CN102241591A - 高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：(1)酯化；(2)脱醇；(3)二次脂化；(4)中和；(5)静置分层；(6)精馏；(7)过滤。该方法以间苯二甲酸和乙醇为原料，以浓硫酸为催化剂，用碳酸钠作中和剂，原料来源丰富，成本较低，工艺参数易于控制。生产出的产品纯度高，产品主含量达到99.6％以上，水份(Wt)％≤0.02，乙醇(Wt)％≤0.02，酸度(以HCIitWt)％≤0.05，色度(Hdzen)≤15，符合生产TDI用原料标准。
Description
技术领域
本发明属化工领域，涉及化工产品的生产方法，尤其涉及间苯二甲酸二乙酯(DEIP)的生产方法。
背景技术
甲苯二异氰酸酯(TDI)是一种重要的的化工原料。在TDI制造工艺光化反应(TDI合成)的核心技术上，巴斯夫工艺采用高沸点DEIP溶剂。这种溶剂在TDI反应工艺上其优点是混合均匀，反应完全，副产物少，产品纯度高，使产出的TDI主要质量纯度可达99.86％，降低水解氯含量≤0.005wt％，酸度≤0.004wt％，色度≤20APHA。申请号为200810138180.4公开的“间苯二甲酸二乙酯的生产方法”其采用的生产工艺乙醇用量较大，用强碱或氢氧化钠中和，生产的产品质量达不到指标要求，在TDI光化反应中将与光气发生副反应，消耗较大。而且容易造成反应系统堵塞，不能满足TDI生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.1-2.7的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.015-0.018倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至135-150℃，压力升至0.4-0.5Mpa，反应时间为3.5-4小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持110℃-140℃，在常压状态下进行脱醇2.5-3小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量为每100Kg间苯二甲酸加入113-118L的比例，反应釜温度升至130-140℃，压力升至0.4-0.5Mpa，酯化反应3.5-4小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至80℃-85℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入4-6Kg碳酸钠溶液，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为30-40分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)的反应液静置24小时，温度保持50℃-70℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至160℃-180℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.08-0.09Mpa，精馏8-10小时，得DEIP精酯。
还包括步骤(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
所述碳酸钠溶液的浓度为14％-16％。
本发明的有益效果是：本发明以间苯二甲酸和乙醇为原料，以浓硫酸为催化剂，用碳酸钠作中和剂，原料来源丰富，成本较低，工艺参数易于控制。生产出的产品纯度高，产品主含量达到99.6％以上，水份(Wt)％≤0.02，乙醇(Wt)％≤0.02，酸度(以HCIitWt)％≤0.05，色度(Hdzen)≤15，符合生产TDI用原料标准。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.1的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.015倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至135-140℃，压力升至0.4Mpa，反应时间为4小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持110℃-120℃，在常压状态下进行脱醇3小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量按每100Kg间苯二甲酸加入113L的比例，反应釜温度升至130℃，压力升至0.4Mpa，酯化反应4小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至80℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入4Kg碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度为14％，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为30分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)反应液静置24小时，温度保持50℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至160℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.08Mpa，精馏10小时，得DEIP精酯。
用气相色谱法测定DEIP纯度及乙醇含量，在适当的色谱条件下，用氮气作载气，使样品流经3％OV-17chromosorbw的色谱柱，使组分分离，用FID检测器检测，面积归一法定量；DEIP酸度的测定，将DEIP与过量的正丙醇反应，使其中的酸性组份完全溶解，在反应物系中，用KOH-CH3OH溶液滴定；DEIP中水份的测定，用Karl Fischer试剂滴定，水在20-200mg以内，与K-F试剂的反应成线性；DEIP色度测定，以铂钴标准液为标准色，用目视比色法测定色度，表(一)中列出了精品DEIP的各项指标。
实施例2：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.4的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.016倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至140-145℃，压力升至0.4Mpa，反应时间为4小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持120℃-130℃，在常压状态下进行脱醇2.5小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量按每100Kg间苯二甲酸加入114L的比例，反应釜温度升至135℃，压力升至0.5Mpa，酯化反应3.5小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至83℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入5Kg碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度为15％，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为35分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)反应液静置24小时，温度保持60℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至160℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.09Mpa，精馏9小时，得DEIP精酯。
(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
取样测试DEIP的纯度、乙醇含量、酸度、水份、色度指标，测定方法同实施例1，表(一)中列出了测试结果。
实施例3：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.7的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.018倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至145-150℃，压力升至0.5Mpa，反应时间为3.5小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持130℃-140℃，在常压状态下进行脱醇2.5小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量按每100Kg间苯二甲酸加入115L的比例，反应釜温度升至140℃，压力升至0.5Mpa，酯化反应3.5小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至85℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入6Kg碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度为16％，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为40分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)反应液静置24小时，温度保持70℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至180℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.09Mpa，精馏8小时，得DEIP精酯；
(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
取样测试DEIP的纯度、乙醇含量、酸度、水份、色度指标，测定方法同实施例1，表(一)中列出了测试结果。
实施例4：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.5的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.016倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至140-150℃，压力升至0.5Mpa，反应时间为3.5小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持130℃，在常压状态下进行脱醇2.5小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量按每100Kg间苯二甲酸加入118L的比例，反应釜温度升至140℃，压力升至0.4Mpa，酯化反应3.5小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至80℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入5.5Kg碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度为14％，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为35分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)反应液静置24小时，温度保持65℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至175℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.09Mpa，精馏8.5小时，得DEIP精酯；
(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
取样测试DEIP的纯度、乙醇含量、酸度、水份、色度指标，测定方法同实施例1，表(一)中列出了测试结果。
实施例5：一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸1000Kg、乙醇2500Kg加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后缓慢加入浓硫酸18Kg，反应釜温度升至145-150℃，压力升至0.5Mpa，反应时间为3.5小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持130℃-140℃，在常压状态下进行脱醇3小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇1150L，反应釜温度升至140℃，压力升至0.5Mpa，酯化反应3.5小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至85℃；
(4)中和：向反应釜内加入浓度为14％的碳酸钠溶液50Kg，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为40分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)反应液静置24小时，温度保持70℃，取上部清液得DEIP粗脂1330-1340Kg；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至180℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.09Mpa，精馏8小时，得DEIP精酯1200-1300Kg；
(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
取样测试DEIP的纯度、乙醇含量、酸度、水份、色度指标，测定方法同实施例l，表(一)中列出了测试结果。
表(一)
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)酯化：先将间苯二甲酸、乙醇按质量比1∶2.1-2.7的配比加入反应釜中，启动搅拌，混合均匀后将浓硫酸按间苯二甲酸质量的0.015-0.018倍缓慢加入反应釜，反应釜温度升至135-150℃，压力升至0.4-0.5Mpa，反应时间为3.5-4小时；
(2)脱醇：反应釜内温度保持110℃-140℃，在常压状态下进行脱醇2.5-3小时；
(3)二次脂化：向反应釜内加入乙醇，乙醇加入量为每100Kg间苯二甲酸加入113-118L的比例，反应釜温度升至130-140℃，压力升至0.4-0.5Mpa，酯化反应3.5-4小时，取样检测，当酸值达到14mgKOH/g时，降温至80℃-85℃；
(4)中和：向反应釜内按每100Kg间苯二甲酸加入4-6Kg碳酸钠溶液，搅拌均匀，进行中和反应，反应时间为30-40分钟；
(5)静置分层：将步骤(4)的反应液静置24小时，温度保持50℃-70℃，取上部清液得DEIP粗脂；
(6)精馏：将DEIP粗脂加入精馏釜，升温至160℃-180℃，抽真空，使精馏釜内真空达到0.08-0.09Mpa，精馏8-10小时，得DEIP精酯。
2.如权利要求1所述的高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，其特征在于还包括步骤(7)过滤：用300-400目过滤布两层对精品DEIP进行过滤，滤液为高纯DEIP。
3.如权利要求1所述的高纯间苯二甲酸二乙酯的生产方法，其特征在于所述碳酸钠溶液的浓度为14％-16％。
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