一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝的製作方法
2023-05-12 20:37:36 1
專利名稱：一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝。
背景技術：
富馬酸二甲酯簡稱DMF，學名反丁烯二酸二甲酯，俗名延胡索酸二甲酯，是20世紀80年代發展起來的一種優良的防腐保鮮劑，克服了苯甲酸、丙酸、對羥基苯甲酸酯類、山梨酸等的不足，具有廣譜、高效、低毒、經濟實用等特點，對許多黴菌有特殊的抑制效果，並且具有抗真菌能力。富馬酸二甲酯可廣泛用於食品、蔬菜、水果的保鮮和防腐殺蟲，而且還可用於皮革、化妝品、紡織品、製藥等行業，並且正在不斷開發新的應用領域，是一種很有用前途的新型防腐劑，已引起國內外食品、飼料行業的高度重視。美國食品和藥物管理局將富馬酸二甲酯列為食品添加劑並將其廣泛應用，我國於90年代初也開始關注富馬酸二甲酯 、 對苯甲酸鈉等的換代問題，目前我國已作為防黴劑推廣應用。目前富馬酸二甲酯的工業化生產主要是以濃硫酸為催化劑，以富馬酸和甲醇為原料(張建軍.河北化工，2001 (2)沈 觀)；馬鴻飛.化工時刊，2005，19 (4) :18 19)， 或者馬來酸酐和甲醇為原料(馬新起等.化學研究，2002，13 (4)對 沈)，或者馬來酸和甲醇為原料(黃永明等.化學世界，1989，(3) :102 104)，其中催化劑濃硫酸的用量為原料的10 %左右。傳統的生產方法雖工藝成熟，硫酸易得，但腐蝕性強，副反應多，反應後經中和、水洗等工序，產生大量廢液，汙染環境。目前，人類正面臨著嚴重的環境問題，其中絕大多數都與化學物質的汙染有關，綠色化學已提到議事日程。重視環境保護是當前化學工業應考慮的重要課題。目前國內外不少學者正在開發、研究一些無毒、無腐蝕，可分離的固體酸催化劑，以取代傳統的催化劑，雖然已有一些採用滑石分子篩固載磷鎢酸催化劑、 分子篩、四氯化錫等催化合成富馬酸的報導，但是操作複雜且產率不高。
發明內容
技術問題本發明針對上述技術問題，提供一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，採用強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，固定床連續化反應，操作簡單、收率高，特別適於工業化連續生產，提高生產效率。技術方案一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，包括如下步驟
(1)、將強酸性陽離子交換樹脂催化劑均勻填充到反應柱中，加熱溫度為60-100°C ； O)、將反應原料富馬酸和甲醇溶液從固定反應柱的進口加入到反應柱中，調節流動泵的流速，控制原料的加入速度，使得原料在反應柱中的停留時間為4、h，出口收集反應產物；
(3)、將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；
G)、過濾，濾餅以8-10 %Na2C03溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。所述強酸性陽離子交換樹脂催化劑為732或者D - 61或者D - 72型聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂。所述步驟(1)中加熱溫度為75_88°C。所述步驟O)中反應原料富馬酸和甲醇的摩爾比為1:Γ :8。有益效果
(1)、本發明採用強酸性陽離子交換樹脂，價廉、易得，不腐蝕反應設備，不汙染環境， 不容易引起副反應，並且能夠重複利用，是一種良好的環境友好催化劑。(2)、本發明將催化劑固定與反應柱中，連續的進料和出料，可以實現反應的連續化操作，反應條件簡單，便於操作。
圖1為連續反應裝置示意圖，其中1-原料缸，2-進料泵，3-進料口，4-反應柱， 5-催化劑，6-出料口。
具體實施例方式實施例1
一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，如圖1所示，將732型聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂(購自上海軼歌實業有限公司)，均勻填充到反應柱4中，加熱至70-75°C ；將置於原料缸1中的反應原料富馬酸和甲醇溶液，摩爾比為1:5，經過進料泵2，從固定反應柱的進料口 3加入到反應柱4中，調節流動泵的流速，控制原料的加入速度，使得原料在反應柱中的停留時間為4h，出料口 6收集反應產物；將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；過濾，濾餅以8 %Na2C03溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。產率為89.6%。實施例2:
一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，如圖1所示，將D - 61型聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂(購自上海軼歌實業有限公司)，均勻填充到反應柱4中，加熱至75-80°C ；將置於原料缸1中的反應原料富馬酸和甲醇溶液，摩爾比為1:8，從固定反應柱的進料口 3加入到反應柱4中，調節流動泵的流速，控制原料的加入速度，使得原料在反應柱中的停留時間為他，出料口 6出收集反應產物；將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；過濾，濾餅以9%Na2C03溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。產率為94. 3%。實施例3:
一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，將D - 72型聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂(購自上海軼歌實業有限公司)，均勻填充到反應柱4中，加熱至82-88°C ；將置於原料缸1中的反應原料富馬酸和甲醇溶液，摩爾比為1:6，從固定反應柱的進料口 3加入到反應柱中， 調節流動泵的流速，控制原料的加入速度，使得原料在反應柱中的停留時間為他，出料口 6 處收集反應產物；將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；過濾，濾餅以10 %Na2C03溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。產率為 95. 7%ο
權利要求
1.一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，包括如下步驟(1)、將強酸性陽離子交換樹脂催化劑均勻填充到反應柱中，加熱溫度為60-100°C ；O)、將反應原料富馬酸和甲醇溶液從固定反應柱的進口加入到反應柱中，調節流動泵的流速，使原料在反應柱中的停留時間為4-8h，出口收集反應產物；(3)、將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；G)、過濾，濾餅以8-10%Na2C03溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。
2.根據權利要求1所述的一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，其特徵在於所述強酸性陽離子交換樹脂催化劑為732或者D - 61或者D - 72型聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂。
3.根據權利要求1所述的一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，其特徵在於所述步驟 (1)中加熱溫度為75-880C 0
4.根據權利要求1所述的一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，其特徵在於所述步驟 ⑵中反應原料富馬酸和甲醇的摩爾比為1:Γ1:8。
全文摘要
一種富馬酸二甲酯的連續生產工藝，包括如下步驟將強酸性陽離子交換樹脂催化劑均勻填充到反應柱中，加熱溫度為60-100℃；將反應原料富馬酸和甲醇溶液從固定反應柱的進口加入到反應柱中，調節流動泵的流速，使原料在反應柱中的停留時間為4-8h，出口收集反應產物；將反應產物通入到冷水中，攪拌，有大量白色晶體析出；過濾，濾餅以8-10%Na2CO3溶液洗滌；再次過濾，濾餅用蒸餾水洗滌至中性，然後在室溫下乾燥得產品。本發明採用強酸性陽離子交換樹脂，不腐蝕反應設備,不汙染環境,並且能夠重複利用,是一種良好的環境友好催化劑。將催化劑固定與反應柱中，連續的進料和出料，可以實現反應的連續化操作，反應條件簡單，便於操作。
文檔編號C07C67/08GK102432464SQ20111041774
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者費近峰 申請人:費近峰