一种水杨酸甲酯的制备方法技术

一种水杨酸甲酯的制备方法，将原料甲醇、水杨酸以及催化剂对甲苯磺酸加入反应侧线精馏塔，经反应精馏，反应侧线精馏塔侧线出料为水；塔顶出料为甲醇，循环至反应侧线精馏塔的反应釜中继续反应；反应侧线精馏塔反应釜得到的水杨酸甲酯粗产品加入减压侧线精馏塔分离，塔顶得到甲醇，侧线出料为水杨酸甲酯，塔釜出料为催化对甲苯磺酸剂。本发明专利技术所述方法流程简单，经反应侧线精馏塔侧线连续脱水，反应釜中产物水含量降至0.18wt％以下，水杨酸转化率达到97.0％以上，经侧线精馏塔进一步分离，水杨酸甲酯的浓度可达99.5wt％以上、收率达到96.0％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工合成方法，具体涉及一种水杨酸甲酯的制备方法。
技术介绍
水杨酸甲酯是重要的化工产品，最初是从冬青类植物中提取,俗称为冬青油。它存在于鹿蹄草、小当药油等冬青类植物中,既具有冬青香气,又具有止痛退热作用；作为香料,常用作口腔药和涂剂等医药制剂中的赋香剂,并用于口香糖、冰激凌、可乐及漱口水中；可用作溶剂和中间体,用于制造杀虫剂、杀菌剂、香料、涂料、化妆品、油墨及纤维助染剂等。目前，关于水杨酸甲酯的制备方法研究主要以无机酸为催化剂进行釜式反应、以固体有机酸为催化剂进行釜式反应、以硅钨酸或以固载于有硅钨酸的分子筛为催化剂进行釜式反应及使用ZrO2-SiO2/SO2-4催化剂制成微型催化反应器进行催化反应。以硫酸作为催化剂,水杨酸与甲醇直接进行釜式反应，该工艺存在硫酸用量大、设备腐蚀严重、反应时间长、收率低、产品颜色深及三废多等弊端；以固体有机酸为催化剂进行釜式反应，催化剂可循环使用，转化率可提高至90％以上，但反应时间达5h以上，同时需加压；以ZrO2-SiO2/SO2-4为催化剂，进行微型催化反应，转化率可提高至90％以上，但合成容量小，难以规模化生产。总之，釜式液相反应和微型催化反应均存在反应条件苛刻及处理量小等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服传统方法的不足，提供一种新的水杨酸甲酯的生产方法,所述方法流程简单，经反应侧线精馏塔侧线连续脱水，反应侧线精馏塔反应釜中产物水含量降至0.18wt％以下，水杨酸转化率达到97.00％以上，经减压侧线精馏塔进一步分离，水杨酸甲酯的浓度可达99.50wt％以上、收率达到96.00％以上。完成上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水杨酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将原料甲醇、水杨酸以及催化剂对甲苯磺酸加入反应侧线精馏塔，经反应精馏，反应侧线精馏塔侧线出料为水，反应侧线精馏塔塔顶出料为甲醇，循环至反应侧线精馏塔的反应釜中继续反应至反应釜物料中水含量≤0.18wt％，反应侧线精馏塔反应釜出料为水杨酸甲酯粗产品；(2)将反应侧线精馏塔反应釜出料的水杨酸甲酯粗产品加入减压侧线精馏塔，经减压精馏分离，减压侧线精馏塔塔顶得到甲醇，减压侧线精馏塔侧线出料为水杨酸甲酯，减压侧线精馏塔塔釜出料为催化剂对甲苯磺酸。所述方法中，原料甲醇与水杨酸的质量比为0.95-1.2:1，优选为1.16：1；催化剂对甲苯磺酸与水杨酸的质量比为0.011-0.019:1，优选为0.015：1。所述方法中，反应侧线精馏塔反应精馏1.5-3.5h后，将反应侧线精馏塔反应釜出料加入减压侧线精馏塔分离；优选为2.5h。所述方法中，反应侧线精馏塔反应釜压力为0.1013MPa，反应侧线精馏塔反应釜温度(℃)为55.0-75.0，反应侧线精馏塔塔顶(℃)为64.1-66.3。所述方法中，减压侧线精馏塔压力为0.022MPa，塔顶温度(℃)为29.2-31.5，侧线温度(℃)为147.7-148.3，塔底温度(℃)为169.5-170.9，回流比为2-3。所述方法中，减压侧线精馏塔塔顶得到的甲醇含量≥92.0wt％，循环至反应侧线精馏塔反应釜；减压侧线精馏塔侧线得到的水杨酸甲酯含量≥99.5wt％；减压侧线精馏塔塔釜得到的催化剂对甲苯磺酸含量≥93.0wt％，循环至反应侧线精馏塔反应釜。有益效果：本专利技术所述制备方法采用反应侧线精馏塔脱水制备水杨酸甲酯，与现有反应过程相比，工艺流程简单，经反应侧线精馏塔侧线连续脱水，反应釜中产物水含量降至0.18wt％以下，水杨酸转化率达到97.00％以上，经侧线精馏塔进一步分离，水杨酸甲酯的浓度可达99.50wt％以上、收率达到96.00％以上。附图说明图1为一种水杨酸甲酯的制备方法流程图。图2为反应侧线精馏塔反应釜反应温度对水杨酸甲酯粗产品的纯度和水杨酸转化率的影响。图3为反应侧线精馏塔反应釜中甲醇与水杨酸质量比对水杨酸甲酯粗产品的纯度和水杨酸转化率的影响。图4为反应侧线精馏塔反应釜中催化剂对甲苯磺酸与水杨酸质量比对水杨酸甲酯粗产品的纯度和水杨酸转化率的影响。图5为反应侧线精馏塔反应时间对水杨酸甲酯粗产品的纯度和水杨酸转化率的影响。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对
技术实现思路
的描述，并不构成对本专利技术保护范围的限制。本专利技术所述的一种水杨酸甲酯的制备方法，工艺流程图如图1所示，其中1为反应侧线精馏塔反应釜、2为反应侧线精馏塔提馏段、3为反应侧线精馏塔侧线出料口、4为冷凝器、5为冷凝器、6为减压侧线精馏塔、7为反应侧线精馏塔。工艺流程中涉及的主要物流包括：①为水杨酸、②为甲醇、③为催化剂对甲苯磺酸、④为反应侧线精馏塔反应釜出料、⑤为反应侧线精馏塔侧线出料水、⑥为减压侧线精馏塔塔顶出料、⑦为减压侧线精馏塔侧线出料、⑧为减压侧线精馏塔塔底出料。实施例1：在反应侧线精馏塔反应釜1中分别加入50g水杨酸①、57.95g甲醇②及0.75g对甲苯磺酸③，常压条件下进行反应，控制反应侧线精馏塔反应釜1反应温度为67.0～71.0℃，反应侧线精馏塔塔顶出料甲醇经冷凝器4冷凝，连续循环至反应侧线精馏塔反应釜1，反应侧线精馏塔侧线出料口3连续排放合成生成的水⑤，加热反应侧线精馏2.5h后，反应侧线精馏塔反应釜出料④中水质量含量降至0.18％以下，水杨酸转化率达到97.10％；反应侧线精馏塔反应釜出料④经减压侧线精馏塔6分离，控制减压侧线精馏塔6的压力为0.022MPa,控制塔顶温度为29.2～31.5℃、侧线为147.7～148.3℃及底部温度169.5～170.9℃，侧线精馏塔侧线出料⑦中，水杨酸甲酯的浓度可达到99.52wt％以上、收率达到96.03％；侧线精馏塔塔顶出料⑥经冷凝器5冷凝后得到含量≥92.97wt％的甲醇，循环至反应侧线精馏塔反应釜1继续反应；侧线精馏塔塔底出料⑧为浓度≥93.53wt％的对甲基苯磺酸，并循环至反应侧线精馏塔反应釜1，继续催化反应。具体的说，本专利技术的方法步骤如下：(1)将原料57.95g甲醇②、50g水杨酸①以及0.75g催化剂对甲苯磺酸③加入反应侧线精馏塔反应釜1中，控制反应侧线精馏塔反应釜1反应温度为67.0～71.0℃，经反应精馏，反应侧线精馏塔侧线出料为水⑤；反应侧线精馏塔7塔顶出料甲醇经冷凝器4冷凝之后，连续循环至反应侧线精馏塔反应釜1中继续反应；反应侧线精馏塔反应釜1出料为水杨酸甲酯粗产品④，其中水杨酸的纯度≥52.17wt％，水杨酸转化率达到97.10％，水质量含量降至0.18％以下；(2)将反应侧线精馏塔反应釜1出料的水杨酸甲酯粗产品④加入减压侧线精馏塔6，控制减压侧线精馏塔6的压力为0.022MPa,控制塔顶温度为29.2～31.5℃、侧线为147.7～148.3℃及底部温度169.5～170.9℃，经减压精馏分离，减压侧线精馏塔6塔顶得到含量≥92.97wt％的甲醇⑥，循环至反应侧线精馏塔反应釜1继续反应；减压侧线精馏塔6侧线出料为水杨酸甲酯⑦，其浓度可达到99.52wt％以上、收率达到96.03％；减压侧线精馏塔6塔釜出料为浓度≥93.53wt％的对甲基苯磺酸⑧，并循环至反应侧线精馏塔反应釜1，继续催化反应。上述过程的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水杨酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将原料甲醇、水杨酸以及催化剂对甲苯磺酸加入反应侧线精馏塔，经反应精馏，反应侧线精馏塔侧线出料为水，反应侧线精馏塔塔顶出料为甲醇，循环至反应侧线精馏塔的反应釜中继续反应至反应釜物料中水含量≤0.18wt％，反应侧线精馏塔反应釜出料为水杨酸甲酯粗产品；(2)将反应侧线精馏塔反应釜出料的水杨酸甲酯粗产品加入减压侧线精馏塔，经减压精馏分离，减压侧线精馏塔塔顶得到甲醇，减压侧线精馏塔侧线出料为水杨酸甲酯，减压侧线精馏塔塔釜出料为催化剂对甲苯磺酸。

【技术特征摘要】
1.一种水杨酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将原料甲醇、水杨酸以及催化剂对甲苯磺酸加入反应侧线精馏塔，经反应精馏，反应侧线精馏塔侧线出料为水，反应侧线精馏塔塔顶出料为甲醇，循环至反应侧线精馏塔的反应釜中继续反应至反应釜物料中水含量≤0.18wt％，反应侧线精馏塔反应釜出料为水杨酸甲酯粗产品；(2)将反应侧线精馏塔反应釜出料的水杨酸甲酯粗产品加入减压侧线精馏塔，经减压精馏分离，减压侧线精馏塔塔顶得到甲醇，减压侧线精馏塔侧线出料为水杨酸甲酯，减压侧线精馏塔塔釜出料为催化剂对甲苯磺酸。2.根据权利要求1所述的一种水杨酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法中，原料甲醇与水杨酸的质量比为0.95-1.2:1，催化剂对甲苯磺酸与水杨酸的质量比为0.011-0.019:1。3.根据权利要求1所述的一种水杨酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述方法中，反应侧线精馏塔反应精馏1.5-3.5h后，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾正桂，黄鑫，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32