[发明专利]一种混二元酸二甲酯的连续酯化生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及酯化合成技术领域，尤其涉及一种混二元酸二甲酯的连续酯化生产方法。

背景技术

混合二元酸二甲酯(MDBE)是由一种高沸点溶剂，是由生产己二酸带来的副产品二元羧酸(C4、C5、C6的混合二元酸)与甲醇酯化而成。MDBE溶剂具有沸点高、馏出均匀、气味温和、毒性低和能生物降解的特点，具有超强的溶解能力，有万能溶剂之称，它与聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂的相容性优越，可广泛代替酮类(如环己酮、异佛尔酮等)、醚类(如乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚等)、酯类(如乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等)等各类溶剂，广泛应用于卷材涂料、印铁涂料、汽车涂料、木器漆、油墨、喷绘墨水及树酯合成行业等。

高沸点溶剂MDBE传统的生产工艺是采用硫酸做催化剂，采用间歇式酯化方法，在催化剂存在下，混合二元酸和甲醇在酯化反应釜内加热回流反应，酯化反应完毕，经中和、水洗、蒸馏制得成品，未反应的甲醇回收精馏提纯。

但传统的间歇式生产工艺具有以下缺点：

1、间歇酯化能耗高、产品收率低、质量不稳定，不同批次的产品中的杂质含量及酸值不稳定；

2、间歇酯化反应不彻底，产品收率低；

3、混酸在酯化釜停留时间过长，导致生成大量的高分子聚合物，导致产品收率降低，堵塞设备，清洗频繁，增加了人工成本；

4、反应生成的高分子聚合物无法处理，造成严重的污染问题；

5、甲醇在反应过程中流失多，消耗高；

6、间歇式生产产量低，不利于规模化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种产品纯度高、质量稳定、生产能耗低、工艺操作简单的混二元酸二甲酯的连续酯化生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种混二元酸二甲酯的连续酯化生产方法，包括以下步骤：

(1)预酯化：将混合二元酸与甲醇以1∶2～3的摩尔比混合，在常温常压下进行预酯化，得到预酯化料；

(2)甲醇预热：将甲醇经加压预热至145～155℃的过热甲醇气体；

(3)连续酯化：在中部设有催化剂反应床的连续酯化反应器内，所述预酯化料从连续酯化反应器的顶部进入，所述过热甲醇气体从连续酯化反应器的底部进入，上升的甲醇气体与下落的预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，酯化生成的混二元酸二甲酯自所述酯化反应器的底部连续排出。

其中，所述催化剂为三氯化铁或者硫酸氢钠，所述催化剂的加入量为混合二元酸的5～15wt％。

所述混合二元酸为C4、C5、C6的混合二元酸。

所述连续酯化反应器的底部温度140～150℃，顶部温度70～81℃。

作为一种改进，将甲醇经加压预热到130～140℃，再经过热蒸汽加热至145～155℃的过热甲醇气体。

作为进一步的改进，所述过热甲醇气体进行逆流酯化反应后，未反应的甲醇气体自连续酯化反应器的顶部排出，经提纯后循环参与反应。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明采用连续酯化生产方法，而且预酯化料从连续酯化反应器的顶部进入，过热甲醇气体从连续酯化反应器的底部进入，在催化剂反应床上进行逆流反应，因此两种物料接触充分，酯化反应完全，原料转化率高，产品纯度高，而且缩短了反应时间，提高了生产效率。

2、本发明在连续酯化反应过程中，未反应的甲醇气体不断从连续酯化反应器的顶部排出回收利用，保持反应容器内甲醇的动态平衡，而且甲醇不断将酯化反应生成的水带走，有利于反应向正反应方向进行，提高了反应转化率。

3、本发明采用连续酯化法生产，由于工艺连续且运行平稳，产品的质量稳定均一，不会出现间歇法生产中不同批次间产品杂质含量及酸值不一致的问题。

4、本发明中甲醇气体动态流动，不断回收提纯，提高了甲醇的利用率，与传统的间歇法相比甲醇的利用率提高50％以上，而且甲醇的损失少，不需要配备甲醇精馏回收设备，减少了设备投资。

5、采用连续酯化后，由于酯化反应时间缩短，减少了反应加热时间，大大降低了能源消耗和生产成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。

实施例1

采用从己二酸的母液中所获得的混合二元酸(含有丁二酸20wt％、戊二酸50wt％、己二酸29wt％、杂质1wt％)和甲醇为原料，将混合二元酸与甲醇以1∶2的摩尔比在预酯化釜内混合，在常温常压下进行预酯化，得到预酯化料。