一种己二酸二甲酯的生产工艺的制作方法

本技术涉及生产己二酸二甲酯的方法，尤其是涉及一种己二酸二甲酯的生产工艺。

背景技术：

1、己二酸二甲酯为高沸点的无色透明液体，易溶于醇和醚，但不溶于水。它是一种重要的难挥发性溶剂，广泛用于高档涂料、合成树脂、清洗剂、油墨等产品中。作为优良的耐寒增塑剂，能赋予制品优良的低温柔软性能，并具有一定的光热稳定性和耐水性。在溶剂、医药香料合成、造纸和纤维素树脂的生产方面有着广泛的应用。另外，己二酸二甲酯还是合成1，6-己二醇的中间体。

2、己二酸与甲醇反应生成己二酸二甲酯与水，该反应是可逆反应。受热力学平衡的限制，当反应达到平衡后，酸的转化率不再变化，现有的制备工艺中酯产率远低于100％。

3、为了大幅增加酸的转化率，主要操作方案有：不断向体系中补加甲醇，以增大醇酸比，促进酸的转化。但是该方法甲醇循环量大，损耗大，后续分离能耗高，不经济。另外一种方案就是不断将反应液中的水分排出，促进转化率。然而目前仍然存在反应时间长，生产效率低，酸的转化率不够理想的问题；酸的转化率不高，导致己二酸二甲酯中酸的含量较高，后续需要进行中和&水洗、脱水&压滤步骤，不仅导致生产周期长，而且能耗也较高。

技术实现思路

1、本技术解决现有的己二酸二甲酯的生产工艺中，酸的转化率低及生产效率低的问题，本技术提供一种己二酸二甲酯的生产工艺。

2、本技术提供一种己二酸二甲酯的生产工艺。

3、一种己二酸二甲酯的生产工艺，包括如下制备步骤：

4、投料：将40-50质量份的甲醇、70-80质量份的己二酸及0.18-6质量份的催化剂计量后搅拌混合，形成混合物；

5、酯化反应：将混合物升温至85-100℃进行回流反应，酸值降至4mgkoh/g以下，终止反应，脱除甲醇制备得到粗酯；

6、所述催化剂为硫酸、硫酸氢钠及强酸性阳离子交换树脂中至少一种；

7、制备所述强酸性阳离子交换树脂的骨架原料包括丙烯酸类缩水甘油酯、二乙烯基苯、蓖麻油及n-异丙基丙烯酰胺，所述缩水甘油部分的环氧基团开环引入的氨基磺酸盐为功能基团。

8、通过采用上述技术方案，己二酸二甲酯的生产工艺的回流反应中，采用40-50质量份的甲醇、70-80质量份的己二酸及0.18-6质量份的催化剂配伍，催化剂为硫酸、硫酸氢钠及强酸性阳离子交换树脂中至少一种，在强酸性阳离子交换树脂的骨架原料包括丙烯酸类缩水甘油酯、二乙烯基苯、蓖麻油及n-异丙基丙烯酰胺，缩水甘油部分的环氧基团开环引入的氨基磺酸盐为功能基团，强酸性阳离子交换树脂对酯化反应有较高的催化效果，缩短了酯化反应时间、提升了酯产率。

9、40-50质量份的甲醇、70-80质量份的己二酸及0.18-6质量份的催化剂具有较好的配伍效果，过量的甲醇在催化剂的作用下促进己二酸的转化；催化剂中采用强酸性阳离子交换树脂中的氨基磺酸基盐较容易置换出氢离子，提供的氢离子促进酯化反应正向进行；蓖麻油含有多个官能团，使得强酸性阳离子交换树脂具有交联网络结构；n-异丙基丙烯酰胺提升了强酸性阳离子交换树脂的亲水性能及吸水性能，使得制备得到的强酸性阳离子交换树脂在使用前经处理后，不仅可以提供氢离子，促进酯化反应正向进行，而且强酸性阳离子交换树脂具有吸水树脂的特性，具有较强的吸水性能，降低水分的含量，进一步促进酯化反应正向进行，缩短了酯化反应时间及提升了酯产率。

10、优选的，所述催化剂为0.02-0.05质量份的硫酸及2.5-4.5质量份的强酸性阳离子交换树脂。

11、通过采用上述技术方案，硫酸可以较快促进酯化反应正向进行，酯化反应生成的水可以促进强酸性阳离子交换树脂电离氢离子，进而促进酯化反应正向进行，强酸性阳离子交换树脂及硫酸配伍使用，可以较好促进酯化反应正向进行；优化强酸性阳离子交换树脂及硫酸的用量，可以进一步缩短酯化总反应时间及提升酯产率。

12、优选的，所述强酸性阳离子交换树脂的生产工艺如下：

13、s1:水相原料的配置：将2-3质量份的纤维素衍生物、8-12质量份的丙烯酸钠、4-7质量份的蓖麻油及20-30质量份的n-异丙基丙烯酰胺与120-180质量份的水混合，然后调节ph至10-12，制备得到第一混合物；

14、s2:油相原料的配制：将0.1-0.2质量份的引发剂、10-20质量份的丙烯酸类缩水甘油酯及5-15质量份的二乙烯基苯搅拌混合后，制备得到第二混合物；

15、s3:将第二混合物加入到第一混合物中，搅拌混合，升温至75-85℃，反应3-6h，制备得到乳液；

16、s4:向s3步骤制备得到的乳液中添加10-15质量的氨基磺酸钠搅拌混合后，升温至80-95℃，反应15-20h，水洗、干燥后制备得到强酸性阳离子交换树脂。

17、通过采用上述技术方案，制备得到的强酸性阳离子交换树脂不仅可以提供氢离子，促进酯化反应正向进行，而且强酸性阳离子交换树脂具有吸水树脂的特性，具有较强的吸水性能，降低水分的含量，促进酯化反应正向进行，缩短了酯化反应时间及提升了酯产率。

18、优选的，在所述s1步骤中添加10-20质量份的二氧化锆。

19、通过采用上述技术方案，二氧化锆可以作为酯化反应的催化剂，促进酯化反应正向进行，进而缩短了酯化反应时间及提升了酯产率。

20、优选的，所述二氧化锆的粒径为120-500nm。

21、优选的，在所述s1步骤中添加5-8质量份的粒径为200-1000nm的碳酸钙。

22、通过采用上述技术方案，优选二氧化锆的粒径，进一步促进酯化反应正向进行，进而缩短了酯化反应时间及提升了酯产率。

23、二氧化锆的粒径较小，在强酸性阳离子交换树脂吸水胀大的过程中，二氧化锆容易脱离强酸性阳离子交换树脂；二氧化锆的粒径太大，对酯化反应的催化效果减弱。

24、强酸性阳离子交换树脂中的碳酸钙在酸性条件下分解，扩大了强酸性阳离子交换树脂中的空隙结构，增强了强酸性阳离子交换树脂的吸水性能及二氧化锆促进酯化反应的效率；进而促进了酯产率及缩短了酯化总反应时间。

25、优选的，所述强酸性阳离子交换树脂在使用前使用饱和食盐水浸泡12-15h，然后使用水漂洗；然后用质量浓度为3-5％的naoh溶液浸泡2-4h，接着使用水洗接近中性；然后用质量浓度为2-4％hcl溶液浸泡4-6h，接着使用清水漂流至中性，干燥待用。

26、通过采用上述技术方案，将强酸性阳离子交换树脂中盐置换为氢离子，氢离子在在酯化反应中促进酯化反应，提升酯化反应的效率。

27、优选的，在所述酯化反应步骤中，将回流反应脱除甲醇后的混合液，升温至110-120℃，在微真空下，边滴加甲醇边脱出醇、水混合物。

28、通过采用上述技术方案，促进酯化反应正向进行，提升酯产率。

29、优选的，所述己二酸二甲酯的生产工艺还依次包括中和&水洗步骤及脱水&压滤步骤；所述中和&水洗步骤为采用质量浓度为5-6％，温度为40-50℃的碳酸钠溶液对所述粗酯进行中和处理；

30、所述脱水&压滤步骤为将经中和&水洗步骤制备得到的混合液，在真空、温度为120-130℃的条件下脱除水分。

31、通过采用上述技术方案，降低粗酯的酸值及水分含量，使得产品的指标符合要求。

32、优选的，在所述投料步骤中还添加1-5质量份的活性炭。

33、通过采用上述技术方案，通过添加活性炭除去制备得到的己二酸二甲酯的色素及杂质，提升纯度。

34、综上所述，本技术具有如下有益效果：

35、1.本技术提供一种己二酸二甲酯的生产工艺，采用40-50质量份的甲醇、70-80质量份的己二酸及0.18-6质量份的催化剂配伍，催化剂为硫酸及强酸性阳离子交换树脂组合或采用强酸性阳离子交换树脂，强酸性阳离子交换树脂的骨架原料包括丙烯酸类缩水甘油酯、二乙烯基苯、蓖麻油及n-异丙基丙烯酰胺，缩水甘油部分的环氧基团开环引入的氨基磺酸盐为功能基团，使得制备得到的强酸性阳离子交换树脂，在使用前经处理后，在酯化反应中，不仅可以提供氢离子，促进酯化反应正向进行，而且强酸性阳离子交换树脂具有吸水树脂的特性，具有较强的吸水性能，缩短了酯化反应时间、提升了酯产率。

36、2、采用强酸性阳离子交换树脂及硫酸配伍使用，可以较好促进酯化反应正向进行；优化强酸性阳离子交换树脂及硫酸的用量，可以进一步缩短酯化总反应时间及提升酯产率。

37、3、强酸性阳离子交换树脂中采用二氧化锆及碳酸钙配伍使用，有较好的协同效果，二氧化锆作为酯化反应的催化剂，促进酯化反应正向进行；强酸性阳离子交换树脂中的碳酸钙在酸性条件下分解，扩大了强酸性阳离子交换树脂中的空隙结构，增强了强酸性阳离子交换树脂的吸水性能及提升二氧化锆促进酯化反应的效率；进而促进了酯产率及缩短了酯化总反应时间。