專利名稱：一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二甘醇二苯甲酸酯，尤其是涉及一種采用催化精餾制備二甘醇二苯甲酸酯的方法。
背景技術(shù)：
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(tǒng)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、抗污染性能顯著、熱穩(wěn)定性突出、揮發(fā)性低、耐光變色性好等特點，并且毒性低，國外有關(guān)食品、醫(yī)院、化妝品等部門認(rèn)為是可用于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(yè)上合成DEDB的方法主要是采用苯甲酸和二甘醇為原料，用濃硫酸、雜多酸、或甲苯磺酸或堿性氧化鋁做催化劑來制取，使用甲苯作為帶水劑，這種工藝副反應(yīng)嚴(yán)重，產(chǎn)物顏色深，給后續(xù)處理增加了麻煩。高永輝等采用堿性氧化鋁做催化劑，利用二甲苯做帶水劑，催化合成DEDB，該方法反應(yīng)溫度高，產(chǎn)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制備方法，用雜多酸、甲苯磺酸和鹽酸等作為催化劑，采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(chǎn)方法，采用復(fù)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(yīng)溫度220 250°C后，反應(yīng)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(yīng)，因此反應(yīng)中需要不斷地將另一種產(chǎn)物水從反應(yīng)系統(tǒng)中排除，才能使反應(yīng)繼續(xù)進行達到所需的轉(zhuǎn)化率。在普通釜式反應(yīng)器中排水的過程很慢，要使反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化所需要的時間很長。將反應(yīng)精餾技術(shù)應(yīng)用在苯甲酸酯化反應(yīng)過程中，借助于精餾過程將反應(yīng)生成的水和二甘醇二苯甲酸酯及時地從反應(yīng)區(qū)分離出去，可以達到提高反應(yīng)速率的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)工藝簡單、投資低、節(jié)能、適合大規(guī)模生產(chǎn)的二甘醇二苯甲酸酯的制備方法。本發(fā)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(yīng)后，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(yīng)生成的水排出，并回收未反應(yīng)的苯甲酸。所制備的二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)純度高，不含二甘醇，省去了后處理工序。所述配料釜可采用常規(guī)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(xiàn)塔內(nèi)均相反應(yīng)，省去了固體催化劑塔內(nèi)填裝困難的問題。所述催化劑的加入量可為物料總質(zhì)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(nèi)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(yīng)順利進行。本發(fā)明是通過苯甲酸和二甘醇在催化精餾塔內(nèi)進行催化反應(yīng)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(fā)明得到的DEDB產(chǎn)品為淡黃色液體，不需要進一步脫色，催化劑損失量小，對設(shè)備腐蝕性小，對環(huán)境無污染，具有很好的應(yīng)用價值。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。在圖1中，各標(biāo)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(chǎn)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(fā)明實施例二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)標(biāo)樣色譜圖。圖3為本發(fā)明實施例1 二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的色譜圖。圖4為本發(fā)明實施例2 二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的色譜圖。圖5為本發(fā)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(biāo)為時間(min)，縱坐標(biāo)為電壓(mV)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于此。采用圖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(jīng)過預(yù)熱后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(jīng)過催化精餾塔反應(yīng)精餾后塔頂物料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(nèi)，另一部分物料進入分液罐9，經(jīng)過靜止后水和苯甲酸分離，水10在分液罐9上部分采出，苯甲酸 11在分液罐9下部分采出返回原料1，催化精餾塔4塔底采出物料為DEDB產(chǎn)品6，催化劑由催化劑補充口 12加入。實施例1采用圖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(nèi)填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結(jié)果如下塔頂物料中水90%，苯甲酸10%，塔底得到DEDB產(chǎn)品經(jīng)色譜檢測如圖3所示， 與DEDB標(biāo)樣(參見圖幻比對后，產(chǎn)品純度可達99%。實施例2采用圖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(nèi)填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結(jié)果如下塔頂物料中水85%，苯甲酸15%，塔底得到DEDB產(chǎn)品經(jīng)色譜檢測如圖4所示， 與DEDB標(biāo)樣(參見圖幻比對后，產(chǎn)品純度可達99%。實施例3采用圖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(nèi)填裝填料，每隔3米填料安裝一個液體分布器。所得結(jié)果如下塔頂物料中水85%，苯甲酸15%，塔底得到DEDB產(chǎn)品經(jīng)色譜檢測如圖5所示， 與DEDB標(biāo)樣(參見圖幻比對后，產(chǎn)品純度可達99%。本發(fā)明提出的二甘醇二苯甲酸酯的催化精餾生產(chǎn)工藝，已通過實施例進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的系統(tǒng)和方法進行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明的精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于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(yīng)后，在塔釜得到二甘醇二苯甲酸酯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于所述加熱的溫度為100 150°C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于所述催化劑為鈦酸四丁酯。
4.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于所述催化劑的加入量為物料總質(zhì)量的0. 6% 1. 0%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于所述催化精餾塔的回流比為2 4 1。
6.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于所述二甘醇和苯甲酸的摩爾比為1 1.8 22。
7.如權(quán)利要求1所述的一種二甘醇二苯甲酸酯的制備方法，其特征在于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制備方法，涉及一種二甘醇二苯甲酸酯。提供一種生產(chǎn)工藝簡單、投資低、節(jié)能、適合大規(guī)模生產(chǎn)的二甘醇二苯甲酸酯的制備方法。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(yīng)后，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(yīng)生成的水排出，并回收未反應(yīng)的苯甲酸。所制備的二甘醇二苯甲酸酯純度高，不含二甘醇，省去了后處理工序。為淡黃色液體，不需要進一步脫色，催化劑損失量小，對設(shè)備腐蝕性小，對環(huán)境無污染，具有很好的應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者何寧, 孫道華, 李清彪, 王海濤, 王遠(yuǎn)鵬, 鄭艷梅, 黃加樂 申請人:廈門大學(xué)