CN102229549B - 一种巯基乙酸异辛酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种巯基乙酸异辛酯的制备方法，包括以下步骤：（1）将氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液，采用连续均匀混合的方式，在温度为30℃～95℃，压力为1～3.2兆帕时进行反应。（2）在反应溶液中加入稀酸酸化至PH值为2～5，采用异辛醇进行多级连续萃取。（3）在萃取液中加入0.02～0.5wt%的酯化催化剂，在绝对真空度为0.08～0.1兆帕，温度为80℃～140℃酯化反应，然后在温度为150～260℃时连续闪蒸，得到产品纯度≥99.5wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。本发明在巯基乙酸制备时反应充分，转化率高，采用多级连续涡流萃取和连续酯化工艺，提高了产品收率，采用多级闪蒸提高了产品纯度和质量。
Description
技术领域
本发明涉及有机化工合成领域，具体涉及一种巯基乙酸异辛酯的制备方法。
背景技术
巯基乙酸异辛酯是一种新型无毒的塑料助剂，是PVC等塑料制品在加工过程中广泛应用的一种热稳定剂，近几年随着高分子材料领域的快速发展，巯基乙酸异辛酯的需求量也随之增加。但作为无毒的塑料助剂，对巯基乙酸异辛酯的质量要求特别严格。目前巯基乙酸异辛酯的制备方法虽然很多，但均存在原料转化率低、产品纯度低问题，限制了巯基乙酸异辛酯的应用，并且生产技术和市场一直被国外发达国家所控制。
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，提供一种原料转化率高、产品收率高、产品纯度高的巯基乙酸异辛酯的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种巯基乙酸异辛酯的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液，以1：1.4～2.5的摩尔比，采用连续均匀混合的方式，在温度为30℃～95℃，压力为1～3.2兆帕时进行反应，反应转化率以氯乙酸钠计≥90%。
（2）在反应溶液中加入稀酸酸化至PH值为2～5，酸化后的酸化液中巯基乙酸浓度为8～15wt%，采用异辛醇进行多级连续萃取，萃取后的萃取液中含巯基乙酸≥17wt%，萃尾中含巯基乙酸≤0.3wt%。
（3）在萃取液中加入0.02～0.5wt%的酯化催化剂，在绝对真空度为0.08～0.1兆帕，温度为80℃～140℃酯化反应3～5小时，酯化率≥99%，然后在温度为150～260℃时连续闪蒸1.5～2.5分钟，得到产品纯度≥99.5wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。
所述氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液的浓度分别为20～40wt%和20～35wt%。
所述酸化时使用的稀酸为盐酸或稀硫酸。
所述萃取时的酸化液与异辛醇的体积比为1:0.5～1.5。
作为一种改进，所述多级连续萃取为多级涡流连续萃取。
优选的，所述多级涡流连续萃取为3～8级涡流连续萃取。
所述酯化催化剂为对甲苯磺酸。
所述连续闪蒸时的进料速度为1000～1500L/h。
步骤（1）中，所述连续均匀混合采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1200～1800L/h。
作为进一步的改进，所述酸化时产生的硫化氢，用来控制副反应的发生，多余的硫化氢用碱吸收回用。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明在巯基乙酸制备时采用高温高压进行反应，反应充分，转化率高，采用多级连续涡流萃取和连续酯化工艺，且异辛醇既是酯化反应原料又是萃取剂，提高了产品收率，提纯时采用多级闪蒸，闪蒸时间短，提高了产品纯度和质量，本发明制备的产品纯度达到99.5wt%以上，色度＜5。
本发明利用反应产生的硫化氢控制副反应的发生，保证了巯基乙酸生产的连续化，生产能耗低，且多余的硫化氢回收利用，降低了生产成本，符合清洁生产要求。
具体实施方式
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。
实施例 1
将25wt%的氯乙酸钠溶液和25wt%的硫氢化钠溶液，以1：2的摩尔比，使用脉冲自动旋转反应器，采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1200L/h，在温度为40℃、压力为2兆帕时进行反应，反应转化率以氯乙酸钠计为90.5%。
在反应溶液中加入盐酸酸化至PH值为3，酸化时产生的硫化氢，用来控制副反应的发生，多余的硫化氢用碱进行三级吸收回用，酸化后的酸化液中巯基乙酸浓度为14wt%，采用异辛醇作为萃取剂，酸化液与异辛醇的体积比为1:1，进行4级涡流连续萃取，萃取后的萃取液中含巯基乙酸17wt%，萃尾中含巯基乙酸0.2wt%。
在萃取液中加入0.05wt%的酯化催化剂对甲苯磺酸，在绝对真空度为0.08兆帕，温度为90℃酯化反应3.5小时，酯化率99.2%，然后以1200L/h的进料速度进入连续闪蒸设备，在温度为180℃时连续闪蒸2分钟，得到产品纯度99.6wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。
实施例 2
将30wt%的氯乙酸钠溶液和30wt%的硫氢化钠溶液，以1：2.5的摩尔比，使用脉冲自动旋转反应器，采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1500L/h，在温度为55℃、压力为2.5兆帕时进行反应，反应转化率以氯乙酸钠计为≥90.5%。
在反应溶液中加入稀硫酸酸化至PH值为4，酸化时产生的硫化氢，用来控制副反应的发生，多余的硫化氢用碱进行三级吸收回用，酸化后的酸化液中巯基乙酸浓度为14wt%，采用异辛醇作为萃取剂，酸化液与异辛醇的体积比为1:0.5，进行3级涡流连续萃取，萃取后的萃取液中含巯基乙酸18wt%，萃尾中含巯基乙酸0.1wt%。
在萃取液中加入0.1wt%的酯化催化剂对甲苯磺酸，在绝对真空度为0.09兆帕，温度为100℃酯化反应4小时，酯化率99.1%，然后以1300L/h的进料速度进入连续闪蒸设备，在温度为200℃时连续闪蒸2.2分钟，得到产品纯度99.8wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。
实施例 3
将35wt%的氯乙酸钠溶液和35wt%的硫氢化钠溶液，以1：1.5的摩尔比，使用脉冲自动旋转反应器，采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1600L/h，在温度为85℃、压力为1.5兆帕时进行反应，反应转化率以氯乙酸钠计为90.4%。
在反应溶液中加入盐酸或稀硫酸酸化至PH值为2，酸化时产生的硫化氢，用来控制副反应的发生，多余的硫化氢用碱进行三级吸收回用，酸化后的酸化液中巯基乙酸浓度为15wt%，采用异辛醇作为萃取剂，酸化液与异辛醇的体积比为1: 1.5，进行6级涡流连续萃取，萃取后的萃取液中含巯基乙酸19wt%，萃尾中含巯基乙酸0.1wt%。
在萃取液中加入0.5wt%的酯化催化剂对甲苯磺酸，在绝对真空度为0.1兆帕，温度为120℃酯化反应3小时，酯化率99.5%，然后以1400L/h的进料速度进入连续闪蒸设备，在温度为220℃时连续闪蒸1.5分钟，得到产品纯度99.8wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。
Claims (9)
1.一种巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液，以1：1.4～2.5的摩尔比，采用连续均匀混合的方式，在温度为30℃～95℃，压力为1～3.2兆帕时进行反应，反应转化率以氯乙酸钠计≥90%；
（2）在反应溶液中加入盐酸酸化至PH值为2～5，酸化后的酸化液中巯基乙酸浓度为8～15wt%，采用异辛醇进行多级连续萃取，萃尾中含巯基乙酸≤0.3wt%；
（3）在萃取液中加入0.02～0.5wt%的酯化催化剂，在绝对真空度为0.08～0.1兆帕，温度为80℃～140℃酯化反应3～5小时，酯化率≥99%，然后在温度为150～260℃时连续闪蒸1.5～2.5分钟，得到产品纯度≥99.5wt%、色度＜5的巯基乙酸异辛酯产品。
2.如权利要求1所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液的浓度分别为20～40wt%和20～35wt%。
3.如权利要求1所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述萃取时的酸化液与异辛醇的体积比为1:0.5～1.5。
4.如权利要求1所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述多级连续萃取为多级涡流连续萃取。
5.如权利要求4所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述多级涡流连续萃取为3～8级涡流连续萃取。
6.如权利要求1所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述酯化催化剂为对甲苯磺酸。
7.如权利要求1所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述连续闪蒸时的进料速度为1000～1500L/h。
8.如权利要求1至7所述的任一种巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述连续均匀混合采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1200～1800L/h。
9.如权利要求8所述的巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于：所述酸化时产生的硫化氢，用来控制副反应的发生，多余的硫化氢用碱吸收回用。
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