CN114829332A - 制备二酯类材料的方法 - Google Patents

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CN114829332A CN202180005264.4A CN202180005264A CN114829332A CN 114829332 A CN114829332 A CN 114829332A CN 202180005264 A CN202180005264 A CN 202180005264A CN 114829332 A CN114829332 A CN 114829332A
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秋渊旭
李松勋
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Abstract

提供了一种制备二酯类材料的方法,更具体地通过包括反应部的二酯类材料连续制备过程进行的制备二酯类材料的方法,在所述反应部中串联连接着从第1反应单元至第n反应单元的总计n个反应单元,反应单元包括将二羧酸和醇酯化的反应器,所述方法包括:在第1反应单元的反应器中将二羧酸和醇酯化产生反应产物,并且将包含所述反应产物的下部排出流供应至后端的反应单元,其中,第1反应单元的反应器的运行压力为0.4kg/cm2G至5.5kg/cm2G,从第2反应单元至第n反应单元中的任何一个反应单元的反应器至第n反应单元的反应器的运行压力降低,并且从第1反应单元的反应器至第n反应单元的反应器的运行温度升高。

Description

制备二酯类材料的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年11月17日提交的韩国专利申请第10-2020-0153956号的优先权,其全部内容并入本文作为说明书的一部分。
技术领域
本发明涉及一种制备二酯类材料的方法,更具体而言,涉及可以在连续制备二酯类材料时通过控制反应物的反应速率同时使供应至反应器的能量用量最小化来提高二酯类材料的生产率的制备二酯类材料的方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯类增塑剂到20世纪为止占全球增塑剂市场的92%,是主要用于赋予聚氯乙烯(PVC)柔性、耐久性、耐寒性等和降低熔体粘度以提高加工性的添加剂,它以各种含量引入PVC中,比任何其他材料都更贴近现实生活,从如硬管等硬质产品到柔软且容易拉伸的可用于食品包装、血袋、地板等的软质产品,并被广泛用作不可避免地与人体直接接触的应用。
然而,尽管邻苯二甲酸酯类增塑剂具有与PVC的相容性和优异的柔性赋予特性,但最近,对于在含有邻苯二甲酸酯类增塑剂的PVC产品的实际使用中邻苯二甲酸酯类增塑剂可能一点点地从产品中泄漏出来而作为疑似内分泌干扰物(环境激素)和重金属水平的致癌物的有害性的争议越来越大。特别是,自20世纪60年代起报道了在美国邻苯二甲酸酯类增塑剂中使用最多的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)从PVC产品中泄漏起,到20世纪90年代人们对环境激素的关注有所增加,并且开始对邻苯二甲酸酯类增塑剂对人体的危害进行研究。
因此,许多研究者正在研究开发用于替代邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的环境友好型增塑剂并改进工艺,以应对因邻苯二甲酸二酯类增塑剂、特别是邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的释放引起的环境激素问题和环境法规。
因此,许多研究者正在研究开发用于替代邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的环境友好型增塑剂并改进工艺,以应对因邻苯二甲酸二酯类增塑剂、特别是邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的释放引起的环境激素问题和环境法规。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种制备酯类材料的方法,该方法通过连续过程生产环境友好的二酯类材料作为增塑剂,其中可以提高二酯类材料的生产率,同时使供应至反应器的能量用量最小化,从而解决背景技术中提到的问题。
技术方案
在一个总的方面,一种制备二酯类材料的方法,该方法通过包括反应部的二酯类材料的连续制备过程进行,在所述反应部中,从第1反应单元至第n反应单元的总计n个反应单元串联连接,所述反应单元包括将二羧酸和醇酯化的反应器,所述方法包括:在第1反应单元的反应器中将二羧酸和醇酯化产生反应产物,并且将包含所述反应产物的下部排出流供应至后端的反应单元,其中,第1反应单元的反应器的运行压力为0.4kg/cm2G至5.5kg/cm2G,运行压力从第2反应单元至第n反应单元中的任何一个反应单元的反应器至第n反应单元的反应器降低,并且运行温度从第1反应单元的反应器至第n反应单元的反应器升高。
有利效果
根据本发明,当通过连续过程制备二酯类材料时,运行压力从第2反应单元的反应器至第n反应单元的反应器中的任何一个反应单元的反应器至第n反应单元的反应器降低,从而提高二酯类材料的生产率并使供应至反应器的能量用量最小化。
此外,反应器的运行温度向后端的反应单元增加,从而控制反应速率以有利于达到所需的转化率。
附图说明
图1至2分别是根据本发明的示例性实施方式的制备二酯类材料的方法的工艺流程图。
具体实施方式
在本发明的说明书和权利要求中使用的术语和词语不应被限制性解释为具有一般或字典含义,而是应基于发明人能够适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他们自己的发明的原则被解释为具有符合本发明的技术构思的含义和概念。
在本发明中,术语“上部”是指相当于容器内装置的总高度的50%以上的高度的部分,术语“下部”是指相当于容器内装置或装置的总高度的不到50%的高度的部分。
本发明中的术语“流(stream)”可以指过程中的流体(fluid)流,也可以指在管道中流动的流体本身。具体地,流可以指在连接各个设备的管道中流动的流体本身和流体流二者。此外,流体可以指气体、液体等。不排除流体中包含固体物质的情况。
在下文中,将参照图1和图2更详细地描述本发明,以更好地理解本发明。
根据本发明,提供了一种制备二酯类材料的方法。参见图1,所述制备方法通过包括反应部的二酯类材料的连续制备过程进行,在所述反应部中从第1反应单元10至第n反应单元n0的总计n个反应单元10、20和n0串联连接,所述反应单元包括将二羧酸和醇酯化的反应器11、21或n1,所述方法包括:在第1反应单元10的反应器11中将二羧酸和醇酯化产生反应产物,并且将包含所述反应产物的下部排出流供应至后端的反应单元,其中,第1反应单元的反应器的运行压力为0.4kg/cm2G至5.5kg/cm2G,运行压力从第2反应单元至第n反应单元中的任何一个反应单元的反应器至第n反应单元的反应器降低,并且运行温度从第1反应单元的反应器至第n反应单元的反应器升高。
根据本发明的示例性实施方式,二酯类材料可以通过包括反应部的连续制备过程进行,在所述反应部中从第1反应单元10至第n反应单元n0的总计n个反应单元10、20和n0串联连接。
具体而言,传统上,在二酯类材料的制备中,采用分批制备工艺。然而,通过分批工艺制备二酯类材料在改善蒸汽量的回流量方面存在局限性,生产率非常低,并且对于改善问题存在技术限制。
另外,为了解决具有上述问题的分批工艺的问题,在制备二酯类材料时,已开发了具有两个以上反应器串联连接的反应部的连续工艺。然而,在这种情况下,在增加能量用量、达到期望的转化率和提高流动性方面存在问题。
在这点上,在本发明中,将连续制备工艺应用于制备二酯类材料,从而减少供应至反应器的蒸汽量并有利于达到所需的转化率。
根据本发明的示例性实施方式,可以包括用于酯化二羧酸和醇的反应器。
酯化可以通过将二羧酸和醇供应至反应器并在催化剂存在下直接酯化二羧酸和醇来进行。如此,通过二羧酸和醇的酯化产生二酯类材料和作为副产物的水。运行温度、运行压力、时间以及催化剂的类型和含量以其在本领域中适用的一般条件使用,或者必要时可以针对工艺运行进行适当调整。
二羧酸和醇可以在供应至反应器之前通过预混合器混合并分批引入,或者可以从提供的各个单独的管线分批引入反应器。
二羧酸可以包括选自由例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸等芳香族多元羧酸以及如己二酸、癸二酸、壬二酸、琥珀酸、马来酸和富马酸等饱和或不饱和的脂肪族多元羧酸组成的组中的一种或多种。作为具体实例,二羧酸可以是对苯二甲酸。
醇可以是具有4至13、5至12或6至10个碳原子的一元醇。例如,一元醇可以包括直链或支链醇,如正丁醇、异丁醇、仲丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、异辛醇、异壬醇、正壬醇、异癸醇、正癸醇、十一烷醇和十三烷醇。作为具体实例,醇可以是2-乙基己醇。
相对于与二羧酸反应所需的化学计量,可以将过量的醇供应到反应器。例如,供应至第1反应单元10的反应器11的二羧酸与醇的摩尔比可以为1:2至1:5或1:2至1:4.5。二羧酸和醇以该范围内的摩尔比作为反应物供应至反应器11,从而控制酯化的正向反应速率,同时使用于促进达到所需转化率的蒸汽量最小化。在一些情况下,可以将醇进一步供应到从第2反应单元10至第n反应单元n0中的反应单元的任何一个或多个反应器中。
催化剂可以包括选自由例如硫酸、对甲苯磺酸、甲磺酸等酸催化剂、如钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯和钛酸四-2-乙基己酯等钛酸烷基酯催化剂以及如氧化二丁基锡和马来酸丁基锡等有机金属催化剂组成的组中的一种或多种。作为具体实例,可以使用以钛酸烷基酯为代表的有机钛化合物作为催化剂,其可提高酯化速率,缩短反应时间。
反应器的运行温度可以是例如130℃至250℃、140℃至250℃或150℃至230℃。这里,反应器的运行温度可以是指从第1反应单元至第n反应单元的反应单元中的各个反应器的温度。更具体地,从第1反应单元至第n反应单元的反应单元中的各个反应器可以在该温度范围内相同或单独地控制。
反应器的运行压力可以是-1kg/cm2G至5.5kg/cm2G、0kg/cm2G至4.5kg/cm2G或0kg/cm2G至4kg/cm2G。这里,反应器的运行压力可以是指从第1反应单元至第n反应单元的反应单元中的各个反应器的压力。更具体地,从第1反应单元至第n反应单元的反应单元中的各个反应器可以在该压力范围内相同或单独地控制。
根据本发明的示例性实施方式,二羧酸可以是对苯二甲酸,醇可以是2-乙基己醇。因此,当在催化剂存在下将对苯二甲酸和2-乙基己醇引入反应器并酯化时,可以制备对苯二甲酸二辛酯(DOTP)作为二酯类材料。对苯二甲酸二辛酯是一种被广泛用作环境友好且无毒的增塑剂的材料,具有优异的与PVC等聚合物材料的相容性以及优异的低挥发性和电气性质。
根据本发明的示例性实施方式,反应部具有串联连接的总计n个反应单元,并且可以考虑反应的转化率控制和各个单元反应中的停留时间以及要达到的产物组成来设计。例如,n可以为2至8、3至7或4至6,即反应部可包括2至8、3至7或4至6个反应单元。
根据本发明的示例性实施方式,反应单元10、20、30、40、50或n0还可以包括:柱12、22、32、42、52或n2,向所述柱供应来自反应器11、21、31、41、51或n1的上部排出流以进行气液分离,所述上部排出流包含在酯化期间从所述反应器蒸发的醇和水,使气相作为上部排出流经过冷凝器13、23、33、43、53或n3供应至层分离器14、24、34、44、54或n4,并将液相作为下部排出流供应到所述反应器11、21、31、41、51或n1;以及层分离器14、24、34、44、54或n4,其进行分离得到水层和醇层,在除去水的同时仅将醇回流到所述柱。
在反应器中,通过二羧酸和醇的酯化可以产生作为反应产物的二酯类材料和作为参与酯化的副产物的水。例如,酯化的反应产物可以包括二酯类材料、水和未反应的材料。
为了提高酯化的正向反应速率,应有效除去作为副产物的水,以防止逆反应和催化剂因水而失活。在这点上,作为除去作为副产物的水的方法,将水蒸发并排出。这里,当水蒸发时,与水具有相似沸点的醇也一起蒸发,并且可以回收蒸发的醇并再次回流到反应器以保持反应物的高浓度,并且可以除去水。
具体而言,在反应器中,随着酯化的进行,醇参与反应,但不可避免地存在不参与反应并在高于醇的沸点的温度下因酯化而蒸发的醇,同时除了作为反应产物的二酯类材料之外,还产生水作为副产物,可以将水与醇一起蒸发并作为反应器的上部排出流排出。蒸发的水和醇作为反应器的上部排出流排出,并且可以供应到柱中。
在柱中,从反应器引入的气态醇和水可以被从层分离器供应到柱上部的低温液态醇液化,大部分气态醇被选择性液化并作为柱的下部排出流排出,该包括液态醇的柱的下部排出流被再次引入反应器,且液体醇可以再次参与酯化。这样,通过使来自反应器的上部排出流经过柱,在来自反应器的上部排出流中包含的水被冷凝并再次引入反应器,从而提高正向反应速率。
此外,从反应器蒸发的醇再次回流到反应器,从而保持反应器中醇的过量比例,并且将作为酯化副产物的水排出到反应体系外并除去,从而防止水回流到反应器,以防止反应器中的反应速率降低和催化剂性能劣化。
同时,柱内的气态水和未液化的气态醇作为柱的上部排出流排出,柱的上部排出流经过冷凝器供应至层分离器。具体而言,层分离器是对液态醇和水进行层分离的设备,此时,气态醇和水需要在层分离器中或在引入层分离器之前液化。因此,在将柱的上部排出流输送到层分离器的管线的任意区域安装冷凝器,并且气态醇和水的热量通过冷凝器除去,从而在引入层分离器之前将醇和水液化。
层分离器中的层分离可以通过醇和水之间的密度差异来进行。作为具体实例,由于醇的密度低于水的密度,因此可以在层分离器的上部形成醇层,并且可以在下部形成水层。这样,在层分离器中分离水层和醇层之后,可以通过连接到柱上部的管线从醇层中选择性地仅分离醇并回流到柱中。在此,必要时,可以从层分离器的醇层通过从与柱的上部连接的管线分支的管线除去一部分醇。此外,通过用于将水排放到外部的排放管线从水层除去水,或者可以通过各种途径将水再循环。
由于通过柱内冷凝而具有较低温度的醇回流到反应器中而降低了反应器的内部温度,因此应供应诸如高压蒸汽或高温蒸汽等能量来维持反应器的内部温度,以单独供应热量进入反应器。由于高压蒸汽通过高压具有平衡温度(高温),因此可以通过供应高压蒸汽将热量供应到反应器中。
反应器中的反应产物通过反应器的下部排出流进行分离,从第1反应单元至第n-1反应单元的反应单元的各个反应器中的下部排出流可以供给到各个反应单元后端的反应单元的反应器,最后端的反应单元的反应器的下部排出流可以被分离纯化并产品化。例如,如图2所示,当通过包括五个反应单元串联连接的反应部来制备二酯类材料时,将第1反应单元10的反应器11的下部排出流供应至第2反应单元20的反应器21,将第2反应单元20的反应器21的下部排出流供应至第3反应单元30的反应器31,将第3反应单元30的反应器31的下部排出流供应至第4反应单元40的反应器41,将第4反应单元40的反应器41的下部排出流供应至第5反应单元50的反应器51,而第5反应单元50的反应器51的下部排出流可经分离纯化以进行产品化。
为了使来自反应单元10、20、30、40、50和n0的各个反应器的下部排出流可以输送到后端的反应单元的反应器或输送到后续的分离纯化过程,可以在各个反应器的下部排出管线中设置泵。
来自最后端的反应单元的反应器的下部排出流中包含的二酯类材料可以通过已知方法纯化。例如,在以有机钛化合物为催化剂进行酯化时,在得到的二酯类材料中添加水使催化剂失活,然后可以用水蒸气蒸馏该材料以蒸发除去其中残留的未反应的醇。此外,该材料可以用碱性材料处理以中和剩余的二羧酸。另外,通过过滤除去固体,从而得到高纯度的二酯类材料。
根据本发明的一个示例性实施方式,在二酯类材料的连续制备过程中,二羧酸和醇在第1反应单元的反应器中酯化以制备反应产物,包括反应产物的下部排出流可以通过下部排出管线供应到后端的反应单元。
第1反应单元10的反应器11的运行压力可以是例如0.4kg/cm2G至5.5kg/cm2G、1kg/cm2G至5kg/cm2G或1kg/cm2G至4kg/cm2G。
具体而言,当制备二酯类材料时,通常,反应器的运行压力在常压下运行,以通过良好地除去水来确保反应速率。在这种情况下,由于低压而蒸发到反应器上部并排出的水和醇的流速可能增加,因此供应到反应器的能量、例如使用的高压(HP)蒸汽量可能增加。对此,在本发明中,将第1反应单元10的反应器11的运行压力控制为上述范围内的高压,从而降低反应器11的上部排出流的流速,以降低供应至反应器11的能量用量。具体而言,由于在反应开始时,作为反应物的醇被过量注入,因此即使在高压下也能很好地进行正向反应,因此,在反应开始时反应器11在该范围内的高压下运行,从而减少供应至反应器11的能量用量。
第1反应单元10的反应器11的运行温度可以是例如160℃至210℃、170℃至210℃或190℃至210℃。由于第1反应单元10的反应器11的运行温度升高时反应速率高,因此可以保持高转化率。然而,当温度过度升高时,反应器中的蒸发量和从柱回流到反应器的回流量增加,使得能量用量呈指数增加。因此,考虑到转化率和能量用量,可以将第1反应单元10的反应器11的温度控制在上述范围内。
根据本发明的示例性实施方式,第n反应单元的反应器的运行压力可以等于或低于第n-1反应单元的反应器的运行压力。作为具体实例,反应器的运行压力可以从第1反应单元10至第n反应单元n0降低。这样,第1反应单元10的反应器11在高压下运行,并且反应器的运行压力朝着后端的反应单元降低,从而朝着后端的反应单元很好地除水,以控制反应物的反应速率,使得在最后端的第n反应单元n0的反应器n1中可以达到所需的转化率。
具体地,当反应器中的水含量增加时,催化剂的活性降低,在作为可逆反应进行的酯化中作为产物的二酯类材料发生逆反应,生成二酯类材料和醇,从而可能降低总反应速率和转化率。因此,当压力没有朝着后端的反应单元的反应器降低时,能量用量可能减少,但可能对水的除去和反应产生不利影响。对此,在本发明中,第1反应单元的反应器在高压下运行以减少能量用量,同时朝着后端反应单元的反应器降低压力,从而很好地除水以解决上述问题。
第n反应单元的反应器的运行压力可以比第n-1反应单元的反应器的运行压力降低0%至90%,0%至70%,20%至50%,或0%至50%。
特别是,可以根据转化率适当选择从第2反应单元10至第n反应单元n0的反应单元的反应器中开始降低压力的反应单元的反应器。如此,在各个反应单元中控制反应器的运行压力,从而使供应至第1反应单元10的反应器11的蒸汽量最小化以减少所使用的全部蒸汽量,促进后端反应单元的反应器中作为副产物的水的除去以控制反应速率,并且有利于在最后端的第n反应单元n0的反应器n1中达到所需的转化率。
根据本发明的示例性实施方式,第n反应单元的反应器的运行压力可以等于或高于第n-1反应单元的反应器的运行温度。作为具体实例,运行温度可以从第1反应单元10到第n反应单元n0依次升高。如此,第1反应单元10的反应器11在高压下运行,并且反应器的运行温度朝着后端的反应单元依次升高,从而控制各个反应单元的反应器中反应物的反应速率。例如,第n反应单元的反应器的运行温度可以比第n-1反应单元的反应器的运行温度升高0%至20%,0.1%至15%或1%至5%。因此,随着反应的进行,由于朝着后端的反应单元的反应物减少而降低的反应速率得到改善,从而有利于在最后端的反应单元的反应器中达到所需的转化率。
根据本发明的示例性实施方式,作为最后端的反应单元的第n反应单元n0的反应器n1的运行压力可以是-1kg/cm2G至1kg/cm2G、-0.5kg/cm2G至0.5kg/cm2G或0kg/cm2G至0.2kg/cm2G,其运行温度可以是200℃至250℃、210℃至240℃或220℃至230℃。具体而言,在第n反应单元的反应器中,处于达到所需转化率的状态,其中反应物的含量低,存在作为副产物的水,并且作为产物的二酯类材料含量高,此时将运行压力和运行温度控制在所述范围内,可有效除去作为副产物的水,促进正向反应,有利于达到所需的转化率。
根据本发明的示例性实施方式,第n反应单元的反应器中的水含量可以比第n-1反应单元的反应器中的水含量减少22%至95%、30%至95%或40%至95%。具体而言,从第2反应单元的反应器到第n反应单元的反应器的压力降低,从而有利于除水,使得可以将反应单元的反应器中的水含量控制在上述范围内。
根据本发明的示例性实施方式,在制备二酯类材料的方法中,必要时,可以进一步安装如蒸馏塔、冷凝器、再沸器、阀、泵、分离器和混合器等装置。
以上,在附图中对本发明的二酯类材料的制备方法进行了描述说明,但附图中的描述说明仅为用于理解本发明的核心构成的描述说明,除了上述和附图中所示的方法和装置之外,没有单独描述说明的方法和装置也可以适当地应用和用于实施本发明的制备二酯类材料的方法。
在下文中,将通过实施例更详细地描述本发明。然而,提供以下实施例是为了说明本发明。对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种修改和变化,并且本发明的范围不限于此。
实施例和比较例
实施例1至6和比较例1至4
在图2所示的工艺流程图中,使用获自Aspen Technology Inc.的ASPEN PLUS在达到99%转化率的条件下模拟对苯二甲酸二辛酯(DOTP)的制备过程。
具体地,将对苯二甲酸和2-乙基己醇引入第1反应单元10的反应器11中,同时保持1:2至4.5的摩尔比在催化剂存在下进行酯化,并且对于反应器11中蒸发的上部排出流,使用柱12、冷凝器13和层分离器14将醇回流到反应器11并除去水。此外,将反应器11中的包括反应产物的下部排出流供应至第2反应单元20的反应器21。
与第1反应单元10的运行流程一样,通过第2反应单元20、第3反应单元30、第4反应单元40和第5反应单元50连续运行,并将位于最后端的第5反应单元50的反应器51的下部排出流分离纯化以获得对苯二甲酸二辛酯。
从第1反应单元10的反应器11到第5反应单元50的反应器51的反应器的温度通过在196℃至220℃的范围内以1%至5%的升温率逐渐升高温度来控制。
这里,从第1反应单元10到第5反应单元50的反应单元的反应器11、21、31、41和51中的水含量、运行压力和运行温度显示在下表1和2中:
[表1]
Figure BDA0003536632090000101
[表2]
Figure BDA0003536632090000102
比较例5和6
以与实施例1中相同的方式进行该过程,不同之处在于使用获自AspenTechnology Inc.的ASPEN PLUS在不设置转化率达到99%的条件的情况下模拟对苯二甲酸二辛酯(DOTP)的制备过程。
控制从第1反应单元10的反应器11到第5反应单元50的反应器51的各个反应器的温度同时将温度保持在215℃。
这里,从第1反应单元10到第5反应单元50的反应单元的反应器11、21、31、41和51中的水含量、运行压力和运行温度显示在下表3中:
[表3]
Figure BDA0003536632090000111
在表1至3中,使用的蒸汽总量作为实施例1至6和比较例1至6各自使用的蒸汽总量进行测量,通过将该量换算成相对于比较例1中使用的蒸汽总量的百分比来表示。
参见表1至表3,在二酯类材料的连续制备过程中,可以看出,在实施例1至6中,各个反应单元的反应器的运行压力、水含量和运行温度均如上所述控制,由此相对于比较例1,供应到全部反应单元的反应器的使用蒸汽总量之和为约36%至58%,这是较低的。
特别是,确认了在将第1反应单元10的反应器11的运行压力控制为1kg/cm2G至4kg/cm2G的实施例4至6中,运行温度朝着后端反应单元的反应器依次增加,运行压力依次降低,可有效除去水,使用的蒸汽总量更低。
相比之下,确认了在比较例1中,从第1反应单元10到第5反应单元50的反应单元中的反应器的运行压力都被控制在0.3kg/cm2G,由于低压运行,供应至全部反应单元的反应器的蒸汽量高。
此外,确认了在从第1反应单元10到第5反应单元50的反应单元中的反应器的运行压力都分别被控制为1kg/cm2G、2kg/cm2G和4kg/cm2G的比较例2至4中,由于高压运行,供应至全部反应单元的蒸汽总量与实施例相似,但后端反应单元中的水没有很好地除去,使得反应器中的水含量较高。
此外,确认了在第1反应单元10的反应器11在低压下运行并且运行压力朝着后端的反应单元的反应器降低,但是保持运行压力的比较例5中,使用的蒸汽总量是比较例1的1至370倍。
此外,在第1反应单元10的反应器11在高压下运行并且运行压力朝着后端的反应单元的反应器降低但温度保持恒定的比较例6中,与实施例相比使用的蒸汽总量增加,并且在第1反应单元10的反应器11中使用了所用蒸汽总量的70%以上。在这种情况下,由于用于将低温原料的温度升高到反应温度和蒸发该材料的能量高,所以反应单元10的反应器11大而低效。

Claims (12)

1.一种制备二酯类材料的方法,该方法通过包括反应部的二酯类材料的连续制备过程进行,在所述反应部中,从第1反应单元至第n反应单元的总计n个反应单元串联连接,所述反应单元包括将二羧酸和醇酯化的反应器,所述方法包括:
在第1反应单元的反应器中将二羧酸和醇酯化产生反应产物,并且将包含所述反应产物的下部排出流供应至后端的反应单元,
其中,第1反应单元的反应器的运行压力为0.4kg/cm2G至5.5kg/cm2G,
运行压力从第2反应单元至第n反应单元中的任何一个反应单元的反应器至第n反应单元的反应器降低,并且
运行温度从第1反应单元的反应器至第n反应单元的反应器升高。
2.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第n反应单元的反应器的运行压力等于或低于第n-1反应单元的反应器的运行压力。
3.如权利要求2所述的制备二酯类材料的方法,其中,第n反应单元的反应器的运行压力与第n-1反应单元的反应器的运行压力相比降低0%至90%。
4.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第1反应单元的反应器的运行压力为0.4kg/cm2G至4kg/cm2G。
5.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第1反应单元的反应器的运行温度为160℃至210℃。
6.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第n反应单元的反应器的运行温度与第n-1反应单元的反应器的运行温度相比升高0%至20%。
7.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第n反应单元的反应器的运行压力为-1kg/cm2G至1kg/cm2G,并且其运行温度为200℃至250℃。
8.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,第n反应单元的反应器中的水含量与第n-1反应单元的反应器中的水含量相比减少20%至95%。
9.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,n为2至8。
10.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,引入第1反应单元的反应器的所述二羧酸的量与引入第1反应单元的反应器的醇的总量的摩尔比为1:2至1:5。
11.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,所述反应单元还包括:
柱,向所述柱供应来自反应器的包含在酯化期间从反应器蒸发的醇和水的上部排出流以进行气液分离,使气相作为上部排出流经过冷凝器供应至层分离器,并将液相作为下部排出流供应到反应器;和
分离器,其进行分离得到水层和醇层,在除去水的同时仅将醇回流到所述柱。
12.如权利要求1所述的制备二酯类材料的方法,其中,所述二羧酸包括对苯二甲酸,所述醇包括2-乙基己醇。
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