[发明专利]一种碳酸二辛酯的制备方法及装置

说明书

本发明提供了一种碳酸二辛酯的制备方法，包括：将碳酸二甲酯和正辛醇在固体碱催化剂的作用下进行酯交换反应，得到碳酸二辛酯；所述固体碱催化剂包括活性成分和助剂。本发明以碳酸二甲酯和正辛醇为反应原料，以特定的固体碱催化剂进行反应制备碳酸二辛酯，反应过程中催化效果好，副产物少，收率高，另外，本发明中的催化剂还可以循环使用。本发明提供的方法能够规模化生产制备碳酸二辛酯，制备产品纯度和收率较高。本发明还提供了一种碳酸二辛酯的制备装置。

技术领域

本发明涉及碳酸二辛酯技术领域，尤其涉及一种碳酸二辛酯的制备方法及装置。

背景技术

碳酸二辛酯是一种新型的润肤剂，其具有极干爽的肤感和良好的铺展性，可与挥发性硅油相媲美；同时，它对结晶型有机防晒剂和二氧化钛、氧化锌有良好的溶解性，用在防晒产品中可显著提高产品的SPF值并降低防晒剂的油腻感。作为一种植物来源的油脂，碳酸二辛酯具有极佳的皮肤相容性，对皮肤和粘膜的刺激性很低，非常适用于婴幼儿产品和高档护肤品。

目前，国内还没有实现碳酸二辛酯的规模化生产，其市场主要由巴斯夫垄断。碳酸二辛酯的合成路线为采用碳酸二甲酯与正辛醇为原料，使用碱性催化剂，经过酯交换反应，合成碳酸二辛酯。现有技术常用的催化剂一般为碱性催化剂，如：碳酸钠、碳酸钾等，这些碱性催化剂，不能连续使用，需要过滤等后处理工序，导致工艺流程复杂，不符合绿色环保的理念。而且，现有技术制备得到的产品中含有微量杂质，导致产品不能满足下游化妆品的需求。

因此，目前迫切需要开发一种碳酸二辛酯的绿色合成和提纯方法，实现产品的规模化生产，改变原料长期依赖进口的局面。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碳酸二辛酯的制备方法及装置，本发明提供的方法能够实现规模化生产，而且制得的产品纯度和收率较高。

本发明提供了一种碳酸二辛酯的制备方法，包括：

将碳酸二甲酯和正辛醇在固体碱催化剂的作用下进行酯交换反应，得到碳酸二辛酯。

目前国内尚无规模化生产碳酸二辛酯的装置，而且大都采用碳酸钠、碳酸钾等碱性催化剂制备，工艺流程复杂，制备得到的产品气味较差。本发明提供的方法采用碳酸二甲酯和正辛醇在固体碱催化剂的催化作用下进行酯交换反应，本发明中的催化剂可以连续进行使用，无需处理；而且制备得到的粗产品经过树脂吸附去除残留的微量杂质然后进行精馏，得到化妆品级碳酸二辛酯产品。本发明提供的技术方案能够实现碳酸二辛酯的绿色连续化生产和产品提纯，填补国内领域的空白。

本发明提供的碳酸二辛酯的制备过程中涉及到的反应方程式为：

本发明以碳酸二甲酯和正辛醇为原料，采用固体碱催化剂，在固定床反应器中通过酯交换反应合成碳酸二辛酯，固体碱催化剂填充在催化剂床层中，可连续使用，无需催化剂后处理工序，制备的粗品碳酸二辛酯经树脂吸附、精馏，得到无味的化妆品级碳酸二辛酯，整个工艺流程操作简单，绿色环保。

在本发明中，所述固体碱催化剂包括活性成分和助剂。在本发明中，所述活性成分优选为碱金属及其氧化物和碱土金属及其氧化物中的一种或几种，更优选为碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的一种或几种，最优选为金属镁、氧化镁、金属钙、氧化钙、金属钠和氧化钠中的一种或几种。在本发明中，所述助剂优选为载体，更优选为氧化硅或氧化铝。在本发明中，所述活性成分在固体碱催化剂中的含量优选为3～5mmol/g，更优选为3.5～4.5mmol/g，最优选为4mmol/g。在本发明中，所述固体碱催化剂优选为块体状固体碱催化剂，本发明采用块体状固体碱催化剂能够将其固定填充在反应器的床层中，在反应过程中，催化剂不进入到反应产物中，使催化剂能够循环利用。在本发明中，所述固体碱催化剂的尺寸优选为长2～4mm，更优选为2.5～3.5mm，最优选为3mm，宽为4～6mm，更优选为4.5～5.5mm，最优选为5mm，高为4～6mm，优选为4.5～5.5mm，最优选为5mm。