[發明專利]對苯二甲酸制備1,4-環己烷二甲醇的方法

有效

• 申請號: 201110136368.7
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102795967A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 邱志剛;朱亮
• 申請（專利權）人: 江蘇恒祥化工有限責任公司
• 主分類號: C07C31/27
• 分類號: C07C31/27;C07C29/149
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙紹增

技術領域

本發明涉及對由對苯二甲酸制備1,4-環己烷二甲醇的一種方法,具體是采用一種通過對反應催化劑、提純工藝，以對苯二甲酸做原料，制得1,4-環己烷二甲醇的方法。

背景技術

1,4-?環己烷二甲醇(簡稱CHDM)?是工業上重要的聚酯生產原料。以CHDM?為原料合成的飽和聚酯可制成高性能的釉料及涂料用的增塑劑,合成的不飽和聚酯可用作膠質涂料、層壓和注膜樹脂,其產品具有很好的耐化學性和環境性。而CHDM?最重要的應用還是制備線性聚酯纖維,由該原料制成的纖維相對密度輕、熔點高、電性能好,特別適用于制作電器設備。

該項目產品為白色蠟狀固體，分子量為144.21，有順、反兩種結構，既可用于制造聚酯纖維、瓶用聚酯、片材用聚酯樹脂、聚酯電器用具、不飽和聚酯樹脂、聚酯釉料、聚氨脂泡沫塑料等，又可用于生產汽車涂料、航天涂料、民用涂料等。

由于高性能聚酯新材料1,4-環己烷二甲醇可以制得各種共聚聚酯，其應用范圍非常廣泛，如PCT聚酯、PETG聚酯、新型片材用共混聚酯PCTG、不飽和樹脂PCTA等。

發明內容

本發明提供了一種由對苯二甲酸制備1,4-環己烷二甲醇的方法，具體是一種原料廉價、反應產物可循環利用，產品純度高的1,4-環己烷二甲醇的制備方法。

為了解決以上技術問題，本發明的一種由對苯二甲酸制備1,4-環己烷二甲醇的方法，該方法分為三步。第一步，對苯二甲酸（簡稱TPA）與甲醇生成對苯二甲酸二甲酯（簡稱DMT），第二步，DMT加氫生成1,4-環己二甲酸二甲酯（簡稱DMCD），第三步是生成的DMCD通過酯基的加氫，生成產物1,4-環己烷二甲醇（簡稱CHDM）；其特征在于：所述第一步中采用聚合硫酸鐵為催化劑，所述第三步中產生的甲醇為第一步驟中的原料，將第三步中的甲醇引用至第一步做原料。

進一步地，所述聚合硫酸鐵的用量為對苯二甲酸的1（wt）%。

進一步地，所述對苯二甲酸：甲醇=1:15(摩爾比)?。

本發明的反應方程式為：：

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?結合反應式進行如下具體反應步驟：

本發明提供了一種對苯二甲酸制備1,4-環己烷二甲醇的方法，該方法分為三步。第一步，對苯二甲酸與甲醇生成對苯二甲酸二甲酯，第二步，對苯二甲酸二甲酯加氫生成1,4-環己二甲酸二甲酯，第三步是生成的1,4-環己二甲酸二甲酯通過酯基的加氫，生成產物1,4-環己烷二甲醇。

第一步酯化過程中，在高壓釜中加入甲醇跟對苯二甲酸，甲醇大量過量，控制甲醇跟對苯二甲酸的物質的量（摩爾比）的比例15:1左右，加入對苯二甲酸的質量的1%的聚合硫酸鐵為催化劑，攪拌升溫，反應溫度控制在140℃左右，約4個小時反應完全。冷卻至室溫后,?取出物料,?回收過量的甲醇。反應轉化率98%以上，對苯二甲酸二甲酯色譜含量99%以上。

第二步芳環的加氫，往溶解釜中加入第一步所得對苯二甲酸二甲酯與中間體1,4-環己二甲酸二甲酯，控制對苯二甲酸二甲酯的濃度為30%到50%，在溶解釜加熱溶解，溫度大概升到130℃時基本完全溶解。開始循環氫氣，壓力升到4.0MPa，開啟導熱油升溫系統，溫度升到140℃，控制混合液以空速0.2-0.4w/w往固定床反應器進料，在釕/氧化鋁改性催化劑的作用下開始反應。反應轉化率＞99%，選擇性＞98%，1,4-環己二甲酸二甲酯色譜含量99%以上。

第三步是酯基的加氫，固定床反應器內循環氫氣，壓力升到5.0MPa，開啟導熱油升溫系統，反應溫度升到180℃，控制第二步所得中間體1,4-環己二甲酸二甲酯以空速0.2-0.4w/w往固定床反應器進料，在銅鉻改性催化劑的作用下開始反應。反應轉化率＞99%，選擇性＞98%，1,4-環己烷二甲醇色譜含量99.5%。

本發明的優點在于：原料廉價易得，第一步需要的甲醇為第三步反應的副產物，可將甲醇在反應中進行循環利用，符合循環經濟發展需要，產品生產過程清潔環保,物耗低、得率高、產品純度高，首次提出了高性能聚酯新材料1,4-環己烷二甲醇中壓連續化生產工藝，為具有自主知識產權的高性能聚酯新材料1,4-環己烷二甲醇的生產技術和工藝技術奠定了基礎，有利于進一步推動高性能聚酯新材料1,4-環己烷二甲醇以及相關應用系列產品的產業化進程。

具體實施方式

實施例1