马来酸二甲酯合成研究
霍稳周
    马来酸二甲酯是顺丁烯二酸二甲酯(DMM)的俗称,无色粘稠液体,沸点(101.3kPa)200.4℃,熔点-19.0℃,相对密
度(25℃/4℃)1.146。DMM与其他物质的共聚物可制成多种具有特殊性能和用途的涂料、粘结剂、光学材料、防缩
整理剂等。因此,国内外对DMM的需求量也日趋增长。DMM是重要的下游产品之一,可加氢制得1,4-丁二醇(BDO)、
四氢呋喃(THF)和γ-丁内酯(GBL)。γ-丁内酯、四氢呋喃及由1,4-丁二醇制造的N-吡咯烷酮在制药、化妆品、纺
织、食品、油漆和电子工业方面都有广泛用途。其中N-吡咯烷酮是优良的溶剂和萃取剂,可代替乙腈从C4馏分中
抽提丁二烯(称为NMP法),该法具有毒性小、无腐蚀、效率高、节能等优点,还可用于润滑油精制、乙炔提浓等方面,
具有良好的效果,炼化企业对其需求量较大。1,4-丁二醇还可用来生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),近年来，因PBT
等衍生物的需求巨增,导致1,4-丁二醇出现了全球性供不应求的局面,使1,4-丁二醇及其衍生物的全球市场供需紧
张。
    传统生产DMM的方法是以顺酐为原料,在硫酸的催化作用下与甲醇进行酯化反应,该生产工艺虽然催化剂硫酸
的催化活性高、价格便宜,但存在副反应多、产品容易异构化成富马酸二甲酯、设备腐蚀严重、后续处理复杂等缺
点。
    抚顺石油化工研究院(FRIPP)经过大量的实验工作,成功开发出顺酐和甲醇在固体酸催化剂的作用下合成DMM
的工艺路线：首先将过量的甲醇和顺酐混合进入单酯化反应器,生成马来酸单甲酯,该过程较易进行,在较低温度下
无需使用催化剂,并且具有较高的收率；然后马来酸单甲酯和甲醇分别由顶部和下部进入双酯化反应器生成DMM。
双酯化反应以DZH型树脂为催化剂。在此实验装置基础上,采用FRIPP研制开发的DZH型顺酐酯化树脂催化剂,进行
DMM的合成研究,考察了反应温度、反应压力、体积空速对反应的影响。
    实验结果表明：
    (1)以顺酐和甲醇为原料,FRIPP研制开发的DZH型顺酐酯化专用催化剂存在下,合成了马来酸二甲酯,该工艺具
有生产工艺简单、顺酐转化率和马来酸二甲酯选择性高、副产物少的特点。
    (2)在反应温度90～110℃、反应压力0.3MPa、顺酐体积空速0.7h-1的条件下,顺酐转化率大于99.6%,马来酸
二甲酯收率大于98.6%。