由对苯二甲酸制备1,4-环己烷二甲醇的整体化方法技术

公开了一种由对苯二甲酸制备1，4-环己烷二甲醇的整体化方法。在2步法中，对苯二甲酸与（4-甲基环己基）甲醇发生酯化，对苯二甲酸酯氢化为1，4-环己烷二甲醇。在所述氢化步骤中形成的（4-甲基环己基）甲醇再循环至所述酯化反应中。还公开了一种纯化并回收所述1，4-环己烷二甲醇产物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,4-环己烷二甲醇的整体化方法【专利摘要】公开了一种，4-环己烷二甲醇的整体化方法。在2步法中，对苯二甲酸与（4-甲基环己基）甲醇发生酯化，对苯二甲酸酯氢化为1，4-环己烷二甲醇。在所述氢化步骤中形成的（4-甲基环己基）甲醇再循环至所述酯化反应中。还公开了一种纯化并回收所述1，4-环己烷二甲醇产物的方法。【专利说明】 ’ 4-环己烷二甲醇的整体化方法专利
本专利技术涉及一种制备1，4-环己烷二甲醇的整体化方法，该方法通过酯化对苯二甲酸并随后催化氢化对苯二甲酸二酯而进行。更具体而言，本专利技术涉及一种制备1，4-环己烷二甲醇的方法，其中氢化过程的副产物作为用于制备对苯二甲酸二酯原料的原材料进行再循环，且其中1，4-环己烷二甲醇产品的纯化得以简化。专利技术背景 环己烷二甲醇是制备多种用于涂料、纤维、模制塑料、包装材料等的聚酯的重要中间体。环己烷二甲醇通常通过氢化相应的环己烷二甲酸酯而制备。例如，商业上重要的环己烷二甲醇之一一1，4-环己烷二甲醇(本文中简称为“0^”)一通常通过两步氢化法制备，包括对苯二甲酸二甲酯(本文中简称为“DMT”)的氢化，得到1，4-环己烷二甲酸二甲酯(本文中简称为“DMCD”)，随后进行所述酯基团的氢化。该方法的多个步骤已记载于例如第3，334，149,6, 919，489,5, 399，742,5, 387，752,5, 395，987,5, 185，476、和 7，632，962 号美国专利中，以及第988，316号英国专利申请。使用DMT作为制备CHDM的原材料提出了多种挑战。DMT通常通过对苯二甲酸与甲醇在高压和高温下的酯化而制备，所述高温和高压下的酯化需要昂贵的专业化的过程设备，并且会导致能量消耗增加和操作成本增加。此外，在该酯化过程中，DMT倾向于在该过程的回流区域形成固体，这可导致堵塞，并降低换热表面的效率。可在所述回流区域引入其他溶剂(例如二甲苯)来协助液化DMT，然而该方案对DMT方法提出了额外的纯化要求。DMT必须在其被引入CHDM方法的氢化步骤前也进行蒸馏，从而移除部分酯化产物和可毒化和/或降低下游氢化催化剂活性的任意酯化催化剂。最后，DMT的氢化释放甲醇，该甲醇需要额外的纯化和加工步骤，从而从CHDM氢化产物混合物中回收和再循环所述甲醇。因此，使用可避免这些困难的可选择的CHDM原料将极大地改进效率，并降低CHDM方法的设备和加工成本。 专利技术概述 已发现1，4-环己烷二甲醇可在一种简化的方法中有效地制备，该方法包括制备对苯二甲酸的双(4-甲基环己基)甲醇二酯，随后进行该酯的氢化来制备CHDM。因此，本专利技术的一个实施方案是一种从对苯二甲酸制备1，4-环己烷二甲醇的方法，其包括: (i).在超大气压力下，于约200°C至约300°C的温度下，在反应区域中使对苯二甲酸与(4-甲基环己基)甲醇以至少2:1的醇与酸的摩尔比接触，同时从所述反应区域中移除水，从而形成包含对苯二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯和未反应的(4-甲基环己基)甲醇的酯化产物混合物； (?).在第一氢化区域中，在有效用于芳环氢化的催化剂的存在下，使所述酯化产物混合物与氢气接触，从而制备包含环己烷-1，4- 二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯的液态流出物； (iii).在第二氢化区域中，在酯氢化催化剂的存在下，使来自第一氢化区域的流出物与氢气接触，从而制备包含1，4-环己烷二甲醇、4，4’ -氧基双(亚甲基)双(甲基环己烷)和(4-甲基环己基)甲醇的氢化产物，所述(4-甲基环己基)甲醇存在于所述酯化产物混合物中、在氢化环己烷-1，4-二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯的过程中释放且另外作为副产物而制备；和 (iv).将至少一部分来自步骤(iii)的(4-甲基环己基)甲醇再循环至步骤(i)中。在本专利技术的方法中，对苯二甲酸与(4-甲基环己基)甲醇(本文中简称为“MCHM”)一其为CHDM氢化方法的副产物——酯化，从而制备对苯二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯，该酯随后被氢化为CHDM。因此，在该酯氢化步骤中释放的MCHM没有将任何新的杂质引入该氢化方法中，并可再循环至该方法的酯化步骤中。本专利技术的方法还提供一种简化的纯化CHDM氢化产物混合物的方法。因此，本专利技术的另一个实施方案是一种制备1，4-环己烷二甲醇的方法，其包括: (i).在第一氢化区域中，在有效用于芳环氢化的催化剂的存在下，使对苯二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯与氢气接触，从而制备包含环己烷-1，4-二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯的液态流出物； (?).在第二氢化区域中，在酯氢化催化剂的存在下，使来自第一氢化区域的流出物与氢气接触，从而制备包含1，4-环己烷二甲醇、4，4’ -氧基双(亚甲基)双(甲基环己烷)和(4-甲基环己基)甲醇的氢化产物； (iii).蒸馏来自步骤(ii)的氢化产物，从而回收包含所述氢化产物中大部分的(4-甲基环己基)甲醇的馏出物、以及包含所述氢化产物中大部分的1，4-环己烷二甲醇和4，4’-氧基双(亚甲基)双(甲基环己烧)的底部蒸懼产物(distillation bottoms)； (iv).使所述底部蒸馏产物形成下层和上层，所述下层包含所述底部蒸馏产物中大部分的1，4-环己烷二甲醇，所述上层包含所述底部蒸馏产物中大部分的4，4’ -氧基双(亚甲基)双(甲基环己烷)；和 (v).使步骤(iv)的上层和下层分离，通过蒸馏从下层回收1，4-环己烷二甲醇。在移除至少一部分存在于粗CHDM氢化混合物中的MCHM后，所述底部蒸馏产物分成包含MCHM的二醚和多种存在于氢化产物中的杂质的上层、和包含大部分CHDM产物的下层。因此，大部分在氢化步骤中生成的副产物可通过简单的分离上层和下层而移除。可结合本专利技术方法的酯化和纯化步骤，从而提供一种CHDM的整体化方法，其中来自氢化步骤的MCHM副产物作为醇原料再循环至TPA酯化步骤中。因此，本专利技术的另一方面是一种，4-环己烷二甲醇的方法，其包括: (i).在超大气压力下，于约200°C至约300°C的温度下，在反应区域中使对苯二甲酸与(4-甲基环己基)甲醇以至少2:1的醇与酸的摩尔比接触，同时从所述反应区域中移除水，从而形成包含对苯二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯和未反应的(4-甲基环己基)甲醇的酯化产物混合物； (?).在第一氢化区域中，在有效用于芳环氢化的催化剂的存在下，使所述酯化产物混合物与氢气接触，从而制备包含环己烷-1，4- 二甲酸双(4-甲基环己基)甲酯的液态流出物； (iii).在第二氢化区域中，在酯氢化催化剂的存在下，使来自第一氢化区域的流出物与氢气接触，从而制备包含1，4-环己烷二甲醇、4，4’ -氧基双(亚甲基)双(甲基环己烷)和(4-甲基环己基)甲醇的氢化产物；(iv).蒸馏来自步骤(iii)的氢化产物，从而回收包含所述氢化产物中大部分的(4-甲基环己基)甲醇的馏出物、以及包含所述氢化产物中大部分的1，4-环己烷二甲醇和4，4’ -氧基双(亚甲基)双(甲基环己烷)的底部蒸馏产物； (v).使所述底部蒸馏产物形成下层和上层，所述下层包含所述底部蒸馏产物中大部分的1，4-环己烷二甲醇， 所述上层包含所述底部蒸馏产物中大部分的4，4’-氧基双(亚甲基)双(甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从对苯二甲酸制备1,4‑环己烷二甲醇的方法，其包括：(i). 在超大气压力下，于约200℃至约300℃的温度下，在反应区域中使对苯二甲酸与（4‑甲基环己基）甲醇以至少2:1的醇与酸的摩尔比接触，同时从所述反应区域中移除水，从而形成包含对苯二甲酸双（4‑甲基环己基）甲酯和未反应的（4‑甲基环己基）甲醇的酯化产物混合物；(ii). 在第一氢化区域中，在有效用于芳环氢化的催化剂的存在下，使所述酯化产物混合物与氢气接触，从而制备包含环己烷‑1,4‑二甲酸双（4‑甲基环己基）甲酯的液态流出物；(iii). 在第二氢化区域中，在酯氢化催化剂的存在下，使来自第一氢化区域的流出物与氢气接触，从而制备包含1,4‑环己烷二甲醇、4,4’‑氧基双（亚甲基）双（甲基环己烷）和（4‑甲基环己基）甲醇的氢化产物；(iv). 蒸馏来自步骤（iii）的氢化产物，从而回收包含所述氢化产物中大部分的（4‑甲基环己基）甲醇的馏出物、以及包含所述氢化产物中大部分的1,4‑环己烷二甲醇和4,4’‑氧基双（亚甲基）双（甲基环己烷）的底部蒸馏产物；(v). 使所述底部蒸馏产物形成下层和上层，所述下层包含所述底部蒸馏产物中大部分的1,4‑环己烷二甲醇，所述上层包含所述底部蒸馏产物中大部分的4,4’‑氧基双（亚甲基）双（甲基环己烷）；(vi). 使步骤（v）的上层和下层分离，通过蒸馏从下层回收1,4‑环己烷二甲醇；和(vii). 将至少一部分（4‑甲基环己基）甲醇再循环至步骤（i）中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BF巴顿，SL库克，JS豪厄尔，NG麦克米兰，DB沙克福德，BA滕南特，PW特纳，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：美国;US