一種純化硫酸二甲酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種純化硫酸二甲酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸二甲酯是一種無色或微黃色、略有蔥頭氣味的油狀可燃性有機(jī)液體，其沸點188°C (分解)、相對分子質(zhì)量126.13。硫酸二甲酯為一種性能優(yōu)異的甲基化劑，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、日用化工、香料及生物化學(xué)等領(lǐng)域。雖然由于其毒性較強(qiáng)，科研人員與化工業(yè)界也一直在試圖尋求到一種更為“安全、綠色”的甲基化劑對其進(jìn)行替代，其中碳酸二甲酯以其“綠色”、無毒的優(yōu)點被寄予了厚望與廣泛關(guān)注，但由于碳酸二甲酯的反應(yīng)活性遠(yuǎn)不及硫酸二甲酯優(yōu)異、同時由于其成本較高，因而始終無法實現(xiàn)對硫酸二甲酯的全面替代。因此，硫酸二甲酯在可以預(yù)見的未來，毫無疑問仍將作為一種主要的甲基化劑被廣泛使用。而且在中國，迎著其被從2015年版劇毒化學(xué)品管理目錄中剔除春風(fēng)，硫酸二甲酯定將以其活性優(yōu)良、成本低廉的優(yōu)勢而獲得長期廣泛的應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的硫酸二甲酯純化方法皆為真空加熱蒸餾法，該方法由于硫酸二甲酯沸點較高(188°C)且與沸點溫度下開始分解的特性，因而需要完好的真空系統(tǒng)作為保證，同時，硫酸二甲酯還具有較高的比熱容與氣化潛熱，因此蒸餾過程需要消耗較高的熱量。從效率上來說，采用3000L的搪瓷釜進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾得2.4噸硫酸二甲酯粗品需耗時約10小時。由此可見，傳統(tǒng)的蒸餾純化的方法，其效率是比較低的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明根據(jù)硫酸二甲酯的生產(chǎn)工藝及主要雜質(zhì)性質(zhì)的特點，采用中和純化的方法對雜質(zhì)予以去除。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種純化硫酸二甲酯的方法，取一定量的粗品硫酸二甲酯置于反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌降溫，當(dāng)體系溫度不高于28°C時，向其中投入堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，維持溫度不高于28°C繼續(xù)攪拌，濾除體系的固體物質(zhì)即得純化的硫酸二甲酯成品。
[0007]優(yōu)選地，加入堿性物質(zhì)后的攪拌時間為80?130min。
[0008]優(yōu)選地，所述粗品硫酸二甲酯的酸度< 2.0%，主要是由于控制粗品的酸度處于較低水平是為了避免原料SO3等的浪費(fèi)，同時亦可以降低中和反應(yīng)后體系中水分的含量。
[0009]優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)占粗品硫酸二甲酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 %?3 %。
[0010]優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氧化鈣中的其中一種，本方案中堿性物質(zhì)堿性強(qiáng)度適中，反應(yīng)后不生成影響產(chǎn)品質(zhì)量的雜質(zhì)的物質(zhì)，堿性物質(zhì)的投入量根據(jù)粗品硫酸二甲酯酸度變化而正比例變化。
[0011]純化過程中所涉主要反應(yīng)如下:
[0012]以碳酸氫鈉為堿性物質(zhì)純化試劑
[0013]CH30S03H+NaHC03— CH 30S03Na+C02+H20
[0014]S03+2NaHC03— Na 2S04+C02+H20
[0015]H2S04+2NaHC03— Na 2S04+2H20+2C02
[0016]以純堿為堿性物質(zhì)純化試劑
[0017]2CH30S03H+Na2C03— 2CH 30S03Na+C02+H20
[0018]S03+Na2C03— Na 2S04+C02
[0019]H2S04+Na2C03— Na 2S04+H20+C02
[0020]以氧化鈣為堿性物質(zhì)純化試劑
[0021]2CH30S03H+Ca0 一 (CH3OSO3) 2Ca+H20
[0022]S03+Ca0 — CaSO4
[0023]H2S04+Ca0 — CaS04+H20
[0024]為了降低硫酸二甲酯中水分含量以提高其穩(wěn)定性，可向中和得到的純化硫酸二甲酯成品中投入1.5%左右的分子篩等干燥劑進(jìn)行干燥，然后濾除干燥劑。
[0025]而且在實際試驗過程中，我們欣喜地發(fā)現(xiàn)，通過純堿或碳酸氫鈉等的加入，不但有效地降低了硫酸二甲酯酸度、提高了酯含量，而且還有效地降低了體系中鐵離子含量；當(dāng)粗品顏色較深時通過純堿或碳酸氫鈉的加入還能明顯降低硫酸二甲酯色度。
[0026]本發(fā)明的純化方法硫酸二甲酯收率可達(dá)98%以上，較蒸餾純化方式的96%左右的收率提高了約2個百分點，降低了資源浪費(fèi)與環(huán)保壓力，免除了蒸餾純化方式對真空系統(tǒng)的高要求，從而減少了對純化系統(tǒng)進(jìn)行維修維護(hù)的頻次，降低了設(shè)備要求。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]實施例1
[0029]量取酸度為1.7%、鐵離子含量為98.75ppm的硫酸二甲酯粗品150毫升(重量約150X 1.33 = 199.5g)，投入500毫升三口燒瓶中，將三口燒瓶置于低溫恒溫反應(yīng)浴內(nèi)(設(shè)定恒溫浴溫度為20°C)開動攪拌，冷卻降溫。當(dāng)體系溫度降至220C時向其中投入經(jīng)稱量的純堿2.Sg，維持體系溫度在22?15°C攪拌反應(yīng)2h，過濾得硫酸二甲酯產(chǎn)物，取樣測得酸度為0.23%、鐵離子含量10.84ppm、酯質(zhì)量含量99.18%。
[0030]實施例2
[0031]稱取酸度為1.8%、鐵離子含量為106.63ppm的硫酸二甲酯粗品218.7g于500毫升三口燒瓶中并將三口燒瓶置于空氣中(室溫溫度約12°C )，開動攪拌，當(dāng)體系溫度降至15°C時向其中投入經(jīng)稱量的純堿4.Sg并令反應(yīng)體系自然升降溫(該反應(yīng)熱效應(yīng)較小，小批量時無顯著溫度變化)，攪拌反應(yīng)95min，過濾得硫酸二甲酯產(chǎn)物，取樣測得酸度為0.34%,鐵離子含量11.38ppm、酯質(zhì)量含量98.84%。
[0032]實施例3
[0033]稱取酸度為L 55%、鐵離子含量為94.6Ippm的硫酸二甲酯粗品221.3g于500毫升三口燒瓶中并將三口燒瓶置于低溫恒溫浴內(nèi)(設(shè)定恒溫浴溫度為22 °C )，開動攪拌，當(dāng)體系溫度降至28°C時向其中投入經(jīng)稱量的氧化鈣1.Sg。繼續(xù)攪拌反應(yīng)125min，過濾得硫酸二甲酯產(chǎn)物，取樣測得酸度為0.26%、鐵離子含量13.36ppm、酯質(zhì)量含量99.05%。
[0034]實施例4
[0035]計量酸度為1.62%、鐵離子含量為86.2Ippm的硫酸二甲酯粗品435kg，投入500L的配冷凍鹽水的搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，開動攪拌，冷卻降溫。當(dāng)體系溫度降至25°C時向其中投入經(jīng)稱量的純堿5.6kg，維持體系溫度在25?18°C攪拌反應(yīng)2h，離心分離得硫酸二甲酯產(chǎn)物419.5kg，取樣測得酸度為0.30%、鐵離子含量8.20ppm、酯質(zhì)量含量98.93%。
[0036]實施例5
[0037]計量酸度為L 58%、鐵離子含量為97.62ppm的硫酸二甲酯粗品435kg，投入500L的配冷凍鹽水的搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，開動攪拌，冷卻降溫。當(dāng)體系溫度降至28°C時向其中投入經(jīng)稱量的碳酸氫鈉8.5kg，維持體系溫度在28?20°C攪拌反應(yīng)1.5h，離心分離得硫酸二甲酯產(chǎn)物420kg，取樣測得酸度為0.25%、鐵離子含量6.81ppm、酯質(zhì)量含量99.12%。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種純化硫酸二甲酯的方法，其特征在于，取一定量的粗品硫酸二甲酯置于反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌降溫，當(dāng)體系溫度不高于28°c時，向其中投入堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，維持溫度不高于28°C繼續(xù)攪拌，濾除體系的固體物質(zhì)即得純化的硫酸二甲酯成品。2.如權(quán)利要求1所述的一種純化硫酸二甲酯的方法，其特征在于，加入堿性物質(zhì)后的攬摔時間為80?130min。3.如權(quán)利要求1所述的一種純化硫酸二甲酯的方法，其特征在于，所述粗品硫酸二甲酯的酸度彡2.0%。4.如權(quán)利要求1所述的一種純化硫酸二甲酯的方法，其特征在于，所述堿性物質(zhì)占粗品硫酸二甲酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%?3%。5.如權(quán)利要求1所述的一種純化硫酸二甲酯的方法，其特征在于，所述堿性物質(zhì)為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氧化鈣中的其中一種。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種純化硫酸二甲酯的方法，取一定量的粗品硫酸二甲酯置于反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌降溫，當(dāng)體系溫度不高于28℃時，向其中投入堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，維持溫度不高于28℃繼續(xù)攪拌，濾除體系的固體物質(zhì)即得純化的硫酸二甲酯成品。本發(fā)明方法通過純堿或碳酸氫鈉等堿性物質(zhì)的加入，不但有效地降低了硫酸二甲酯酸度、提高了酯含量，而且還有效地降低了體系中鐵離子含量；當(dāng)粗品顏色較深時通過純堿或碳酸氫鈉的加入還能明顯降低硫酸二甲酯色度，而且該純化方法硫酸二甲酯收率可達(dá)98％以上，較蒸餾純化方式的96％左右的收率提高了約2個百分點。
【IPC分類】C07C303/24, C07C305/08
【公開號】CN105130850
【申請?zhí)枴緾N201510599086
【發(fā)明人】雷大有, 李應(yīng)征, 周衛(wèi)平
【申請人】湖北遠(yuǎn)大富馳醫(yī)藥化工股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月17日