有使用混合器7以外都与实施例8相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0062]<比较例3>
除了用图1所示的反应装置取代了图2所示的反应装置，而没有使用混合器7以外都与实施例9相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0063]<比较例4>
除了用图1所示的反应装置取代了图2所示的反应装置，而没有使用混合器7以外都与实施例10相同，并制造出了甘油醚。结果在表1中加以公开。
[0064]再者，虽然在实施例1～实施例5及比较例1～比较例4中使用的是不具有混合器7的反应装置，但反应器1兼作混合部和反应部。
[0065]【表1】
【表1】
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 原料有机物* | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | B |
| 原料流量 | |||||||||||||||
| 原料有机物 (g/min)(ml/nin) | 0.731.02 | 0.230.33 | 1.642.35 | 1.642.41 | 18.1726.70 | 67.997.45 | 102150 | 69.7100 | 26.938.6 | 77.0111 | 4,6506,522 | 67.997.4 | 69.7100 | 26.938.6 | 77.0111 |
| 水 (g/min)(ml/nin) | 7.039.17 | 2.203.01 | 15.921.7 | 15.922.9 | 176254 | 657898 | 9851,420 | 472645 | 520711 | 647907 | 45,00058,693 | 657898 | 472645 | 520711 | 647907 |
| 混合器 | - | - | - | - | - | 缩流型 | 缩流型 | 缩流型 | 缩流型 | 缩流型 | 缩流型 | - | - | - | - |
| 流路最小内径Dmin (mm) | - | - | - | - | - | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 3.0 | - | - | - | - |
| 管长 (m) | - | - | - | - | - | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | - | - | - | - |
| 滞留时间t (min) | - | - | - | - | - | 0.11 | 0.071 | 0.14 | 0.14 | 0.11 | 0.013 | - | - | - | - |
| 反应器 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 | 管型 |
| 流路最小内径Dmin (mm) | 1.0 | 1.0 | 3.0 | 3.0 | 10 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 50 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| 管长 (m) | 10 | 3.1 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 5.4 | 5.4 | 5.4 | 5.4 | 10.8 | 74 | 5.4 | 5.4 | 5.4 | 10.8 |
| 滞留时间t (min) | 1.0 | 1.0 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 1.5 | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 1.5 | 2.0 | 2.0 | 3.0 |
| 混合器或者反应器 | |||||||||||||||
| 流路最小内径Dmin (mm.) | 1.0 | 1.0 | 3.0 | 3.0 | 10 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 3.0 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| 流路最小内径的数量n (-) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 20 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 流速 U (mm/sec) | 216 | 71 | 57 | 60 | 59 | 5,280 | 8,326 | 3,951 | 3,974 | 5,405 | 7,689 | 83 | 63 | 64 | 83 |
| U/Dmin (1/sec) | 216 | 71 | 19 | 20 | 5.9 | 5,280 | 8,326 | 3,951 | 3,974 | 5,405 | 2,563 | 5.2 | 4.0 | 4.0 | 5.2 |
| 反应条件 | |||||||||||||||
| 反应温度 (℃) 250 | 250 | 270 | 270 | 290 | 290 | 270 | 290 | 270 | 270 | 280 | 250 | 270 | 270 | 270 | 280 |
| 反应压力 (MPa) | 5 | 7 | 7 | 9 | 9 | 7 | 9 | 7 | 7 | 8 | 8 | 7 | 7 | 7 | 8 |
| 水/原料有机物的混合比(摩尔比) - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 70 | 200 | 100 | 100 | 100 | 70 | 200 | 100 |
| 反应结果 | |||||||||||||||
| 反应转化率 (摩尔％) | 99.5 | 99.2 | 97.8 | 100.0 | 99.2 | 82.8 | 100.0 | 83.7 | 99.1 | 96.5 | 99.6 | 60.3 | 66.8 | 76.7 | 94.9 |
| 反应物中的二聚体量 (摩尔％) | 1.4 | 1.2 | 2.0 | 2.2 | 2.1 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 1.7 | 3.8 | 3.2 | 1.2 | 1.7 | 1.2 | 5.1 |
| 二聚体生成率 (摩尔％) | 1.4 | 1.3 | 2.1 | 2.2 | 2.1 | 2.1 | 1.6 | 2.5 | 1.7 | 3.9 | 3.2 | 1.9 | 2.6 | 1.6 | 5.4 |
*原料有机物A：2-乙基己基缩水甘油醚
原料有机物B：异癸缩水甘油醚
[0066]由上述结果可以看出：与比较例相比，由于实施例的反应转化率高、二聚体生成率低，所以实施例能够高效地进行水解。
(产业上的利用可能性)
[0067]如上述说明所示，本发明作为将有机物和水混合起来进行有机物的水解反应的水解产物的制造方法是有用的，利用本发明所获得的水解产物、例如对缩水甘油醚进行水解所获得的甘油醚能够用作溶剂、乳化剂、分散剂、洗涤剂、增泡剂等。
Claims (11)
1.一种水解产物的制造方法，将有机物和水混合起来进行有机物的水解反应，其特征在于：
使上述有机物和水以5.5sec-1以上的剪切速率U/Dmin进行剪切流动来实现该有机物和水的混合，且Dmin是混合部的流路最小内径、单位是mm，U是混合部中的有机物和水的混合物的流速、单位是mm/sec，
在150～350℃的反应温度及水的饱和蒸汽压以上的反应压力的条件下进行上述有机物的水解反应。
2.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
在无催化剂的情况下进行上述有机物的水解反应。
3.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
同时进行上述有机物和水的混合以及上述有机物的水解反应。
4.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
在上述有机物和水混合以后，再进行上述有机物的水解反应。
5.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
上述有机物的水解反应是利用水进行的开环反应。
6.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
上述有机物是由通式I表示的缩水甘油醚，
在通式中，R表示一部分或者全部的氢原子可以被氟原子取代的碳原子数为1～20的饱和或者非饱和的烃基，OA表示可以相同也可以不同的碳原子数为2～4的氧化烯基，p表示0～20的数。
7.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
相对于上述有机物而言，水的量经摩尔换算后是反应所需要的水的化学配比量的20～500倍。
8.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
连续地进行上述有机物的水解反应。
9.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
上述有机物和水的混合部的流路最小内径为1～15mm。
10.根据权利要求1所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
使上述有机物和水在静止型混合器中流通，来进行该有机物和水的混合。
11.根据权利要求10所述的水解产物的制造方法，其特征在于：
上述静止型混合器是缩流型混合器。
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