一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，包括以下步骤：将原料对苯二甲酸和过量的甲醇加入反应釜中，加入浓硫酸作催化剂，反应釜内温度控制在170～180℃，反应10-18小时，经过滤、脱醇、水洗、除杂、汽提既得纯度达99.8％～99.9％的对苯二甲酸二甲酯。含醇废水收集后用回收塔回收醇类，供循环使用。本发明用过量的醇作为带水剂，使酯化反应逐渐进行到底，简化了工艺过程，且产品质量好。相对于精馏塔蒸馏的工艺，本工艺使用超重力床回收甲醇，有效的降低了能耗，具有较好的环保意义。
【专利说明】一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机化合物制备方法领域，具体是涉及一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法。
【背景技术】
[0002]对苯二甲酸二甲酯是一种增塑剂，溶于热乙醇、甲醇、乙醚、氯仿，不溶于水，对苯二甲酸二甲酯主要用于制造聚酯树脂，进而制造薄膜和纤维、高强度聚酯绝缘漆、合成聚酯纤维、树脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等。目前，市场上对苯二甲酸二甲酯类增塑剂的使用量非常大，但是在生产过程中，传统的工业生产所采用的生产方法，工艺比较复杂，反应不彻底，有浪费原材料，生产成本高的缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，以简化工艺，节约原料，增强环保，同时使得产品的纯度能够一次性的达到要求成为可倉泛。
[0004]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，包括以下步骤:
[0006]1、一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，其特在征于:所述制备方法包括以下步骤:
[0007](I)、酯化反应
[0008]粗对苯二甲酸经烘房内预烘，由人工加料至酯化反应釜内，甲醇、浓硫酸则用输送泵加入酯化反应釜，以摩尔份数计，甲醇:对苯二甲酸=1.5:1~2:1 ;浓硫酸，其用量以重量百分比计，为原料甲醇用量的0.2%~1% ;之后搅拌，在常压条件下，升温至170~180°C、保温，反应10-18小时；
[0009](2)甲醇回收工序
[0010]将废水加热不断维持共沸状态，使甲醇水蒸气经冷凝后分层，上层甲醇不断分离出系统外，而下层水不断回流塔内继续蒸馏直到无甲醇馏出为止，所述回收采用超重力床回收；
[0011](3)精制
[0012]①、将对苯二甲酸二甲酯粗品输送至脱甲醇釜内过滤，升高釜内的温度至90~110°C，接着再用输送泵将乙醇送至脱甲醇釜内，并保持釜内70°C的温度；
[0013]②、加入活性碳或陶土作吸附剂除去对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的杂质；加入苯乙烯阴离子除去对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的铁阳离子；经除铁处理后的溶液接着进入冷冻罐，降温至15°C，此时对苯二甲酸二甲酯从乙醇中析出；
[0014](4)、精馏
[0015]经步骤(2)之②后的对苯二甲酸二甲酯加热至280~300°C汽提脱去重组分后，冷凝，得到纯度为99.8%~99.9%的对苯二甲酸二甲酯。
[0016]其中:
[0017]上述的方法，其所述试剂浓硫酸的用量，以重量百分比计，优选为原料甲醇用量的
0.2%~0.5%。
[0018]上述的方法，其所述活性炭或陶土的用量，以重量百分比计，为原料甲醇与对苯二甲酸之和的0.3%~0.6%。
[0019]上述的方法，其所述苯乙烯阴离子其浓度以质量分数计为4%~6%，其用量以重量百分比计，为原料对苯二甲酸用量的2%~4%。
[0020]本发明具有如下的显著的进步和有益的效果:
[0021]本发明用过量的醇作为带水剂，使酯化反应逐渐进行到底，简化了工艺过程，且产品质量好。相对于精馏塔蒸馏的工艺，本工艺使用超重力床回收甲醇，有效的降低了能耗，具有较好的环保意义；同时使得产品的纯度能够一次性的达到要求成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]附图1是制备一种对苯二甲酸二甲酯的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023] 为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0024]本实施例所用的甲醇和对苯二甲酸的纯度均=99%。
[0025]一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，包括以下步骤:
[0026]1、原料配比
[0027]对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、酯化反应:
[0031]粗对苯二甲酸经烘房内预烘，由人工加料至酯化反应釜内，甲醇、浓硫酸则用输送泵加入酯化反应釜，之后搅拌，在常压条件下，升温至170~180°C、保温，反应10-18小时，得对苯二甲酸二甲酯粗品、杂质以及液态的硫酸、过量的甲醇及水。
[0032]2、精制:
[0033](I)用输送泵将酯化反应釜内所有的物品送至脱甲醇釜内，用滤网将对苯二甲酸二甲酯与其他物质分离，此过程中大部分的杂质与对苯二甲酸二甲酯分离，进入釜底的甲醇、硫酸废液中，然后釜底的杂质、甲醇、硫酸废液用输送泵送至废甲醇受罐内暂存，即可得到对苯二甲酸二甲酯湿品；然后通过升高釜内的温度至100°c左右、保温，使对苯二甲酸二甲酯湿品中的甲醇气化，加热不断维持共沸状态，使甲醇水蒸气经冷凝后分层，上层甲醇不断分离出系统外，直到无甲醇馏出为止，所述回收采用超重力床回收；再用冷凝器将气化的甲醇冷凝，回收至甲醇计量槽内。接着再用输送泵将乙醇送至脱甲醇釜内，并保持釜内70°c的温度，使对苯二甲酸二甲酯完全溶解于乙醇中。主要污染物为含有杂质、甲醇、硫酸及水等物质的废液。
[0034](2)用输送泵将脱甲醇釜内的所有剩余物品送至活性碳混和器中，输送过程中也需要放空，会跑出乙醇，也采用冷凝器将跑出的乙醇冷凝回收至乙醇罐内；在活性碳混和器是用活性碳、陶土等吸附对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的杂质。
[0035](3)用输送泵将活性碳混和器中的物品送至过滤器储罐，微滤，以去除对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的活性炭、陶土等吸附剂；在输送活性炭混和器的物品进入过滤器储罐时需要用真空泵抽真空，为防止抽真空时将乙醇抽出，需要在真空泵前加设冷凝器，将抽真空时带出的乙醇冷凝回收至乙醇罐中。主要污染物为废渣。
[0036](4)用输送泵将滤器储罐中的物品送至除铁塔中，用苯乙烯阴离子除去对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的铁阳离子。
[0037](5)经除铁处理后的溶液接着进入冷冻罐，降温至15°C，此时对苯二甲酸二甲酯从乙醇中析出。
[0038](6)接着对苯二甲酸二甲酯晶体和乙醇溶液一起进入脱乙醇器中，同样用滤网将固液分开，最终乙醇进入乙醇受槽暂存，即可得到对苯二甲酸二甲酯湿品；然后升高脱乙醇器内的温度，使对苯二甲酸二甲酯湿品中的乙醇气化，再用冷凝器将气化的乙醇冷凝，回收至乙醇罐中。主要污染物为乙醇废液。
[0039]3、精馏
[0040]为提高对苯二甲酸二甲酯的纯度，需进行精馏工序。
[0041](I)将脱乙醇器中的对苯二甲酸二甲酯风抽至溶解釜内，用导热油锅炉加热至170°C，使固态的对苯二甲酸二甲酯熔融；此时得到的对苯二甲酸二甲酯纯度以达到了99%以上，而且存在的杂质仅为对苯二甲酸单甲酯。熔融后的对苯二甲酸二甲酯在进入汽提塔中，用导热油锅炉加热至290 V，使对苯二甲酸二甲酯气化，其中重组份的对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸单甲酯从汽提塔下部排出，轻组份的对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸单甲酯则从汽提塔顶部进入冷凝器冷凝，最终得到纯度为99.1%的对苯二甲酸二甲酯成品O
[0042](2)若从汽提塔中冷凝得到的对苯二甲酸二甲酯纯度仍达不到要求，那么在汽提塔中气化的对苯二甲酸二甲酯需要再进入精馏塔中进行精馏，精馏的原理同汽提塔，即重组份的对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸单甲酯较重从精馏塔下部排出，而轻组份的对苯二甲酸二甲酯和对苯二甲酸单甲酯则从精馏塔顶部进入冷凝器冷凝，最终得到纯度为99.9%的对苯二甲酸二甲酯成品。
【权利要求】
1.一种对苯二甲酸二甲酯的制备方法，其特在征于:所述制备方法包括以下步骤: (1)、酯化反应 粗对苯二甲酸经烘房内预烘，由人工加料至酯化反应釜内，甲醇、浓硫酸则用输送泵加入酯化反应釜，以摩尔份数计，甲醇:对苯二甲酸=1.5:1~2:1;浓硫酸，其用量以重量百分比计，为原料甲醇用量的0.2%~1% ;之后搅拌，在常压条件下，升温至170~180°C、保温，反应10-18小时； (2)甲醇回收工序 将废水加热不断维持共沸状态，使甲醇水蒸气经冷凝后分层，上层甲醇不断分离出系统外，而下层水不断回流塔内继续蒸馏直到无甲醇馏出为止，所述回收采用超重力床回收； (3)精制 ①、将对苯二甲酸二甲酯粗品输送至脱甲醇釜内过滤，升高釜内的温度至90~110°C，接着再用输送泵将乙醇送至脱甲醇釜内，并保持釜内70°C的温度； ②、加入活性碳或陶土作吸附剂除去对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的杂质；加入苯乙烯阴离子除去对苯二甲酸二甲酯、乙醇溶液中的铁阳离子；经除铁处理后的溶液接着进入冷冻罐，降温至15°C，此时对苯二甲酸二甲酯从乙醇中析出； (4)、精馏 经步骤(2)之②后的对苯二甲酸二甲酯加热至280~300°C汽提脱去重组分后，冷凝，得到纯度为99.8%~99.9%的对苯二甲酸二甲酯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述试剂浓硫酸的用量，以重量百分比计，为原料甲醇用量的0.2%~0.5%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述活性炭或陶土的用量，以重量百分比计，为原料甲醇与对苯二甲酸之和的0.3%~0.6%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述原料甲醇为过量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述苯乙烯阴离子其浓度以质量分数计为4%~6%，其用量以重量百分比计，为原料对苯二甲酸用量的2%~4%。
【文档编号】C07C69/82GK104072374SQ201310109682
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】池银萍 申请人:池银萍