一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法与流程

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法。

背景技术：

丁二酰丁二酸二甲酯是重要的有机合成中间体。该化合物的合成工艺有很多，一般都是采用丁二酸二甲酯在惰性溶剂中经醇钠作用，发生自身缩合而生成丁二酰丁二酸二甲酯的工艺路线。常用的溶剂有二甲苯、甲苯、道生等高沸点化合物，而且常常加入少量的极性助溶剂以促进反应的进行。常见的极性助溶剂有二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、环丁砜等。无论采用何种惰性溶剂和助溶剂组成的混合溶剂，都存在着产物分离提纯工艺复杂、产物的收率偏低、反应时间过长等缺陷。

针对这一问题，本申请人首先利用丁二酸与甲醇在氮气保护条件下反应生成丁二酸二甲酯，以此为反应溶剂，在超声震荡条件下向其中滴加甲醇钠，滴加完毕后，继续回流反应一段时间，通过流体的微观震动有助于提升反应的充分性；反应完毕后经搅拌浆化后抽滤，再用无水甲醇洗涤后分馏，从而回收甲醇和丁二酸二甲酯；而滤饼通过稀硫酸中和后进行减压蒸馏得到最终产品。这一工艺方法有效保证产物收率，同时在一定程度上简化了工艺步骤，然而，其污水排放量仍相对较大。

技术实现要素：

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法，以解决常规生产方法污水排放量较大的技术问题。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法，包括以下步骤：

1)向容器中加入丁二酸，搅拌加热升温到56℃，然后在氮气保护下升温至95℃，向体系中滴加过量甲醇，滴加时间为5小时，而后在常压下蒸出过量甲醇，再减压蒸馏收集产物，得到丁二酸二甲酯，同时收集残留液待用；

2)取反应后的丁二酸二甲酯溶液，在氮气保护下持续搅拌，同时在电加热结合夹套换热的条件下将其加热到120℃维持30min，而后在超声震荡条件下向其中滴加甲醇钠溶液，滴加完毕后，再回流反应25min，然后将反应物冷却，加入无水甲醇，搅拌浆化，抽滤，并用无水甲醇洗涤滤饼，将母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯，分馏所得的残留液充入所述夹套作为换热工质；

3)取浓度为98％的硫酸，利用步骤1)所得的残留液将其稀释至20％，待饼抽干后，用该稀释液进行中和，析出产品，抽滤分别收集固相和液相，其中固相以45℃的温度、0.5个大气压的压力进行减压干燥6h，即得到丁二酰丁二酸二甲酯成品，向液相中加入过量氯化钙，收集沉淀物。

作为优选，步骤1)中甲醇总滴加量的摩尔量是丁二酸摩尔量的4倍。

作为优选，步骤1)中收集的产物是120℃/650mmhg的馏份。

作为优选，步骤2)中超声震荡的条件为1.7mhz；步骤2)中甲醇钠的滴加速度为10ml/min。

作为优选，步骤2)中丁二酸二甲酯溶液与甲醇钠的用量比为5ml:2.3g。

作为优选，还包括以下步骤4)：将减压干燥后的丁二酰丁二酸二甲酯成品进行粉碎，进入研磨机研磨，而后包装。

本发明提供了一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法。该技术方案首先利用丁二酸与甲醇在氮气保护条件下反应生成丁二酸二甲酯，以此为反应溶剂，在超声震荡条件下向其中滴加甲醇钠，滴加完毕后，继续回流反应一段时间，通过流体的微观震动有助于提升反应的充分性；反应完毕后经搅拌浆化后抽滤，再用无水甲醇洗涤后分馏，从而回收甲醇和丁二酸二甲酯；而滤饼通过稀硫酸中和后进行减压蒸馏得到最终产品。在此基础上，本发明利用减压蒸馏的残留液配制酸洗液，并向过量的酸洗液中加入氯化钙，从而可得到硫酸钙副产物；同时，对分馏后的高温残留液，利用其为下阶段的丁二酸二甲酯进行升温，从而有效利用了余热，并减少了污水排放量。本发明不仅具有较高的收率，而且污染物排放量显著下降，具有突出的技术优势。

附图说明

图1是本发明中丁二酰丁二酸二甲酯的分子结构图。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法，包括以下步骤：

1)向容器中加入丁二酸，搅拌加热升温到56℃，然后在氮气保护下升温至95℃，向体系中滴加过量甲醇，滴加时间为5小时，而后在常压下蒸出过量甲醇，再减压蒸馏收集产物，得到丁二酸二甲酯，同时收集残留液待用；

2)取反应后的丁二酸二甲酯溶液，在氮气保护下持续搅拌，同时在电加热结合夹套换热的条件下将其加热到120℃维持30min，而后在超声震荡条件下向其中滴加甲醇钠溶液，滴加完毕后，再回流反应25min，然后将反应物冷却，加入无水甲醇，搅拌浆化，抽滤，并用无水甲醇洗涤滤饼，将母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯，分馏所得的残留液充入所述夹套作为换热工质；

3)取浓度为98％的硫酸，利用步骤1)所得的残留液将其稀释至20％，待饼抽干后，用该稀释液进行中和，析出产品，抽滤分别收集固相和液相，其中固相以45℃的温度、0.5个大气压的压力进行减压干燥6h，即得到丁二酰丁二酸二甲酯成品，向液相中加入过量氯化钙，收集沉淀物。

实施例2

一种大幅降低丁二酰丁二酸二甲酯污水排放的环保生产方法，包括以下步骤：

1)向容器中加入丁二酸，搅拌加热升温到56℃，然后在氮气保护下升温至95℃，向体系中滴加过量甲醇，滴加时间为5小时，而后在常压下蒸出过量甲醇，再减压蒸馏收集产物，得到丁二酸二甲酯，同时收集残留液待用；

2)取反应后的丁二酸二甲酯溶液，在氮气保护下持续搅拌，同时在电加热结合夹套换热的条件下将其加热到120℃维持30min，而后在超声震荡条件下向其中滴加甲醇钠溶液，滴加完毕后，再回流反应25min，然后将反应物冷却，加入无水甲醇，搅拌浆化，抽滤，并用无水甲醇洗涤滤饼，将母液与洗涤液合并进行分馏，回收甲醇和丁二酸二甲酯，分馏所得的残留液充入所述夹套作为换热工质；

3)取浓度为98％的硫酸，利用步骤1)所得的残留液将其稀释至20％，待饼抽干后，用该稀释液进行中和，析出产品，抽滤分别收集固相和液相，其中固相以45℃的温度、0.5个大气压的压力进行减压干燥6h，即得到丁二酰丁二酸二甲酯成品，向液相中加入过量氯化钙，收集沉淀物。

其中，步骤1)中甲醇总滴加量的摩尔量是丁二酸摩尔量的4倍。步骤1)中收集的产物是120℃/650mmhg的馏份。步骤2)中超声震荡的条件为1.7mhz；步骤2)中甲醇钠的滴加速度为10ml/min。步骤2)中丁二酸二甲酯溶液与甲醇钠的用量比为5ml:2.3g。还包括以下步骤4)：将减压干燥后的丁二酰丁二酸二甲酯成品进行粉碎，进入研磨机研磨，而后包装。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。