一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法
2023-11-11 19:07:02 1
專利名稱：一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種二甘醇二苯甲酸酯，尤其是涉及一種採用催化精餾製備二甘醇二苯甲酸酯的方法。
背景技術：
二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)為略帶淺黃色的透明油狀液體，是一種新型的增塑劑。 DEDB與傳統增塑劑鄰苯二甲酸脂(DOP)相比，具有相容性好、耐寒性好、抗靜電性、抗汙染性能顯著、熱穩定性突出、揮發性低、耐光變色性好等特點，並且毒性低，國外有關食品、醫院、化妝品等部門認為是可用於接觸食品包裝材料的增塑劑，具有良好的市場前景。目前，工業上合成DEDB的方法主要是採用苯甲酸和二甘醇為原料，用濃硫酸、雜多酸、或甲苯磺酸或鹼性氧化鋁做催化劑來製取，使用甲苯作為帶水劑，這種工藝副反應嚴重，產物顏色深，給後續處理增加了麻煩。高永輝等採用鹼性氧化鋁做催化劑，利用二甲苯做帶水劑，催化合成DEDB，該方法反應溫度高，產品DEDB比較粘稠，損失大。中國專利 CN101407461A公開一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，用雜多酸、甲苯磺酸和鹽酸等作為催化劑，採用飽和烴類作為帶水劑，粗酯中醇含量高；中國專利CN101492372A公開一種二甘醇二苯甲酸酯的生產方法，採用複合催化劑、鈦酸四異丙酯和固體鈦基化合物的混合物， 催化劑，反應溫度220 250°C後，反應時間較長。中國專利CN102172533A公開一種合成 DEDB的固體酸催化劑的方法，該工藝過程較前幾個工藝簡單，不過催化劑成本相對較高。苯甲酸與二甘醇合成二甘醇二苯甲酸酯的過程是可逆吸熱反應，因此反應中需要不斷地將另一種產物水從反應系統中排除，才能使反應繼續進行達到所需的轉化率。在普通釜式反應器中排水的過程很慢，要使反應完全轉化所需要的時間很長。將反應精餾技術應用在苯甲酸酯化反應過程中，藉助於精餾過程將反應生成的水和二甘醇二苯甲酸酯及時地從反應區分離出去，可以達到提高反應速率的目的。
發明內容
本發明的目的在於提供一種生產工藝簡單、投資低、節能、適合大規模生產的二甘醇二苯甲酸酯的製備方法。本發明的具體步驟如下在配料釜中將苯甲酸和二甘醇混合加熱，通過泵輸入到催化精餾塔上部，催化劑由催化精餾塔進料口上部加入，通過催化精餾段反應後，在塔釜得到二甘醇二苯甲酸酯 (DEDB)，塔頂物料通過分液罐將反應生成的水排出，並回收未反應的苯甲酸。所製備的二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)純度高，不含二甘醇，省去了後處理工序。所述配料釜可採用常規市售可加熱配料釜；所述加熱的溫度可為100 150°C ；所述催化劑可選自鈦酸四丁酯等，可實現塔內均相反應，省去了固體催化劑塔內填裝困難的問題。所述催化劑的加入量可為物料總質量的0. 6% 1. 0%。
所述催化精餾塔的回流比可為O 4) 1。所述二甘醇和苯甲酸的摩爾比可為1 (1.8 2. 2)。所述催化精餾塔的操作過程的條件可為塔頂真空度為0. 09 0. IMPa，塔頂溫度為 120 140 0C ο所述催化精餾塔內填裝填料，每隔!Μ填料安裝一個液體分布器，以保證液體分布均勻，反應順利進行。本發明是通過苯甲酸和二甘醇在催化精餾塔內進行催化反應生成二甘醇二苯甲酸酯。通過催化精餾作用，在塔釜得到DEDB純度98%以上。本發明得到的DEDB產品為淡黃色液體，不需要進一步脫色，催化劑損失量小，對設備腐蝕性小，對環境無汙染，具有很好的應用價值。
圖1為本發明工藝流程圖。在圖1中，各標記為1原料；2配料釜；3進料泵；4催化精餾塔；5塔頂物料；6DEDB產品；7塔頂冷凝器；8回流罐；9分液罐；10水；11苯甲酸；12 催化劑補充口。圖2為本發明實施例二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)標樣色譜圖。圖3為本發明實施例1 二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的色譜圖。圖4為本發明實施例2 二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的色譜圖。圖5為本發明實施例3 二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的色譜圖。在圖2 5中，橫坐標為時間(min)，縱坐標為電壓(mV)。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明並不限於此。採用圖1的連接方式，苯甲酸和二甘醇原料1加入到配料釜2中，經過預熱後苯甲酸完全溶解到二甘醇中，通過進料泵3加入到催化精餾塔4上部，經過催化精餾塔反應精餾後塔頂物料5通過冷塔頂冷凝器7進入回流罐8，一部分物料回流至催化精餾塔4內，另一部分物料進入分液罐9，經過靜止後水和苯甲酸分離，水10在分液罐9上部分採出，苯甲酸 11在分液罐9下部分採出返回原料1，催化精餾塔4塔底採出物料為DEDB產品6，催化劑由催化劑補充口 12加入。實施例1採用圖1所示流程，進料二甘醇和苯甲酸的摩爾比為1 1.8，配料釜加熱溫度 100°C，催化劑鈦酸四丁酯加入量為物料總量的0.9%，催化精餾塔回流比2 1，塔頂真空度為0. 09MPa，溫度140°C。催化精餾塔內填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結果如下塔頂物料中水90%，苯甲酸10%，塔底得到DEDB產品經色譜檢測如圖3所示， 與DEDB標樣(參見圖幻比對後，產品純度可達99%。實施例2採用圖1所示流程，進料二甘醇和苯甲酸的摩爾比為1 2. 2，配料釜加熱溫度 150°C，催化劑鈦酸四丁酯加入量為物料總量的0.6%，催化精餾塔回流比4 1，塔頂真空度為0. IMPa，溫度120°C。催化精餾塔內填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結果如下塔頂物料中水85%，苯甲酸15%，塔底得到DEDB產品經色譜檢測如圖4所示， 與DEDB標樣(參見圖幻比對後，產品純度可達99%。實施例3採用圖1所示流程，進料二甘醇和苯甲酸的摩爾比為1 2.0，配料釜加熱溫度 120°C，催化劑鈦酸四丁酯加入量為物料總量的1.0%，催化精餾塔回流比3 1，塔頂真空度為0. 09MPa，溫度140°C。催化精餾塔內填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結果如下塔頂物料中水85%，苯甲酸15%，塔底得到DEDB產品經色譜檢測如圖5所示， 與DEDB標樣(參見圖幻比對後，產品純度可達99%。本發明提出的二甘醇二苯甲酸酯的催化精餾生產工藝，已通過實施例進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發明的內容、精神和範圍內對本文所述的系統和方法進行改動或適當變更與組合，來實現本發明的技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發明的精神、範圍和內容中。
權利要求
1.一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於其具體步驟如下在配料釜中將苯甲酸和二甘醇混合加熱，通過泵輸入到催化精餾塔上部，催化劑由催化精餾塔進料口上部加入，通過催化精餾段反應後，在塔釜得到二甘醇二苯甲酸酯。
2.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述加熱的溫度為100 150°C。
3.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述催化劑為鈦酸四丁酯。
4.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述催化劑的加入量為物料總質量的0. 6% 1. 0%。
5.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述催化精餾塔的回流比為2 4 1。
6.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述二甘醇和苯甲酸的摩爾比為1 1.8 22。
7.如權利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，其特徵在於所述催化精餾塔的操作過程的條件為塔頂真空度為0. 09 0. IMPa，塔頂溫度為120 140°C。
全文摘要
一種二甘醇二苯甲酸酯的製備方法，涉及一種二甘醇二苯甲酸酯。提供一種生產工藝簡單、投資低、節能、適合大規模生產的二甘醇二苯甲酸酯的製備方法。在配料釜中將苯甲酸和二甘醇混合加熱，通過泵輸入到催化精餾塔上部，催化劑由催化精餾塔進料口上部加入，通過催化精餾段反應後，在塔釜得到二甘醇二苯甲酸酯，塔頂物料通過分液罐將反應生成的水排出，並回收未反應的苯甲酸。所製備的二甘醇二苯甲酸酯純度高，不含二甘醇，省去了後處理工序。為淡黃色液體，不需要進一步脫色，催化劑損失量小，對設備腐蝕性小，對環境無汙染，具有很好的應用價值。
文檔編號C07C67/08GK102491900SQ20111040791
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者何寧, 孫道華, 李清彪, 王海濤, 王遠鵬, 鄭豔梅, 黃加樂 申請人:廈門大學