一种高纯对苯二甲酸二甲酯的提纯方法与流程

本发明涉及高分子材料，主要涉及高分子材料提纯，具体涉及一种高纯对苯二甲酸二甲酯的提纯方法。

背景技术：

1、对苯二甲酸二甲酯（dmt）是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于聚酯切片、高端化纤、光学薄膜、工程塑料、涂料树脂等领域，是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt）等高分子材料的核心原料。随着高端聚酯材料、光学级薄膜行业的快速发展，市场对dmt产品的纯度、色泽、杂质含量提出了极高要求，普通工业级dmt因杂质含量偏高，无法满足高端聚合生产需求，易导致聚合产物分子量不均、色泽发黄、力学性能下降等问题。

2、目前工业生产的粗dmt中，主要杂质包含未反应的对苯二甲酸、甲醇、甲基苯甲酸二甲酯、同分异构体杂质、有色焦油杂质、微量水分及机械杂质等。现有dmt提纯工艺多采用单一蒸馏法或单一重结晶法，工艺存在明显缺陷：单一减压蒸馏法难以彻底去除沸点接近的同分异构体及微量有色杂质，产品纯度通常仅能达到99.5%左右；单一溶剂重结晶法存在溶剂损耗大、晶体包裹杂质严重、产品收率低的问题，且易残留溶剂，影响产品品质；同时传统工艺提纯过程中高温停留时间长，易造成dmt氧化分解，产生新的杂质，产品色泽差，无法满足高端应用场景需求。

3、现有提纯技术中，多数提纯工艺都存在不能实现杂质分级去除，轻组分、重组分、极性、非极性杂质同步处理效果差，提纯精度不足的问题，且工艺能耗高、工业化适配性差，不利于工业化应用。因此，开发一种杂质去除彻底、产品纯度高、收率稳定、能耗低、适合工业化生产的dmt高纯提纯方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有dmt提纯工艺存在产品纯度较低、收率低的问题，提出了一种高纯对苯二甲酸二甲酯的提纯方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种高纯对苯二甲酸二甲酯的提纯方法，包括以下步骤：

3、（1）预处理：将待提纯的粗dmt原料在保护氛围、160～175℃的条件下，熔融保温30～60min，得到熔融态粗dmt液体；

4、（2）溶洗：在保护氛围下，向熔融态粗dmt液体中加入复合有机溶剂，搅拌混合均匀后，降温至80～95℃恒温搅拌溶洗20～40min；静置分层后，分离得到有机相；所述复合有机溶剂为质量比4～9:1的正己烷与乙酸乙酯的混合溶剂；

5、（3）蒸馏：在保护氛围下，将有机相采用三段梯度升温减压蒸馏工艺进行处理，得到dmt馏分；所述三段梯度升温减压蒸馏工艺的真空度为0.085～0.098mpa；

6、（4）重结晶：在保护氛围下，将dmt馏分先以8～10℃/min降温至110～120℃，恒温养晶15～25min；再以2～4℃/min降温至30～40℃，静置结晶2～4h，过滤得到dmt晶体粗品；

7、（5）干燥：在保护氛围下，将dmt晶体粗品在真空度0.09～0.095mpa、温度70～85℃条件下干燥4～6h，得到干燥dmt晶体；

8、（6）过滤：在保护氛围下，将干燥dmt晶体熔融后过滤，冷却固化得到高纯dmt产品。

9、本发明一种高纯对苯二甲酸二甲酯的提纯方法，以工业级粗dmt为原料，不仅依次通过熔融、溶洗、蒸馏、重结晶、干燥和过滤六大核心步骤的协同作用（溶洗作为前置预处理单元，既能定向脱除极性有机酸、残留醇解助剂与微量金属离子，从而避免上述杂质进入蒸馏步骤引发dmt热分解结焦，又能消除结晶阶段杂质吸附包裹晶核的问题；蒸馏能大幅降低后续重结晶的杂质负荷，无需多次重复结晶；重结晶可分离前两道工序无法去除的同分异构体、微量共轭有色杂质，并依靠差异化结晶速率精准分离，缓慢控温养晶获得规整的大颗粒晶体，减少母液夹带损耗；三道提纯工序（溶洗、蒸馏、重结晶）有序耦合协同、逐级去除不同类型杂质，解决单一提纯手段分离能力局限与简单组合工艺纯度、收率无法兼顾的技术痛点），有效脱除粗dmt中残留的对苯二甲酸、甲醇、甲基苯甲酸酯、有色杂质、机械杂质及微量水分，显著提高了dmt产品的纯度（纯度≥99.95%）；而且，还通过针对性的优化溶剂配比、蒸馏压力温度梯度、结晶降温速率，在保证提纯效果的同时，有效降低了提纯过程中dmt的流失，显著提高了产品的整体收率（收率≥92%）；本发明提纯方法工艺操作简单、条件可控、原料损耗小、能耗低，适合工业化连续批量生产，具备极高的推广应用价值。

10、本发明选用正己烷与乙酸乙酯复配溶剂，兼顾非极性溶解与极性杂质萃取能力，相较于单一溶剂，可在不损耗dmt原料的前提下，最大限度脱除极性有机酸、醇类杂质；三段梯度蒸馏精准区分不同沸点杂质，避免传统恒温蒸馏杂质共沸残留；分步养晶工艺可有效减少晶体包裹杂质，提升结晶纯度与晶体规整度；全程氮气保护彻底解决dmt高温氧化变色问题，保障产品高白度品质。

11、其中，步骤（1）中，优选地，所述粗dmt原料的纯度为95.0%～98.5%。

12、优选地，熔融过程中的升温速率为5～8℃/min。

13、其中，步骤（2）中，优选地，复合有机溶剂与粗dmt原料的质量比为0.4～0.6:1；优选地质量比，能更好的溶洗出dmt中的极性杂质，有利于提高dmt产品的纯度。

14、优选地，所述搅拌溶洗的搅拌速度为200-300r/min。

15、其中，步骤（3）中，优选地，所述三段梯度升温减压蒸馏工艺中，第一段蒸馏温度为120-135℃，保温时间为15-20min；第二段蒸馏温度为140-155℃，保温时间为20-25min；第三段蒸馏温度为165-172℃，保温时间为30-40min；采用该优选地蒸馏条件，能更好的脱除dmt 中的杂质组分。

16、优选地，所述三段梯度升温减压蒸馏工艺中，整个过程升温速率为5-8℃/min。

17、其中，步骤（5）中，优选地，所述干燥采用分段升温干燥方法，具体的：先55-65℃预热干燥0.5-1.5h，再升温至70～85℃恒温干燥4-6h；优选地干燥方法，能有效避免晶体开裂、溶剂残留。

18、其中，步骤（6）中，优选地，所述冷却固化采用梯度降温固化方法，具体的：先降温至110-130℃恒温静置8-12min，再冷却至室温；优选地冷却方法，能得到粒径更均匀的dmt固体成品。

19、其中，优选地，所述提纯方法中，所述保护氛围为氮气。

20、优选地，所述保护氛围的气流速为10～15l/min。

21、本发明的有益效果

22、1、本发明提纯方法依次通过熔融、溶洗、蒸馏、重结晶、干燥和过滤六大核心步骤的协同作用，有效脱除了粗dmt中残留的对苯二甲酸、甲醇、甲基苯甲酸酯、有色杂质、机械杂质及微量水分，显著提高了dmt产品的纯度（纯度≥99.95%）。

23、2、本发明提纯方法通过针对性的优化溶剂配比、蒸馏压力温度梯度、结晶降温速率，在保证提纯效果的同时，有效降低了提纯过程中dmt的流失，显著提高了产品的整体收率（收率≥92%）。

24、3、本发明提纯方法全程惰性气体保护，有效防止dmt高温氧化、发黄、分解，避免产生新的杂质；采用的溶剂沸点差异适中，易回收循环利用，溶剂损耗量低，无废水、废渣大量排放，绿色环保。

25、4、本发明提纯方法工艺操作简单、条件可控、原料损耗小、能耗低，适合工业化连续批量生产，具备极高的推广应用价值。