[发明专利]双塔连续合成高纯度甲基苯基碳酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于甲基苯基碳酸酯的制备技术领域，具体涉及一种连续化合成甲基苯基碳酸酯的方法。

背景技术

甲基苯基碳酸酯是苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯反应的中间产物，自身可以发生歧化反应生成碳酸二苯酯和碳酸二甲酯，所以对酯交换法合成碳酸二苯酯的收率有着重要影响，并且也是碳酸二甲酯转化率的一个重要指标。

目前制备甲基苯基碳酸酯的方法主要有两种：一种是以氯甲酸苯酯和甲醇反应生成甲基苯基碳酸酯，该方法的缺点是：使用了剧毒的氯甲酸苯酯为原料，生成物中也含有有毒物质二氯甲烷，并且反应后的产物需要经过多道工序的洗涤、干燥和提纯后才能得纯度较高的甲基苯基碳酸酯。另一种方法是使用苯酚与碳酸二甲酯进行酯交换反应生成甲基苯基碳酸酯，该方法的缺点是：反应不易控制，甲基苯基碳酸酯易于歧化生成碳酸二苯酯，并且甲基苯基碳酸酯的收率很低，反应后的产物需要经过多步处理后才能得到较高纯度的甲基苯基碳酸酯。发明人所在的研究小组公开了一种制备高纯度甲基苯基碳酸酯方法，公开号为CN102531908A，该方法是以碳酸二甲酯和碳酸二苯酯为原料，在路易斯酸、金属氧化物、钛酸盐或有机锡类催化剂催化下，通过间歇升温反应，制备成甲基苯基碳酸酯，该方法优点是可以获得高纯度的甲基苯基碳酸酯，污染小，但是属于间歇反应，需经过常压反应过程，以及真空精馏逐步分离，最终获得目标产物，不利于工业化大批量合成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有甲基苯基碳酸酯制备方法中使用剧毒原料、反应生成物有毒、产品收率不高及提纯过程困难的缺点，提供一种能耗低、产品质量高、无污染的连续化合成高纯度甲基苯基碳酸酯的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：将碳酸二甲酯与碳酸二苯酯、催化剂加入物料混合罐中，碳酸二甲酯与碳酸二苯酯的摩尔比为1:0.2～5，催化剂与碳酸二苯酯的摩尔比为0.002～0.10:1，开启物料混合罐的加热和搅拌装置，充分混合均匀，所得混合液以10～120mL/分钟的流速泵入反应精馏塔中反应，反应精馏塔的塔顶温度为80～95℃、回流比为10：1～10、塔釜温度为150～250℃，轻组分由反应精馏塔顶部溢出，冷凝后一部分返回反应精馏塔塔顶回流，另一部分进入轻组分罐，反应生成的甲基苯基碳酸酯粗产品由反应精馏塔底部流出，进入精馏纯化塔分离提纯，精馏纯化塔的塔顶压力为-0.07～-0.099MPa、温度为90～160℃、回流比为5:1～10、塔釜温度为180～240℃，甲基苯基碳酸酯由精馏纯化塔顶部溢出，冷凝后一部分返回精馏纯化塔塔顶回流，一部分进入产品罐。

上述的碳酸二甲酯与碳酸二苯酯的摩尔比优选1:0.5～2，催化剂与碳酸二苯酯的摩尔比优选0.01～0.03:1。

上述的催化剂为路易斯酸、苯酚铅、钛酸酯类化合物、有机锡烷氧化物或有机锡氧化物，所述的钛酸酯类化合物具体可以是钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四苯酯等，所述的有机锡化合物具体可以是二丁基氧化锡、三丁基氧化锡、二乙基氧化锡、二辛基氧化锡等。

本发明的催化剂优选苯酚铅或二丁基氧化锡。

本发明优选混合液以30～50mL/分钟的流速泵入反应精馏塔中反应，反应精馏塔的塔顶温度为88～90℃、回流比为10：3～5、塔釜温度为200～220℃，精馏纯化塔的塔顶压力为-0.094～-0.097MPa、温度为110～120℃、回流比为5:3～5、塔釜温度为210～220℃。

本发明与现有技术相比有以下突出效果：

1、制备工艺流程简单、过程连续，通过双塔耦合，具有能耗低、无污染等特点，是一种高效可行的甲基苯基碳酸酯连续合成工艺。

2、使用原料无毒，本发明使用碳酸二甲酯和碳酸二苯酯为原料，避免了使用剧毒原料氯甲酸苯酯。

3、制备产品纯度高，本发明制备的甲基苯基碳酸酯纯度达到99.9%以上。

4、制备方法过程连续，适宜工业化大批量生产。

附图说明

图1是本发明实施例的工艺流程示意图。

图中1是物料混合罐、2是反应精馏塔、3是轻组分冷凝器、4是轻组分回流槽、5是轻组分冷却器、6是轻组分罐、7是塔顶冷凝器、8是回流罐、9是捕集器、10是产品冷却器、11是产品罐、12是真空冷却器、13是真空缓冲罐、14是精馏纯化塔再沸器、15是精馏纯化塔、16是反应精馏塔再沸器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1