[发明专利]对苯二甲酸二（2－乙基己酯）的制备

说明书

发明领域

本发明涉及自对苯二甲酸(TPA)制备对苯二甲酸二(2-乙基己酯)。更具体而言，本发明涉及通过在高温高压下用2-乙基己醇(EH)酯化TPA同时自反应混合物中除去反应水制备对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的方法。

发明背景

对苯二甲酸二(2-乙基己酯)，也称对苯二甲酸二辛酯或DOTP，在多种聚合物材料如聚氯乙烯中用作增塑剂。DOTP可通过对苯二甲酸二甲酯(DMT)和EH在钛酸酯催化下的酯交换反应制备。TPA与EH在DMT酯交换所用相似条件下的直接酯化的反应速率慢并有零星的起泡问题。US-2002028963-A1公开了一种酯化方法，其中水通过与醇共沸蒸馏除去。JP-60004151-A(JP-03004052-B)公开了TPA与EH在高压和高温下的反应。JP-2001031794-A公开了通过使C₉-C₁₈一元醇中至少之一和2-乙基己醇与对苯二甲酸反应制备对苯二甲酸酯。反应过程中形成的水被除去，醇被分离出并再循环到系统中。最后，US-5,532,495公开了包括自反应混合物中除去水和部分醇反应物的多步酯化法。

发明概述

我们已开发出通过TPA与EH在高压和高温下酯化同时在酯化过程中除去反应水和一些EH制备对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的方法。本发明因此提供了制备对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的方法，所述方法包括在钛催化剂存在下使TPA与EH在反应区中接触，反应区中总压保持在100-400kPa(1-4巴表压)，温度保持在180-270℃，EH∶TPA摩尔比保持在2∶1-2.5∶1，惰性气体流经反应区中的TPA/EH反应混合物以使水和EH的混合物在对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的制备过程中从反应区除去。我们的新方法以良好的反应速率提供所需的二酯产物，TPA反应物转化率高，无可见的泡沫问题。

发明详述

本发明的酯化方法在包含压力容器的反应区中进行，同时保持EH∶TPA摩尔比在2∶1-2.5∶1。反应区中的压力和温度分别保持在100-400kPa(1-4巴表压(barg))和180-270℃。优选的压力和温度范围分别为200-350kPa(2-3.5barg)和180-260℃。

本发明的重要特点在于在酯化过程中随同EH一起除去反应水。维持EH∶TPA摩尔比在2∶1-2.5∶1需要在过程中向反应容器中加入EH。可将自反应区移除的EH/水混合物或共沸物分离成富EH的有机相和水相，富EH的有机相可返回反应区。或者，EH∶TPA摩尔比可通过加入新的EH保持在2∶1-2.5∶1。

反应水从反应区的除去通过使惰性气体流经反应区中的TPA/EH反应混合物来辅助进行。氮气最便宜，因此是优选的惰性气体。惰性气体通常通过常规导管或经由气体喷射装置在TPA/EH反应混合物的表面下进给。虽然惰性气体可间歇或不连续地进给，但优选其在酯化反应一开始即连续进给。流经TPA/EH反应混合物的气体量可显著变化，但通常在每小时每体积反应混合物2-5体积气体的范围内。

所述钛催化剂可为任何可溶于反应混合物中(即可溶于EH和对苯二甲酸二(2-乙基己酯)产物中)的钛化合物。适宜的钛化合物的实例包括具有式Ti(OR)₄的四烷氧基钛，其中R为1-8个碳原子的烷基。钛化合物的催化有效量通常为在反应混合物中提供钛[Ti]浓度为5-200ppm重量的量。本发明的方法可以间歇、半连续或连续方式进行。在间歇方式中，搅拌下的压力容器中装着TPA、EH和催化剂，在加热和加压下进行酯化，同时让惰性气体流经反应混合物。除去EH/水混合物，EH在工艺过程中进给到反应容器中。过程结束时，对苯二甲酸二(2-乙基己酯)产物按常规程序从容器中回收并纯化。连续操作涉及连续或间歇地向保持在预定温度、压力和液位下的压力容器中进给TPA、EH和催化剂和连续或间歇地从保持在预定温度、压力和液位下的压力容器中除去EH、水和含产物的反应混合物。所述含产物的反应混合物可进给到一个或多个二级反应容器中，TPA和/或TPA半酯向二酯产物的转化在其中完成。