[发明专利]1,4-环己烷二甲酸二甲酯的制法

说明书

本发明涉及一种1,4‑环己烷二甲酸二甲酯的制备方法，包括：提供填充有粒径1.5至5.0毫米的多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒的连续式反应器，且该连续式反应器的多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒填充密度为0.4至0.7克/平方厘米，其中，该多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒的钌金属分散度为13％以上；以及在该连续式反应器中，使含有对苯二甲酸二甲酯及1,4‑环己烷二甲酸二甲酯的反应物溶液与氢气于20至30千克/平方厘米的压力下进行氢化反应，以制得1,4‑环己烷二甲酸二甲酯。本发明所提供的制法可有效提升转化率，在加氢过程中表现出优异的催化活性，并减少后处理的成本，具有工业应用的价值。

技术领域

本发明涉及一种制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯的方法，尤其涉及一种通过氢化反应制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯的方法。

背景技术

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为广泛用于制造缩聚物及特殊聚酯的单体，而1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)为其合成过程中的中间体，对于1,4-环己烷二甲醇的合成具有其重要性。

通常，1,4-环己烷二甲酸二甲酯的制备以对苯二甲酸二甲酯(DMT)为起始物，通过使对苯二甲酸二甲酯的苯环加氢生成1,4-环己烷二甲酸二甲酯；早期对于苯环加氢反应的催化剂采用钯系催化剂，但该钯系催化剂需于较高的压力及较高的温度进行反应，且反应制备过程需使用如水或脂肪醇为反应溶剂，致使其后续分离处理程序繁琐，提高工厂建造成本及反应的运作费用；另外，该钯系催化剂易发生受反应副产物一氧化碳所毒化的问题，亦不利于生产。

现今已有技术公开使用钌系催化剂进行苯环加氢反应，遂使苯环加氢反应可于低压环境下操作且克服易受一氧化碳毒化的问题，但目前钌系催化剂由于容易失活，其使用时效较短，影响制程产率，且将钌系催化剂应用于连续式反应时，仍无法使操作压力低于40巴(bar)，未能有效解决制程成本昂贵的问题。

有鉴于此，有必要提出一种适于低压操作且能连续制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯的方法，以解决习知技术所存在的问题。

发明内容

为解决上述的问题，本发明提供一种1,4-环己烷二甲酸二甲酯的制备方法，包括：提供一填充有粒径为1.5至5.0毫米的多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒的连续式反应器，且该连续式反应器的多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒填充密度为0.4至0.7克/平方厘米(g/cm³)，其中，该多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒的钌金属分散度为13％以上；以及于该连续式反应器中，使含有对苯二甲酸二甲酯的反应物溶液与氢气于20至30千克/平方厘米(kg/cm²)的压力下进行氢化反应，以制得1,4-环己烷二甲酸二甲酯；其中，该反应物溶液的溶剂由1,4-环己烷二甲酸二甲酯组成，以令该对苯二甲酸二甲酯溶解于该1,4-环己烷二甲酸二甲酯中。

于本发明的1,4-环己烷二甲酸二甲酯的制备方法中，借由调整多个Ru/Al₂O₃催化剂颗粒于连续式反应器的填充方式，以使反应过程的热能得以迅速分散，并以1,4-环己烷二甲酸二甲酯作为反应溶剂，使1,4-环己烷二甲酸二甲酯可于20至30千克/平方厘米(kg/cm²)的低压环境下进行连续制备，有效提升转化率，并优化产能。此外，该制程不再额外使用其它反应溶剂，减少后处理的成本，同时降低对环境的危害，实具有工业应用的价值。

附图说明

通过例示性的参考附图说明本发明的实施方式：

图1是制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯的第一实施例的设备流程图；以及

图2是制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯的第二实施例的设备流程图。