CN101891620A - 邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法 - Google Patents

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本发明公开了一种邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，将苯酐和仲辛醇在催化剂存在下经酯化反应得到粗酯、粗酯经后处理得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯，所述酯化反应为所述苯酐和仲辛醇连续进行若干次酯化的多级酯化反应。本发明酯化反应采用连续酯化生产方法，酯化反应完全，转化率高，产品的酸值低，纯度高，而且酯化时间短，能耗低，产品质量稳定，有效提高了邻苯二甲酸二仲辛酯的质量和生产效率。

Description

邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法
技术领域
本发明涉及酯化合成技术领域，尤其涉及一种邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法。
背景技术
邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)属增塑剂类产品，是一种优良的增塑剂，具有良好的综合性能，其混合性能好，增塑效率高，性能类似于邻苯二甲酸二辛脂(DOP)，而且耐热性、耐光性、耐候性和电绝缘性较好，但增塑效率、耐油性、耐汽油抽出性稍低。通常可用作DOP的替代品，特别适用于增塑糊中，粘度稳定性好，广泛用于电缆料、胶带、地板革等产品。DCP类增塑剂现采用间歇酯化方式生产，采用的催化剂有酸性催化剂体系和非酸性催化剂体系之分。邻苯二甲酸二仲辛酯的间歇式生产，工艺上采用苯酐和仲辛醇在催化剂存在条件下进行酯化反应，酯化完毕后，加入适量NaOH溶液中和掉催化剂，经分层分离掉废水，然后进行脱醇，在减压的条件下，脱除未反应掉的仲辛醇。再加入活性炭脱色，脱色完毕后，过滤得到最终产品DCP。生产过程中酯化、中和、脱醇、脱色、过滤五个生产工序均为间歇式操作，其中，酯化时间为6～12小时。现有的间歇式生产存在以下缺点：(1)产品质量波动大，不太稳定；(2)工艺落后，劳动强度大；(3)间歇酯化能耗、物耗高，产品收率低，转化率一般在98wt％左右，规模小，无法实现规模化生产，制约了DCP的产量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种产品质量稳定、纯度和收率高且能耗低的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，将苯酐和仲辛醇在催化剂存在下经酯化反应得到粗酯、粗酯经后处理得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯，所述酯化反应为所述苯酐和仲辛醇连续进行若干次酯化的多级酯化反应。
所述多级酯化反应采用多个相互串联的酯化反应釜进行，原料苯酐经予熔后从位于串联始端的酯化反应釜的顶部进料，同时通入仲辛醇和催化剂进行酯化反应，每一级酯化反应完毕的物料从酯化反应釜的侧壁溢出并进入下一级酯化反应釜，进行多级酯化反应，位于串联末端的酯化反应釜内苯二甲酸含量小于0.05～0.15wt％时酯化反应完毕得到粗酯，粗酯自位于串联末端的酯化反应釜的侧壁溢出，进入下工序。
优选的，所述多级酯化反应为连续进行五次的多级酯化反应。
其中，所述原料苯酐和仲辛醇的摩尔比为1∶2～3。
优选的，所述催化剂为钛酸酯类催化剂，所述催化剂的加入量为原料苯酐和仲辛醇总量的1～8wt‰。
其中，所述多级酯化反应的第一级酯化反应温度200～205℃，自第二级酯化反应开始每一级酯化反应温度递增4～5℃，最末一级酯化反应温度为216～225℃。
优选的，所述第一级酯化反应釜进料量达到酯化反应釜容积的30％时开始升温。
作为一种改进，所述多级酯化反应中每一级酯化反应中过量的仲辛醇回收，并进行脱水提纯后继续参与酯化反应，仲辛醇的脱水提纯在酯化塔内进行，酯化塔常压操作，塔顶温度120-160℃；塔底温度140-180℃。
多级酯化反应的总酯化时间为2～4小时。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明酯化反应采用连续酯化生产方法，酯化反应完全，转化率高，产品的酸值低，纯度高，转化率达到99.85wt％以上，而且酯化时间从间歇法生产的6～12小时缩短到2～4小时，有效提高了邻苯二甲酸二仲辛酯的质量和生产效率。
2、本发明采用多级酯化反应，反应逐级进行，转化率逐级提高，而且每一级酯化反应完毕后的物料从酯化反应釜的侧壁溢出到下一级酯化反应釜，避免了不同转化率的物料的返混现象，因此有利于反应向生成产品邻苯二甲酸二仲辛酯的正反应方向进行。
3、采用连续酯化后，由于酯化反应时间缩短，减少了反应加热时间，不仅大大降低了能源消耗，而且产品不会因为受热时间长而导致产品色度变深。
4、本发明中每一级酯化反应中过量的仲辛醇回收利用，仲辛醇在回收时带走反应生成的水，有利于反应向正反应方向进行，提高了原料的利用率和转化率。
5、本发明采用连续酯化法生产，由于工艺连续且运行平稳，产品的质量稳定均一。
6、由于本发明原料苯酐仅在第一级酯化反应釜加入，而且是以熔融状态加入，因此减轻了间歇法生产中苯酐带来的粉尘污染，改善了酯化工序的劳动环境。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如附图所示，原料苯酐经予熔后从一级酯化反应釜进料，同时通入仲辛醇和催化剂进行酯化反应，一级酯化反应完毕的物料从一级酯化反应釜进入二级酯化反应釜，依次进行五级酯化反应，五级酯化完成得到粗酯，五级酯化反应中过量的仲辛醇回收后经脱水提纯，返回到各级酯化反应釜中继续参与酯化反应，粗酯经中和、水洗、脱醇、脱色和过滤等后处理后得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯。
实施例1
将原料苯酐经予熔后和仲辛醇(仲辛醇含量99.5wt％、辛醇0.2wt％、杂质0.3wt％)按摩尔比为1∶2.5加入一级酯化反应釜内，同时加入苯酐与仲辛醇总量2wt‰的钛酸酯类催化剂，在一级酯化反应釜进料量达到酯化反应釜容积的30％时开始升温，进行一级酯化反应，一级酯化反应温度为200℃，以及酯化反应完毕后，物料从一级酯化反应釜的侧壁溢出并进入二级酯化反应釜，依次进行五级酯化反应，二级酯化反应温度为204℃，三级酯化反应温度为208℃，四级酯化反应温度为213℃，五级酯化反应温度为218℃。五级酯化反应中过量的仲辛醇进入酯化塔进行脱水提纯后返回到各级酯化反应釜继续参与酯化反应，酯化塔常压操作，塔顶温度140℃，塔底温度160℃。酯化反应物料中酸值为0.08mmgKOH/g时酯化反应完毕得到粗酯，粗酯经中和、水洗、脱醇、脱色和过滤后得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯。
实施例2
将原料苯酐经予熔后和仲辛醇(仲辛醇含量99.5wt％、辛醇0.2wt％、杂质0.3wt％)按摩尔比为1∶2.6加入一级酯化反应釜内，同时加入苯酐与仲辛醇总量4‰的钛酸酯类催化剂，在一级酯化反应釜进料量达到酯化反应釜容积的30％时开始升温，进行一级酯化反应，一级酯化反应温度为202℃，以及酯化反应完毕后，物料从一级酯化反应釜的侧壁溢出并进入二级酯化反应釜，依次进行五级酯化反应，二级酯化反应温度为206℃，三级酯化反应温度为211℃，四级酯化反应温度为216℃，五级酯化反应温度为221℃。五级酯化反应中过量的仲辛醇进入酯化塔进行脱水提纯后返回到各级酯化反应釜继续参与酯化反应，酯化塔常压操作，塔顶温度140℃，塔底温度160℃。酯化反应物料中酸值为0.1mmgKOH/g时酯化反应完毕得到粗酯，粗酯经中和、水洗、脱醇、脱色和过滤后得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯。
实施例3
将原料苯酐经予熔后和仲辛醇(仲辛醇含量99.5wt％、辛醇0.2wt％、杂质0.3wt％)按摩尔比为1∶2.7加入一级酯化反应釜内，同时加入苯酐与仲辛醇总量2wt‰的钛酸酯类催化剂，在一级酯化反应釜进料量达到酯化反应釜容积的30％时开始升温，进行一级酯化反应，一级酯化反应温度为203℃，以及酯化反应完毕后，物料从一级酯化反应釜的侧壁溢出并进入二级酯化反应釜，依次进行五级酯化反应，二级酯化反应温度为207℃，三级酯化反应温度为211℃，四级酯化反应温度为215℃，五级酯化反应温度为220℃。五级酯化反应中过量的件辛醇进入酯化塔进行脱水提纯后返回到各级酯化反应釜继续参与酯化反应，酯化塔常压操作，塔顶温度150℃，塔底温度170℃。酯化反应物料中酸值为0.09mmgKOH/g时酯化反应完毕得到粗酯，粗酯经中和、水洗、脱醇、脱色和过滤后得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯。

Claims (8)

1.邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，将苯酐和仲辛醇在催化剂存在下经酯化反应得到粗酯、粗酯经后处理得到产品邻苯二甲酸二仲辛酯，其特征在于：所述酯化反应为所述苯酐和仲辛醇连续进行若干次酯化的多级酯化反应。
2.如权利要求1所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述多级酯化反应采用多个相互串联的酯化反应釜进行，原料苯酐经予熔后从位于串联始端的酯化反应釜的顶部进料，同时通入仲辛醇和催化剂进行酯化反应，每一级酯化反应完毕的物料从酯化反应釜的侧壁溢出并进入下一级酯化反应釜，进行多级酯化反应，酯化完成得到的粗酯自位于串联末端的酯化反应釜的侧壁溢出，进入下工序。
3.如权利要求2所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述多级酯化反应为连续进行五次的多级酯化反应。
4.如权利要求2所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述原料苯酐和仲辛醇的摩尔比为1∶2～3。
5.如权利要求2所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述催化剂为钛酸酯类催化剂，所述催化剂的加入量为原料苯酐和仲辛醇总量的1～8wt‰。
6.如权利要求2所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述多级酯化反应的第一级酯化反应温度200～205℃，自第二级酯化反应开始每一级酯化反应温度递增4～5℃，最末一级酯化反应温度为216～225℃。
7.如权利要求6所述的邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述第一级酯化反应釜进料量达到酯化反应釜容积的30％时开始升温。
8.如权利要求1至7所述的任一种邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法，其特征在于：所述多级酯化反应中每一级酯化反应中过量的仲辛醇回收，并进行脱水提纯后返回到各级酯化反应釜继续参与酯化反应。
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