一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法
2023-05-22 19:56:46
一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，包括以下步驟：將原料對苯二甲酸和過量的甲醇加入反應釜中，加入濃硫酸作催化劑，反應釜內溫度控制在170～180℃，反應10-18小時，經過濾、脫醇、水洗、除雜、汽提既得純度達99.8％～99.9％的對苯二甲酸二甲酯。含醇廢水收集後用回收塔回收醇類，供循環使用。本發明用過量的醇作為帶水劑，使酯化反應逐漸進行到底，簡化了工藝過程，且產品質量好。相對於精餾塔蒸餾的工藝，本工藝使用超重力床回收甲醇，有效的降低了能耗，具有較好的環保意義。
【專利說明】一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機化合物製備方法領域，具體是涉及一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法。
【背景技術】
[0002]對苯二甲酸二甲酯是一種增塑劑，溶於熱乙醇、甲醇、乙醚、氯仿，不溶於水，對苯二甲酸二甲酯主要用於製造聚酯樹脂，進而製造薄膜和纖維、高強度聚酯絕緣漆、合成聚酯纖維、樹脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等。目前，市場上對苯二甲酸二甲酯類增塑劑的使用量非常大，但是在生產過程中，傳統的工業生產所採用的生產方法，工藝比較複雜，反應不徹底，有浪費原材料，生產成本高的缺點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，以簡化工藝，節約原料，增強環保，同時使得產品的純度能夠一次性的達到要求成為可倉泛。
[0004]為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現:
[0005]一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，包括以下步驟:
[0006]1、一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，其特在徵於:所述製備方法包括以下步驟:
[0007](I)、酯化反應
[0008]粗對苯二甲酸經烘房內預烘，由人工加料至酯化反應釜內，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應釜，以摩爾份數計，甲醇:對苯二甲酸=1.5:1~2:1 ;濃硫酸，其用量以重量百分比計，為原料甲醇用量的0.2%~1% ;之後攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應10-18小時；
[0009](2)甲醇回收工序
[0010]將廢水加熱不斷維持共沸狀態，使甲醇水蒸氣經冷凝後分層，上層甲醇不斷分離出系統外，而下層水不斷回流塔內繼續蒸餾直到無甲醇餾出為止，所述回收採用超重力床回收；
[0011](3)精製
[0012]①、將對苯二甲酸二甲酯粗品輸送至脫甲醇釜內過濾，升高釜內的溫度至90~110°C，接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內，並保持釜內70°C的溫度；
[0013]②、加入活性碳或陶土作吸附劑除去對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的雜質；加入苯乙烯陰離子除去對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的鐵陽離子；經除鐵處理後的溶液接著進入冷凍罐，降溫至15°C，此時對苯二甲酸二甲酯從乙醇中析出；
[0014](4)、精餾
[0015]經步驟(2)之②後的對苯二甲酸二甲酯加熱至280~300°C汽提脫去重組分後，冷凝，得到純度為99.8%~99.9%的對苯二甲酸二甲酯。
[0016]其中:
[0017]上述的方法，其所述試劑濃硫酸的用量，以重量百分比計，優選為原料甲醇用量的
0.2%~0.5%。
[0018]上述的方法，其所述活性炭或陶土的用量，以重量百分比計，為原料甲醇與對苯二甲酸之和的0.3%~0.6%。
[0019]上述的方法，其所述苯乙烯陰離子其濃度以質量分數計為4%~6%，其用量以重量百分比計，為原料對苯二甲酸用量的2%~4%。
[0020]本發明具有如下的顯著的進步和有益的效果:
[0021]本發明用過量的醇作為帶水劑，使酯化反應逐漸進行到底，簡化了工藝過程，且產品質量好。相對於精餾塔蒸餾的工藝，本工藝使用超重力床回收甲醇，有效的降低了能耗，具有較好的環保意義；同時使得產品的純度能夠一次性的達到要求成為可能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]附圖1是製備一種對苯二甲酸二甲酯的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 為了進一步說明本發明的技術方案，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為了進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0024]本實施例所用的甲醇和對苯二甲酸的純度均=99%。
[0025]一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，包括以下步驟:
[0026]1、原料配比
[0027]對苯二甲酸甲醇硫酸活性碳回收醇
[0028]a、1000kg 1000kg 3kg 6kg/
[0029]b、1500kg 3000kg 5kg 15kg 1500kg
[0030]2、酯化反應:
[0031]粗對苯二甲酸經烘房內預烘，由人工加料至酯化反應釜內，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應釜，之後攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應10-18小時，得對苯二甲酸二甲酯粗品、雜質以及液態的硫酸、過量的甲醇及水。
[0032]2、精製:
[0033](I)用輸送泵將酯化反應釜內所有的物品送至脫甲醇釜內，用濾網將對苯二甲酸二甲酯與其他物質分離，此過程中大部分的雜質與對苯二甲酸二甲酯分離，進入釜底的甲醇、硫酸廢液中，然後釜底的雜質、甲醇、硫酸廢液用輸送泵送至廢甲醇受罐內暫存，即可得到對苯二甲酸二甲酯溼品；然後通過升高釜內的溫度至100°c左右、保溫，使對苯二甲酸二甲酯溼品中的甲醇氣化，加熱不斷維持共沸狀態，使甲醇水蒸氣經冷凝後分層，上層甲醇不斷分離出系統外，直到無甲醇餾出為止，所述回收採用超重力床回收；再用冷凝器將氣化的甲醇冷凝，回收至甲醇計量槽內。接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內，並保持釜內70°c的溫度，使對苯二甲酸二甲酯完全溶解於乙醇中。主要汙染物為含有雜質、甲醇、硫酸及水等物質的廢液。
[0034](2)用輸送泵將脫甲醇釜內的所有剩餘物品送至活性碳混和器中，輸送過程中也需要放空，會跑出乙醇，也採用冷凝器將跑出的乙醇冷凝回收至乙醇罐內；在活性碳混和器是用活性碳、陶土等吸附對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的雜質。
[0035](3)用輸送泵將活性碳混和器中的物品送至過濾器儲罐，微濾，以去除對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的活性炭、陶土等吸附劑；在輸送活性炭混和器的物品進入過濾器儲罐時需要用真空泵抽真空，為防止抽真空時將乙醇抽出，需要在真空泵前加設冷凝器，將抽真空時帶出的乙醇冷凝回收至乙醇罐中。主要汙染物為廢渣。
[0036](4)用輸送泵將濾器儲罐中的物品送至除鐵塔中，用苯乙烯陰離子除去對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的鐵陽離子。
[0037](5)經除鐵處理後的溶液接著進入冷凍罐，降溫至15°C，此時對苯二甲酸二甲酯從乙醇中析出。
[0038](6)接著對苯二甲酸二甲酯晶體和乙醇溶液一起進入脫乙醇器中，同樣用濾網將固液分開，最終乙醇進入乙醇受槽暫存，即可得到對苯二甲酸二甲酯溼品；然後升高脫乙醇器內的溫度，使對苯二甲酸二甲酯溼品中的乙醇氣化，再用冷凝器將氣化的乙醇冷凝，回收至乙醇罐中。主要汙染物為乙醇廢液。
[0039]3、精餾
[0040]為提高對苯二甲酸二甲酯的純度，需進行精餾工序。
[0041](I)將脫乙醇器中的對苯二甲酸二甲酯風抽至溶解釜內，用導熱油鍋爐加熱至170°C，使固態的對苯二甲酸二甲酯熔融；此時得到的對苯二甲酸二甲酯純度以達到了99%以上，而且存在的雜質僅為對苯二甲酸單甲酯。熔融後的對苯二甲酸二甲酯在進入汽提塔中，用導熱油鍋爐加熱至290 V，使對苯二甲酸二甲酯氣化，其中重組份的對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸單甲酯從汽提塔下部排出，輕組份的對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸單甲酯則從汽提塔頂部進入冷凝器冷凝，最終得到純度為99.1%的對苯二甲酸二甲酯成品O
[0042](2)若從汽提塔中冷凝得到的對苯二甲酸二甲酯純度仍達不到要求，那麼在汽提塔中氣化的對苯二甲酸二甲酯需要再進入精餾塔中進行精餾，精餾的原理同汽提塔，即重組份的對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸單甲酯較重從精餾塔下部排出，而輕組份的對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸單甲酯則從精餾塔頂部進入冷凝器冷凝，最終得到純度為99.9%的對苯二甲酸二甲酯成品。
【權利要求】
1.一種對苯二甲酸二甲酯的製備方法，其特在徵於:所述製備方法包括以下步驟: (1)、酯化反應 粗對苯二甲酸經烘房內預烘，由人工加料至酯化反應釜內，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應釜，以摩爾份數計，甲醇:對苯二甲酸=1.5:1~2:1;濃硫酸，其用量以重量百分比計，為原料甲醇用量的0.2%~1% ;之後攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應10-18小時； (2)甲醇回收工序 將廢水加熱不斷維持共沸狀態，使甲醇水蒸氣經冷凝後分層，上層甲醇不斷分離出系統外，而下層水不斷回流塔內繼續蒸餾直到無甲醇餾出為止，所述回收採用超重力床回收； (3)精製 ①、將對苯二甲酸二甲酯粗品輸送至脫甲醇釜內過濾，升高釜內的溫度至90~110°C，接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內，並保持釜內70°C的溫度； ②、加入活性碳或陶土作吸附劑除去對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的雜質；加入苯乙烯陰離子除去對苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的鐵陽離子；經除鐵處理後的溶液接著進入冷凍罐，降溫至15°C，此時對苯二甲酸二甲酯從乙醇中析出； (4)、精餾 經步驟(2)之②後的對苯二甲酸二甲酯加熱至280~300°C汽提脫去重組分後，冷凝，得到純度為99.8%~99.9%的對苯二甲酸二甲酯。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述試劑濃硫酸的用量，以重量百分比計，為原料甲醇用量的0.2%~0.5%。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述活性炭或陶土的用量，以重量百分比計，為原料甲醇與對苯二甲酸之和的0.3%~0.6%。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述原料甲醇為過量。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述苯乙烯陰離子其濃度以質量分數計為4%~6%，其用量以重量百分比計，為原料對苯二甲酸用量的2%~4%。
【文檔編號】C07C69/82GK104072374SQ201310109682
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月29日 優先權日:2013年3月29日
【發明者】池銀萍 申請人:池銀萍