[發明專利]用偏苯三甲酸生產偏苯三酸三辛酯的方法

有效

• 申請號: 200810243529.0
• 申請日: 2008-12-22
• 公開（公告）號: CN101429126A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 鄭鐵江;陶植;薛建軍
• 申請（專利權）人: 無錫百川化工股份有限公司
• 主分類號: C07C69/76
• 分類號: C07C69/76;C07C67/08
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所
• 代理人: 唐紉蘭

(一)技術領域

本發明涉及一種偏苯三酸三辛酯的生產方法。屬有機化工產品技術領域。

(二)背景技術

偏苯三酸三辛酯是一種具有良好耐熱特性的增塑劑，可明顯地提高PVC塑料、橡膠、樹脂等的耐溫等級，可用作105℃和125℃級的電纜料。它在汽車裝飾材料、游泳池防水層、電容器浸漬油等方面也有應用。

目前工業上生產偏苯三酸三辛酯的方法一般是用偏苯三酸酐和辛醇進行直接酯化生產的。工業上由偏三甲苯在液相狀態下經空氣氧化后制得偏苯三甲酸，經高溫脫水成酐，再經高溫高真空精餾才能制得含量超過95％的偏苯三酸酐。高溫、高真空精餾對技術、設備的要求比較高，而且由于辛醇的分子較大，在直接酯化法時很難完全實現三酯化，因此總有少量的單酯化和雙酯化雜質夾雜在偏苯三酸三辛酯成品中，很難經濟方便地與目的產品分離，參見中國專利ZL?200510095365.8。

(三)發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種對技術、設備的要求比較低、用偏苯三酸酐生產過程中的中間品——偏苯三甲酸來生產偏苯三酸三辛酯的方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種用偏苯三甲酸生產偏苯三酸三辛酯的方法，其特征在于所述方法主要包括以下工藝過程：

步驟一、將經過冷卻、結晶、過濾和洗滌預處理的偏苯三甲酸稱重后投入甲酯化反應器中，加入占偏苯三甲酸投料重量2.0～3.0倍的二甲苯作為帶水劑，再加入占偏苯三甲酸投料重量0.1～1.0％的催化劑，攪拌，加熱升溫至100℃±5℃，稱取占偏苯三甲酸投料重量0.5～2.0倍重量的甲醇，加入滴液漏斗中，以1.5～2.5L/min的速度緩慢、逐步地將甲醇加入反應器中；繼續將反應器升溫至120～130℃，這時會看到蒸出的二甲苯經分層后，明顯有水層析出，控制甲醇的加入速度，使得與酯化反應副產的水餾出的速度保持平衡，等甲醇全部滴加完以后繼續反應，直至反應生成的水分全部餾出，得甲酯化產物I；餾出的二甲苯等收集在一只透明的分水器中，餾分分層后，分出的水層經回收有機物后送廢水處理站處理，二甲苯和甲醇送溶劑塔分離后，分別回用作帶水劑和甲酯化的原料；

步驟二、將步驟一得到的甲酯化產物I用稀堿液中和，并用50～60℃的溫水洗滌后過濾，至pH為6～8，油相中無不溶物，得甲酯化產物II；

步驟三、將步驟二得到的甲酯化產物II轉入精餾釜中，用導熱油加熱，在1000～2000Pa的真空條件下，進行精餾，收集185～200℃之間的餾分，得到含量為99％以上的偏苯三酸三甲酯；

步驟四、將步驟三得到的偏苯三酸三甲酯稱量后轉入酯交換反應器中，加入占偏苯三酸三甲酯投料重量1.6～2.0倍的辛醇，加入占偏苯三酸三甲酯投料重量0.05～1.0％的催化劑，攪拌，加熱；加熱至140～160℃時，有酯交換出的甲醇餾出，繼續攪拌升溫又會有過量的辛醇餾出，至240～260℃，不再有甲醇、辛醇等餾分餾出，生產過程中形成的低沸物也被除去；蒸餾出的餾分收集后在溶劑塔中進行分離，回用作甲酯化和酯交換的原料；

步驟五、將步驟四得到的酯交換產物用稀堿液中和，并用50～60℃的溫水洗滌后過濾，至pH為6～8，除去殘留的催化劑；

步驟六、將步驟五得到的洗滌后的產物在真空條件下進行抽吸，除去水洗時殘留的水分，將可得含量為98％以上的偏苯三酸三辛酯。

上述步驟一中使用的催化劑可以是下列的一種：濃硫酸、對甲苯磺酸、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸鈦酸四甲酯、二氧化鈦、氧化鋯和鋯酸四甲酯。

上述步驟四中使用的催化劑可以是下列的一種：二丁基氧化錫、濃硫酸、甲醇鈉、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸鈦酸四甲酯、二氧化鈦、氧化鋯和鋯酸四甲酯。

在條件控制得當的情況下，偏三甲苯經空氣氧化后形成的產物中，偏苯三甲酸的含量可以占到90％以上。這樣的中間品經冷卻、結晶、過濾后就可以用來進行甲酯化反應。甲酯化以后，偏苯三酸三甲酯及其他一些雜質甲酯物的熔點、沸點都明顯降低，這給分離提純偏苯三酸三甲酯減少了工藝上的麻煩，使提純后的偏苯三酸三甲酯的純度可以達到99％以上，這為下一步通過酯交換制得高純度的偏苯三酸三辛酯創造了條件。

與現有技術相比，本發明雖然工藝路線較長，但是具有下列優點：

1)酯交換后的蒸餾可以在常壓下進行，溫度也不苛刻，對設備的要求低；

2)先甲酯化再酯交換，可以有效地避免直接酯化過程中存在的位阻效應，減少產物中的辛醇單酯和雙酯化雜質；