一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法，包括以下步驟：將原料對苯二甲酸和過量的甲醇加入反應(yīng)釜中，加入濃硫酸作催化劑，反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在170～180℃，反應(yīng)10-18小時(shí)，經(jīng)過濾、脫醇、水洗、除雜、汽提既得純度達(dá)99.8％～99.9％的對苯二甲酸二甲酯。含醇廢水收集后用回收塔回收醇類，供循環(huán)使用。本發(fā)明用過量的醇作為帶水劑，使酯化反應(yīng)逐漸進(jìn)行到底，簡化了工藝過程，且產(chǎn)品質(zhì)量好。相對于精餾塔蒸餾的工藝，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(huán)保意義。
【專利說明】一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)化合物制備方法領(lǐng)域，具體是涉及一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對苯二甲酸二甲酯是一種增塑劑，溶于熱乙醇、甲醇、乙醚、氯仿，不溶于水，對苯二甲酸二甲酯主要用于制造聚酯樹脂，進(jìn)而制造薄膜和纖維、高強(qiáng)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(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)所采用的生產(chǎn)方法，工藝比較復(fù)雜，反應(yīng)不徹底，有浪費(fèi)原材料，生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法，以簡化工藝，節(jié)約原料，增強(qiáng)環(huán)保，同時(shí)使得產(chǎn)品的純度能夠一次性的達(dá)到要求成為可倉泛。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法，包括以下步驟:
[0006]1、一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法，其特在征于:所述制備方法包括以下步驟:
[0007](I)、酯化反應(yīng)
[0008]粗對苯二甲酸經(jīng)烘房內(nèi)預(yù)烘，由人工加料至酯化反應(yīng)釜內(nèi)，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應(yīng)釜，以摩爾份數(shù)計(jì)，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(jì)，為原料甲醇用量的0.2%~1% ;之后攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應(yīng)10-18小時(shí)；
[0009](2)甲醇回收工序
[0010]將廢水加熱不斷維持共沸狀態(tài)，使甲醇水蒸氣經(jīng)冷凝后分層，上層甲醇不斷分離出系統(tǒng)外，而下層水不斷回流塔內(nèi)繼續(xù)蒸餾直到無甲醇餾出為止，所述回收采用超重力床回收；
[0011](3)精制
[0012]①、將對苯二甲酸二甲酯粗品輸送至脫甲醇釜內(nèi)過濾，升高釜內(nèi)的溫度至90~110°C，接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內(nèi)，并保持釜內(nèi)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(zhì)；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(jīng)除鐵處理后的溶液接著進(jìn)入冷凍罐，降溫至15°C，此時(shí)對苯二甲酸二甲酯從乙醇中析出；
[0014](4)、精餾
[0015]經(jīng)步驟(2)之②后的對苯二甲酸二甲酯加熱至280~300°C汽提脫去重組分后，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(jì)，優(yōu)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(jì)，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(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為4%~6%，其用量以重量百分比計(jì)，為原料對苯二甲酸用量的2%~4%。
[0020]本發(fā)明具有如下的顯著的進(jìn)步和有益的效果:
[0021]本發(fā)明用過量的醇作為帶水劑，使酯化反應(yīng)逐漸進(jìn)行到底，簡化了工藝過程，且產(chǎn)品質(zhì)量好。相對于精餾塔蒸餾的工藝，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(huán)保意義；同時(shí)使得產(chǎn)品的純度能夠一次性的達(dá)到要求成為可能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖1是制備一種對苯二甲酸二甲酯的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0024]本實(shí)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制備方法，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(yīng):
[0031]粗對苯二甲酸經(jīng)烘房內(nèi)預(yù)烘，由人工加料至酯化反應(yīng)釜內(nèi)，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應(yīng)釜，之后攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應(yīng)10-18小時(shí)，得對苯二甲酸二甲酯粗品、雜質(zhì)以及液態(tài)的硫酸、過量的甲醇及水。
[0032]2、精制:
[0033](I)用輸送泵將酯化反應(yīng)釜內(nèi)所有的物品送至脫甲醇釜內(nèi)，用濾網(wǎng)將對苯二甲酸二甲酯與其他物質(zhì)分離，此過程中大部分的雜質(zhì)與對苯二甲酸二甲酯分離，進(jìn)入釜底的甲醇、硫酸廢液中，然后釜底的雜質(zhì)、甲醇、硫酸廢液用輸送泵送至廢甲醇受罐內(nèi)暫存，即可得到對苯二甲酸二甲酯濕品；然后通過升高釜內(nèi)的溫度至100°c左右、保溫，使對苯二甲酸二甲酯濕品中的甲醇?xì)饣訜岵粩嗑S持共沸狀態(tài)，使甲醇水蒸氣經(jīng)冷凝后分層，上層甲醇不斷分離出系統(tǒng)外，直到無甲醇餾出為止，所述回收采用超重力床回收；再用冷凝器將氣化的甲醇冷凝，回收至甲醇計(jì)量槽內(nèi)。接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內(nèi)，并保持釜內(nèi)70°c的溫度，使對苯二甲酸二甲酯完全溶解于乙醇中。主要污染物為含有雜質(zhì)、甲醇、硫酸及水等物質(zhì)的廢液。
[0034](2)用輸送泵將脫甲醇釜內(nèi)的所有剩余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，也采用冷凝器將跑出的乙醇冷凝回收至乙醇罐內(nèi)；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(zhì)。
[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(jìn)入過濾器儲罐時(shí)需要用真空泵抽真空，為防止抽真空時(shí)將乙醇抽出，需要在真空泵前加設(shè)冷凝器，將抽真空時(shí)帶出的乙醇冷凝回收至乙醇罐中。主要污染物為廢渣。
[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(jīng)除鐵處理后的溶液接著進(jìn)入冷凍罐，降溫至15°C，此時(shí)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(jìn)入脫乙醇器中，同樣用濾網(wǎng)將固液分開，最終乙醇進(jìn)入乙醇受槽暫存，即可得到對苯二甲酸二甲酯濕品；然后升高脫乙醇器內(nèi)的溫度，使對苯二甲酸二甲酯濕品中的乙醇?xì)饣?，再用冷凝器將氣化的乙醇冷凝，回收至乙醇罐中。主要污染物為乙醇廢液。
[0039]3、精餾
[0040]為提高對苯二甲酸二甲酯的純度，需進(jìn)行精餾工序。
[0041](I)將脫乙醇器中的對苯二甲酸二甲酯風(fēng)抽至溶解釜內(nèi)，用導(dǎo)熱油鍋爐加熱至170°C，使固態(tài)的對苯二甲酸二甲酯熔融；此時(shí)得到的對苯二甲酸二甲酯純度以達(dá)到了99%以上，而且存在的雜質(zhì)僅為對苯二甲酸單甲酯。熔融后的對苯二甲酸二甲酯在進(jìn)入汽提塔中，用導(dǎo)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(jìn)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(dá)不到要求，那么在汽提塔中氣化的對苯二甲酸二甲酯需要再進(jìn)入精餾塔中進(jìn)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(jìn)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(quán)利要求】
1.一種對苯二甲酸二甲酯的制備方法，其特在征于:所述制備方法包括以下步驟: (1)、酯化反應(yīng) 粗對苯二甲酸經(jīng)烘房內(nèi)預(yù)烘，由人工加料至酯化反應(yīng)釜內(nèi)，甲醇、濃硫酸則用輸送泵加入酯化反應(yīng)釜，以摩爾份數(shù)計(jì)，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(jì)，為原料甲醇用量的0.2%~1% ;之后攪拌，在常壓條件下，升溫至170~180°C、保溫，反應(yīng)10-18小時(shí)； (2)甲醇回收工序 將廢水加熱不斷維持共沸狀態(tài)，使甲醇水蒸氣經(jīng)冷凝后分層，上層甲醇不斷分離出系統(tǒng)外，而下層水不斷回流塔內(nèi)繼續(xù)蒸餾直到無甲醇餾出為止，所述回收采用超重力床回收； (3)精制 ①、將對苯二甲酸二甲酯粗品輸送至脫甲醇釜內(nèi)過濾，升高釜內(nèi)的溫度至90~110°C，接著再用輸送泵將乙醇送至脫甲醇釜內(nèi)，并保持釜內(nèi)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(zhì)；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(jīng)除鐵處理后的溶液接著進(jìn)入冷凍罐，降溫至15°C，此時(shí)對苯二甲酸二甲酯從乙醇中析出； (4)、精餾 經(jīng)步驟(2)之②后的對苯二甲酸二甲酯加熱至280~300°C汽提脫去重組分后，冷凝，得到純度為99.8%~99.9%的對苯二甲酸二甲酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述試劑濃硫酸的用量，以重量百分比計(jì)，為原料甲醇用量的0.2%~0.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述活性炭或陶土的用量，以重量百分比計(jì)，為原料甲醇與對苯二甲酸之和的0.3%~0.6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述原料甲醇為過量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述苯乙烯陰離子其濃度以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為4%~6%，其用量以重量百分比計(jì)，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(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】池銀萍 申請人:池銀萍