本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域,特別是涉及碳酸二苯酯的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
碳酸二苯酯(DPC)是一種不溶于水,溶于熱乙醇、苯、乙醚、四氯化碳、冰醋酸等有機(jī)溶劑的白色結(jié)晶固體。主要用于工程塑料聚碳酸酯和聚對(duì)羥基苯甲酸酯等的合成原料,也可以用作硝酸纖維素的增塑劑和溶劑。在農(nóng)藥上主要用于合成異氰酸甲酯,進(jìn)而制備氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑克百威。此外主要用于塑料工業(yè),制造聚芳基碳酸酯和對(duì)羥基苯甲酸聚酯、單異氰酸酯、二異氰酸酯。也可以制備塑料增塑劑?;どa(chǎn)中用作溶劑和載熱體。
現(xiàn)有技術(shù)中碳酸二苯酯的生產(chǎn)主要是以苯酚為原料,在堿性溶液介質(zhì)下與光氣反應(yīng),反應(yīng)完畢后物料靜置分層去掉母液,然后進(jìn)行多次冷洗和熱洗,經(jīng)真空脫水得粗品;將粗品高真空蒸餾,得產(chǎn)品。該工藝的缺陷是:合成工序繁瑣,產(chǎn)生大量的氯化鈉母液水,處理困難;且產(chǎn)品品質(zhì)不高,外觀(guān)顏色不穩(wěn)定,時(shí)常出現(xiàn)淺黃色、淺綠色、淡紅色;返釜蒸餾,耗能耗時(shí),成本高,產(chǎn)能低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種非溶劑法生產(chǎn)碳酸二苯酯的工藝,該工藝能提高產(chǎn)品品質(zhì)同時(shí)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本和廢物排放。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種非溶劑法生產(chǎn)碳酸二苯酯的工藝,步驟包括:
將苯酚熔融,升溫至110-130℃;
用DMF或N、N-二甲基苯胺或二者的類(lèi)似物做催化劑,投料量為苯酚的0.03-3%;
保持溫度,攪拌條件下通入光氣進(jìn)行光化反應(yīng);
然后升溫至140-180℃保溫1-5小時(shí);
然后減壓蒸餾得產(chǎn)品。
優(yōu)選的,所述的光氣緩慢連續(xù)通入苯酚中,通入速度以反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣中不含光氣為度。
優(yōu)選的,所述的反應(yīng)體系苯酚含量<5%,氯甲酸苯酯含量<1.5%為光化反應(yīng)終點(diǎn)。
優(yōu)選的,所述的苯酚與光氣的投料摩爾比為1:(0.6-0.9)。
優(yōu)選的,所述的反應(yīng)體系140-180℃保溫3-5個(gè)小時(shí)?;蛘咚龅姆磻?yīng)體系到氯甲酸苯含量<0.1%為保溫終點(diǎn)。
優(yōu)選的,所述的催化劑投料量為苯酚的1%。
優(yōu)選的,所述的分離苯酚采用油浴加熱蒸餾工藝,油溫180℃、內(nèi)溫150℃、真空度大于等于0.08Mpa。
優(yōu)選的,所述的減壓蒸餾產(chǎn)品采用油浴加熱,油溫220℃、內(nèi)溫190℃、真空度大于等于0.095Mpa。
文中沒(méi)有特殊說(shuō)明的投料量、含量都是以重量計(jì)。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
1、碳酸二苯酯生產(chǎn)新工藝提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,同時(shí)徹底避免了氯化鈉母液水及廢水、減少了蒸餾殘?jiān)?,降低了生產(chǎn)成本,做到了清潔生產(chǎn)。
2、減少了苯酚體系回收的運(yùn)行、專(zhuān)門(mén)的配料工序等,大大的提高生產(chǎn)效率;簡(jiǎn)化了操作。
3、新工藝使碳酸二苯酯操作更加平穩(wěn),提高了安全生產(chǎn)性。
4、新工藝合成的碳酸二苯酯產(chǎn)品純度高,外端顏色穩(wěn)定,白色至類(lèi)白色片狀結(jié)晶。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明:本發(fā)明的非溶劑法生產(chǎn)碳酸二苯酯的工藝,步驟包括:
將苯酚熔融,升溫至110-130℃;
用DMF或N、N-二甲基苯胺或二者的類(lèi)似物做催化劑,投料量為苯酚的0.03-3%,
優(yōu)選投料量為苯酚的1%。
保持110-130℃的溫度,攪拌條件下通入光氣進(jìn)行光化反應(yīng);只要在此條件下通入光氣反應(yīng)即可獲得產(chǎn)品,然后分離苯酚再蒸餾就可以得到產(chǎn)品。
為了使得反應(yīng)更完全,優(yōu)選的操作方式是:光氣緩慢連續(xù)通入苯酚中,通入速度以反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣中不含光氣為度。然后持續(xù)反應(yīng),直到所述的反應(yīng)體系苯酚含量<5%,氯甲酸苯酯含量<1.5%為光化反應(yīng)終點(diǎn)。通常,所述的苯酚與光氣的投料摩爾比為1(0.6-0.9)。
然后升溫至140-180℃保溫1-5小時(shí);
優(yōu)選的是:所述的反應(yīng)體系140-180℃保溫3-5個(gè)小時(shí);或者所述的反應(yīng)體系到氯甲酸苯酯含量<0.1%為保溫終點(diǎn)。
然后采用油浴加熱蒸餾工藝分離苯酚,油溫180℃、內(nèi)溫150℃、真空度大于等于0.08Mpa。采用油浴加熱減壓蒸餾得產(chǎn)品,油溫220℃、內(nèi)溫190℃、真空度大于等于0.095Mpa。
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加明確和清楚本發(fā)明的技術(shù)思想,下面提供幾組優(yōu)選的實(shí)施例,但本發(fā)明的實(shí)施不僅限于如下實(shí)施例。
實(shí)施例1
將苯酚282g投入500ml反應(yīng)瓶,升溫熔融,達(dá)到115℃時(shí),按苯酚重量的1%加入適量催化劑DMF。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣,保證光氣反應(yīng)完全;光化到12個(gè)小時(shí),
取樣分析:苯酚2.1%,氯甲酸苯酯0.9%,碳酸二苯酯96.3%,反應(yīng)結(jié)束;苯酚與光氣實(shí)際使用的摩爾比為1:0.8。升溫到150℃保溫3小時(shí),測(cè)得氯甲酸苯酯含量<0.1%為終點(diǎn)。采用油浴加熱蒸餾工藝,油溫180℃、內(nèi)溫150℃、真空度0.085Mpa,蒸餾分離苯酚;油溫220℃、內(nèi)溫190℃、真空度0.096Mpa,蒸餾得產(chǎn)品。
實(shí)施例2
將苯酚282g投入500ml反應(yīng)瓶,升溫熔融,達(dá)到115℃時(shí),按苯酚重量的1.1%加入適量催化劑N、N-二甲基苯胺。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣,保證光氣反應(yīng)完全;光化時(shí)間13個(gè)小時(shí),取樣分析:苯酚3.7%,氯甲酸苯酯3.3%,碳酸二苯酯92.3%;補(bǔ)加苯酚20g進(jìn)行保溫后,170℃保溫4小時(shí),測(cè)得氯甲酸苯酯含量<0.1%為終點(diǎn)。苯酚與光氣實(shí)際使用的摩爾比為1:0.9。采用油浴加熱蒸餾工藝,油溫180℃、內(nèi)溫150℃、真空度0.086Mpa,蒸餾分離苯酚;油溫220℃、內(nèi)溫190℃、真空度0.096Mpa,蒸餾得產(chǎn)品。
實(shí)施例3
將苯酚282g投入500ml反應(yīng)瓶,升溫熔融,達(dá)到115℃時(shí),按苯酚重量的1.1%加入適量催化劑DMF。攪拌條件下控制流量緩慢通入光氣,保證光氣反應(yīng)完全;光化時(shí)間11個(gè)小時(shí),取樣分析:苯酚5.8%,氯甲酸苯酯0.3%,碳酸二苯酯92.3%,反應(yīng)結(jié)束;苯酚與光氣實(shí)際使用的摩爾比為1:0.6。升溫到160℃保溫4小時(shí),測(cè)得氯甲酸苯酯含量<0.1%為終點(diǎn)。采用油浴加熱蒸餾工藝,油溫180℃、內(nèi)溫150℃、真空度0.083Mpa,蒸餾分離苯酚;油溫220℃、內(nèi)溫190℃、真空度0.097Mpa,蒸餾得產(chǎn)品。