[發明專利]一種制備丁二酸二乙酯的方法

有效

• 申請號: 200710075002.7
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101323566A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 盧亭楓;肖增鈞
• 申請（專利權）人: 深圳市飛揚實業有限公司
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C69/40
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司
• 代理人: 屈靜

技術領域

本發明涉丁二酸二乙酯的制備方法，尤其涉及用丁二酸與工業乙醇經催化酯化制備丁二酸二乙酯的方法。

背景技術

尼龍酸二甲酯(丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯及己二酸二甲酯的混合物)是近十年來發展很快的產品，由于其優異的性能，被廣泛用作環保型高沸點溶劑。丁二酸二乙酯以其環保性，強溶解力和高沸點等特性被油漆、油墨、清洗等行業廣使用，并成為替代非環保產品和尼龍酸二甲酯。生產丁二酸二乙酯的技術路線與尼龍酸二甲酯一樣分為在壓力條件下的連續法和在常壓條件下的間歇法兩種。尼龍酸二甲酯連續法的主要生產廠家是美國的杜邦和首諾公司。此兩家產品占全球市場80％以上。雖然，連續法生產能力大，對環境友好，但是，存在的缺點是：投資大，對設備要求高，反應條件較苛刻，安全性要求高，難以推廣應用。在常壓條件下的間歇法，雖然生產能力小，但具有投資省，安全性高，能耗低的優點。國內多家企業研究單位一直嘗試用常壓間歇法生產此類產品，但大多由于工藝和設備的原因，工藝上控制酸值偏高，收率低，產品變色等原因而宣告失敗。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提出一種投資省，操作條件溫和，收率高，常壓間歇地制備丁二酸二乙酯的方法。

實現上述目的的技術方案：

一種制備丁二酸二乙酯的方法，將丁二酸與乙醇在催化劑作用下經酯化，過濾除催化劑、堿洗、精餾、混合后裝桶制得成品，其特征在于：

(1)原料與催化劑及其用量質量比為：丁二酸：工業乙醇：無水乙醇：催化劑＝1：0.8～1.1：0.1～0：0.01～0.02；

(2)包括如下步驟：

1)投丁二酸、總量20％的工業乙醇和催化劑到具有蒸餾裝置的酯化釜中，升溫到120℃，

2)在8～9小時內連續通入剩余的工業乙醇，維持釜溫在115～120℃，蒸餾裝置頂部溫度小于105℃，

4)取樣檢測酸值，當酸值在40～48mgKOH/g時通入無水乙醇，

5)1小時后取樣檢測酸值，當酸值在10～15mgKOH/g時停止加熱，

6)開真空脫出釜內的乙醇后，降溫到80℃，

7)將冷卻到80℃的物料分離出催化劑后加入堿洗釜中，

8)根據酯化后物料的酸值加入當量的堿溶液，維持堿洗溫度在60～70℃，攪拌20-40分鐘，

9)靜置分層，放出下面水層，

10)將堿洗后的粗品加到精餾釜中，升溫到150～170℃，脫去水分，

11)開真空，收集160～190℃間餾分即為產品。

在一種優選的技術方案中：

1)工業乙醇和無水乙醇是通過進料管通到釜底液面下；

2)進料管在釜底是采用盤管分布器；

3)酯化釜立柱采用列管與絲網波紋填料相結合。

在一種優選的技術方案中，用質量百分濃度為10～30％的碳酸鈉溶液進行堿洗。

在一種優選的技術方案中：

1)精餾在0.3～0.5atm的真空條件下進行，

2)精餾塔選用高效不銹鋼絲網波紋填料，頂部采用列管內回流，

3)精餾塔采取兩線出料，即塔頂出水和醇，側線出丁二酸二乙酯，

4)精餾后塔釜的殘液回收后下次投料再使用。

在一種優選的技術方案中，所述催化劑為酸。

在一種更優選的技術方案中，所述催化劑為固體酸。

在一種更優選的技術方案中，所述催化劑為固體超強酸、固體雜多酸或強酸性陽離子交換樹脂。

在一種更優選的技術方案中，所述催化劑為固體超強酸磷鎢酸。

采用上述技術方案，本發明制備丁二酸二乙酯的方法具有如下有益效果：在常壓下操作，控制條件溫和，易于工業化；各步驟之間配合緊密，節約成本，利于環境保護；產品酸值低，收率高。

具體實施方式

本發明由丁二酸與乙醇在催化劑作用下發生酯化反應而制得，反應方程式如下：

可以使用酸作為催化劑，優選用固體酸催化劑，如固體超強酸、固體雜多酸和強酸性陽離子交換樹脂。

酯化反應后的混合物中的醇被蒸出后，需要用堿洗除掉未反應的丁二酸，優先使用10％-20％的碳酸鈉溶液作為堿洗溶液。

以下用實施例來說明本發明，但實施例不構成對本發明的任何限制。

實施例1

原料及用量：丁二酸1000千克，工業乙醇950千克(含乙醇95％)，無水乙醇100千克，固體超強酸磷鎢酸15千克。