非溶劑法生產碳酸二苯酯的工藝的製作方法

2023-12-05 11:59:06 1

本發明涉及化工領域，特別是涉及碳酸二苯酯的生產工藝。

背景技術：

碳酸二苯酯(DPC)是一種不溶於水，溶於熱乙醇、苯、乙醚、四氯化碳、冰醋酸等有機溶劑的白色結晶固體。主要用於工程塑料聚碳酸酯和聚對羥基苯甲酸酯等的合成原料，也可以用作硝酸纖維素的增塑劑和溶劑。在農藥上主要用於合成異氰酸甲酯，進而製備氨基甲酸酯類殺蟲劑克百威。此外主要用於塑料工業，製造聚芳基碳酸酯和對羥基苯甲酸聚酯、單異氰酸酯、二異氰酸酯。也可以製備塑料增塑劑。化工生產中用作溶劑和載熱體。

現有技術中碳酸二苯酯的生產主要是以苯酚為原料，在鹼性溶液介質下與光氣反應，反應完畢後物料靜置分層去掉母液，然後進行多次冷洗和熱洗，經真空脫水得粗品；將粗品高真空蒸餾，得產品。該工藝的缺陷是：合成工序繁瑣，產生大量的氯化鈉母液水，處理困難；且產品品質不高，外觀顏色不穩定，時常出現淺黃色、淺綠色、淡紅色；返釜蒸餾，耗能耗時，成本高，產能低,市場競爭力弱。

技術實現要素：

本發明的主要目的是提供一種非溶劑法生產碳酸二苯酯的工藝，該工藝能提高產品品質同時降低產品生產成本和廢物排放。

為實現上述發明目的，本發明所採用的技術方案是：一種非溶劑法生產碳酸二苯酯的工藝，步驟包括：

將苯酚熔融，升溫至110-130℃；

用DMF或N、N-二甲基苯胺或二者的類似物做催化劑，投料量為苯酚的0.03-3％；

保持溫度，攪拌條件下通入光氣進行光化反應；

然後升溫至140-180℃保溫1-5小時；

然後減壓蒸餾得產品。

優選的，所述的光氣緩慢連續通入苯酚中，通入速度以反應產生的尾氣中不含光氣為度。

優選的，所述的反應體系苯酚含量＜5％，氯甲酸苯酯含量＜1.5％為光化反應終點。

優選的，所述的苯酚與光氣的投料摩爾比為1:(0.6-0.9)。

優選的，所述的反應體系140-180℃保溫3-5個小時。或者所述的反應體系到氯甲酸苯含量＜0.1％為保溫終點。

優選的，所述的催化劑投料量為苯酚的1％。

優選的，所述的分離苯酚採用油浴加熱蒸餾工藝，油溫180℃、內溫150℃、真空度大於等於0.08Mpa。

優選的，所述的減壓蒸餾產品採用油浴加熱，油溫220℃、內溫190℃、真空度大於等於0.095Mpa。

文中沒有特殊說明的投料量、含量都是以重量計。

本發明的有益技術效果：

1、碳酸二苯酯生產新工藝提高了產品質量和產量，同時徹底避免了氯化鈉母液水及廢水、減少了蒸餾殘渣，降低了生產成本，做到了清潔生產。

2、減少了苯酚體系回收的運行、專門的配料工序等，大大的提高生產效率；簡化了操作。

3、新工藝使碳酸二苯酯操作更加平穩，提高了安全生產性。

4、新工藝合成的碳酸二苯酯產品純度高，外端顏色穩定，白色至類白色片狀結晶。

具體實施方式

下面對本發明的技術方案做進一步說明：本發明的非溶劑法生產碳酸二苯酯的工藝，步驟包括：

將苯酚熔融，升溫至110-130℃；

用DMF或N、N-二甲基苯胺或二者的類似物做催化劑，投料量為苯酚的0.03-3％，

優選投料量為苯酚的1％。

保持110-130℃的溫度，攪拌條件下通入光氣進行光化反應；只要在此條件下通入光氣反應即可獲得產品，然後分離苯酚再蒸餾就可以得到產品。

為了使得反應更完全，優選的操作方式是：光氣緩慢連續通入苯酚中，通入速度以反應產生的尾氣中不含光氣為度。然後持續反應，直到所述的反應體系苯酚含量＜5％，氯甲酸苯酯含量＜1.5％為光化反應終點。通常，所述的苯酚與光氣的投料摩爾比為1(0.6-0.9)。

然後升溫至140-180℃保溫1-5小時；

優選的是：所述的反應體系140-180℃保溫3-5個小時；或者所述的反應體系到氯甲酸苯酯含量＜0.1％為保溫終點。

然後採用油浴加熱蒸餾工藝分離苯酚，油溫180℃、內溫150℃、真空度大於等於0.08Mpa。採用油浴加熱減壓蒸餾得產品，油溫220℃、內溫190℃、真空度大於等於0.095Mpa。

為使本領域技術人員更加明確和清楚本發明的技術思想，下面提供幾組優選的實施例，但本發明的實施不僅限於如下實施例。

實施例1

將苯酚282g投入500ml反應瓶，升溫熔融，達到115℃時，按苯酚重量的1％加入適量催化劑DMF。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣，保證光氣反應完全；光化到12個小時，

取樣分析：苯酚2.1％，氯甲酸苯酯0.9％，碳酸二苯酯96.3％，反應結束；苯酚與光氣實際使用的摩爾比為1:0.8。升溫到150℃保溫3小時，測得氯甲酸苯酯含量＜0.1％為終點。採用油浴加熱蒸餾工藝，油溫180℃、內溫150℃、真空度0.085Mpa，蒸餾分離苯酚；油溫220℃、內溫190℃、真空度0.096Mpa，蒸餾得產品。

實施例2

將苯酚282g投入500ml反應瓶，升溫熔融，達到115℃時，按苯酚重量的1.1％加入適量催化劑N、N-二甲基苯胺。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣，保證光氣反應完全；光化時間13個小時，取樣分析：苯酚3.7％，氯甲酸苯酯3.3％，碳酸二苯酯92.3％；補加苯酚20g進行保溫後，170℃保溫4小時，測得氯甲酸苯酯含量＜0.1％為終點。苯酚與光氣實際使用的摩爾比為1:0.9。採用油浴加熱蒸餾工藝，油溫180℃、內溫150℃、真空度0.086Mpa，蒸餾分離苯酚；油溫220℃、內溫190℃、真空度0.096Mpa，蒸餾得產品。

實施例3

將苯酚282g投入500ml反應瓶，升溫熔融，達到115℃時，按苯酚重量的1.1％加入適量催化劑DMF。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣，保證光氣反應完全；光化時間11個小時，取樣分析：苯酚5.8％，氯甲酸苯酯0.3％，碳酸二苯酯92.3％，反應結束；苯酚與光氣實際使用的摩爾比為1:0.6。升溫到160℃保溫4小時，測得氯甲酸苯酯含量＜0.1％為終點。採用油浴加熱蒸餾工藝，油溫180℃、內溫150℃、真空度0.083Mpa，蒸餾分離苯酚；油溫220℃、內溫190℃、真空度0.097Mpa，蒸餾得產品。