[发明专利]微反应器连续合成碳酸二苯酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工产品的制备技术领域，特别涉及一种制备碳酸二苯酯的方法。

背景技术

碳酸二苯酯是一种重要的有机中间体，可用于合成医药、农药和其他产品，它是熔融酯交换制备聚碳酸酯的重要中间体。合成碳酸二苯酯的工艺有很多种，其工艺路线主要有：一、光气法，以光气和苯酚为原料，在碱性介质中进行反应，如CN8610765所公开的方法。但光气有剧毒且腐蚀性大，安全剂环境问题突出，而且所生产的DPC中会残留氯离子，影响了由该碳酸二苯酯与双酚A反应所得的聚碳树脂的质量，无法直接用作聚碳酸酯的原料；二、氧化羰基化法，以苯酚、一氧化碳、氧气为原料，在催化剂作用下反应生成碳酸二苯酯。该工艺具有无污染、不需溶剂、无有毒盐生成的优点，但是由于催化剂体系比较复杂，包括主催化剂、助催化剂和助剂等，而且活性较低，同时反应生成的水难于除去。转化率较低，且不易工业化；三、酯交换法：主要指苯酚和碳酸二甲酯为原料直接合成碳酸二苯酯的工艺路线。此工艺路线副产苯甲醚，且反应活性低，收率不高。如CN1803282采用钒-铜的复合氧化物催化剂，碳酸二苯酯的收率为30%；且因为平衡常数小，须通过移出产物甲醇才能提高苯酚的转化率。所以一般采用反应精馏工艺进行，而甲醇与碳酸二甲酯能形成共沸物，反应需要在较高温度下进行，在移出甲醇时，未反应的碳酸二甲酯也会一起移出，造成原料转化率低，移出的DMC和甲醇的共沸物需重新分离，增加了设备投资和操作费用。虽然已有工业化应用，但是存在设备投资高、单程转化率低、能耗高、操作费用高等问题。

微反应器一般指经过微加工和精密加工技术制造的小型反应系统，包括化工单位所需要的混合器、换热器、反应器、控制器等，其管道尺寸远远小于常规管式反应器，微型化的结构使其具有一些新的特性。具有混合性能好，停留时间控制精确和安全性高等优点。但是普通的微反应器用于碳酸二苯酯的合成工艺中时会产生选择性和收率不高的问题。

发明内容

本发明的目的是获得一种碳酸二苯酯的微反应合成新工艺，但是仅仅简单的利用常规微反应器进行反应，存在反应物料易堵塞管路、合成收率不高等缺点。为克服上述难题，本发明提供了一种能稳定连续运行的微反应器连续合成碳酸二苯酯的方法。

本发明所述的微反应器连续合成碳酸二苯酯的方法包括以下步骤：

（1）将苯酚和均相催化剂混合均匀后再加入甲基苯基碳酸酯混合均匀，得到反应物料；

（2）将反应物料分两股泵入微反应器中，流速均为0.05～20ml/min；在微反应器的进料口处，一股物料通过分散膜片喷射到另一股物料上进行合成反应，从微反应器流出的反应液即为碳酸二苯酯粗产物；

其中微反应器中的合成反应温度为170～250℃，压力为0.1～5MPa。

此外为了让步骤（1）中的苯酚和均相催化剂混合的更均匀，还可以对苯酚和均相催化剂的混合物进行适当地加热。

优选地，所述的微反应器流道长0.5～10m。

更优选地，所述微反应器为喷射分散型微反应器，它的一条物料进料口处安装有分散膜片，该分散膜片为500～2000目膜片。

或者进一步优选地，所述微反应器的反应流道长2～6m。

再或者进一步优选地，所述微反应器的反应流道横截面积为（0.05～0.4）×（0.05～0.4）（mm²)。

再或者进一步优选地，所述的苯酚与甲基苯基碳酸酯的摩尔比为1:0.5～10。

再或者进一步优选地，所述的两股反应物料的流速均为2～5ml/min。

再或者进一步优选地，所述的微反应器中的合成反应温度为200～230℃。

再或者进一步优选地，所述的微反应器中的合成反应压力为1.5～3.5 MPa。

再或者进一步优选地，所述的均相催化剂与苯酚的摩尔比为0.001～0.2。

本发明优点是：

1、反应器为微尺寸，使物料混合均匀，传质、传热效率好；

2、微反应器为喷射分散型结合延时管结构，有效地促进反应进行；

3、微尺寸反应器可以实现反应温度的精确控制，以及精确控制反应压力；

4、通过微反应器核心器件的改进和工艺条件的控制，实现碳酸二苯酯的高选择性、高产率；

5、设备投资少。

本发明提高反应选择性和转化率，降低投资，节约生产成本，整个工艺流程简单、过程连续，具有能耗低、无污染等特点，是一种高效可行的碳酸二苯酯连续合成工艺。

具体实施方式