CN111574572A - 一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法 - Google Patents

一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，包括将前面批次酰化后回收的含有有机锡乙酸酯的环己烷相打入蒸馏釜，根据酯化前投入的有机锡乙酸酯的量补加1‑5%的二丁基氧化锡，升温到到一定温度保温反应，反应后减压蒸馏出溶剂，制成的有机锡乙酸酯再用于三氯蔗糖的生产过程。本发明充分利用生产中前面批次回收的环己烷萃取相中残留的醋酐进行二丁基氧化锡的酰化反应，节约了三氯蔗糖催化剂的生产装置及生产成本，简化工艺，生产效率大幅度提高，降低了操作人员的工作强度，同时减小了污染，保护了环境。现在利用新的工艺提高了残留原料的利用率，使整个生产流程实现反应效率和物料利用率最优化，明显增加了企业经济效益。

Description

一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法
技术领域
本发明涉及一种三氯蔗糖的生产技改，具体来讲涉及三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性的制备补充方法。
背景技术
三氯蔗糖，首先由英国Tate & Lyte公司合成，可达到蔗糖的甜度约600倍。三氯蔗糖特点具有无能量，高甜度，纯正甜味，安全度高，也是迄今为止人工合成的最具竞争性甜味剂之一。
蔗糖-6-乙酸酯是合成三氯蔗糖的重要中间体，目前其生产工艺主要采用1,3-二乙酰氧基-1,1,3,3-四丁基二锡氧烷(DSDA)作为反应催化剂，现较通用的三氯蔗糖生产工艺中有机锡乙酸酯(DSDA)制备，主要经过以下过程：将二丁基氧化锡固体分散在溶剂中再滴加醋酸酐升温酰化，反应得到有机锡乙酸酯DSDA。后再将有机溶剂以常压或减压的方式蒸馏出去，剩余的就是有机锡乙酸酯DSDA，再用于三氯蔗糖的生产过程。
在生产蔗糖-6-乙酸酯的酯化反应过程中，会有1~5%的有机锡乙酸酯DSDA随着物料夹带或高温分解等情况损失。传统的方法是按照上述方法制备新的有机锡乙酸酯DSDA，然后补充入系统内，进行生产-回收-补充-套用。每次的有机锡乙酸酯DSDA制备过程中都会用到高于产物几倍体积的溶剂参与其中，制备时间长能耗大，溶剂有损耗，且挥发气味大对现场操作人员及环境并不友好。更为重要的是因为每次新制备的有机锡乙酸酯DSDA含有一定过量的乙酸酐，会对酯化反应不利，导致每次新制备的有机锡乙酸酯DSDA直接用于蔗糖-6-乙酸酯的酯化反应时收率下降，等回收套用一次后收率恢复到正常状态。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有催化剂有机锡乙酸酯DSDA单独制备的制备工艺复杂、溶剂及能源消耗大的缺点，提供的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于包括以下步骤：
a. 将前面批次回收的含有有机锡乙酸酯DSDA的环己烷萃取相打入环己烷蒸馏釜，搅拌升温到20~100℃并保温， 前面批次回收的含有有机锡乙酸酯，即三氯蔗糖生产流程中酰化后萃取工段回收的含有有机锡乙酸酯DSDA的环己烷萃取相；
b. 将二丁基氧化锡加入环己烷蒸馏釜，搅拌保温40~100℃进行酰化反应，二丁基氧化锡的加入量为环己烷萃取相中有机锡乙酸酯DSDA的0.1~10%；
c. 反应完毕后，减压蒸馏出环己烷；
d. 蒸馏剩余物为有机锡乙酸酯DSDA作为催化剂，进入三氯蔗糖生产系统内参与酯化反应。
进一步的技术方案是：将环己烷萃取相打入环己烷蒸馏釜后，环己烷蒸馏釜优选升温到40~90℃，环己烷蒸馏釜升温进一步优选60~80℃。
进一步的技术方案是：二丁基氧化锡的加入量为环己烷萃取相中有机锡乙酸酯DSDA优选1~8%，进一步优选2~5%。
进一步的技术方案是：二丁基氧化锡的酰化反应温度优选60~90℃，进一步优选70~90℃。
进一步的技术方案是：二丁基氧化锡的酰化反应时间0.5~24小时，优选1~8小时，进一步优选2~4小时。
进一步的技术方案是：酰化反应液减压蒸出有机溶剂，蒸馏温度控制在40~100℃，优选60~90℃；蒸馏压力条件为-0.020MPa ~ -0.099MPa，优选-0.055MPa ~ -0.095MPa。
进一步的技术方案是：蒸馏剩余物有机锡乙酸酯DSDA是保持液体状态进入反应系统的，需要保温控制在40~100℃，优选50~70℃。
本发明优点在于：
1、充分利用生产中前面批次回收的环己烷萃取相中残留的醋酐进行二丁基氧化锡的酰化反应，节约了三氯蔗糖催化剂的生产装置及生产成本，简化工艺，降低了操作人员的工作强度，同时减小了污染，对减轻废水处理的压力也有较大提升。
2、本发明具有工艺简洁在系统内就可以完成催化剂的补充、工序上较为流畅，生产效率大幅度提高，保护了环境，提高了残留原料的利用率，使整个生产流程实现反应效率和物料利用率最优化，明显增加了企业经济效益。
具体实施方法
实施例1
1、将酰化萃取后含有有机锡乙酸酯的环己烷相5000l打入环己烷蒸馏釜，开启搅拌，打开蒸汽升温至50℃；
2、在反应釜内加入60kg的二丁基氧化锡，搅拌30分钟，打开蒸汽，开始升温至80℃，反应保温3小时；
3.反应完毕后，降温至50℃，减压蒸馏出环己烷，压力条件-0.090MPa。反应后的有机锡乙酸酯(DSDA)经过称重检测可以达到初始投入量，后回到系统内进行酯化套用。经过酯化酰化反应后对比，本方法反应后获取到的蔗糖-6酯收率为88-92%，与常规新加的有机锡进行的酯化酰化操作获取的蔗糖-6酯收率基本没有差别。
对比例1
1、将酰化萃取后含有有机锡乙酸酯的环己烷相5000l打入环己烷蒸馏釜，水洗后分水出去后，开启搅拌，打开蒸汽升温至60℃；
2、减压蒸馏出环己烷，压力条件-0.090MPa。反应后回收的有机锡乙酸酯(DSDA)经过称重备用。
3. 制备新的有机锡酯，将二丁基氧化锡加入到一定量的环己烷中并加入适量的醋酐与之反应，反应完后减压蒸去环己烷，获得新的有机锡乙酸酯将其补加至步骤2中满足一批次投料量进行酯化操作。经过酯化酰化后对比，反应后获取到的蔗糖-6酯收率为88-92%。
实施例2
1、将酰化萃取后含有有机锡乙酸酯的环己烷相5000l打入环己烷蒸馏釜，开启搅拌，打开蒸汽升温至60℃；
2、在反应釜内加入60kg的二丁基氧化锡，搅拌30分钟，打开蒸汽，开始升温至90℃，反应保温2小时左右。
3.反应完毕后，降温至60℃，减压蒸馏出环己烷，压力条件-0.095MPa。反应后的有机锡乙酸酯(DSDA)经过称重检测可以达到初始投入量，后回到系统内进行酯化套用。本方法反应后获取到的蔗糖-6酯收率为88-92%，与常规新加的有机锡进行的酯化酰化操作获取的蔗糖-6酯收率基本没有差别。
实施例3
1、将酰化萃取后含有有机锡乙酸酯的环己烷相5000l打入环己烷蒸馏釜，开启搅拌，打开蒸汽升温至70℃；
2、在反应釜内加入100kg的二丁基氧化锡，搅拌30分钟，打开蒸汽，开始升温至90℃，反应保温5小时左右。
3.反应完毕后，降温至50℃，减压蒸馏出环己烷，压力条件-0.98MPa。反应后的有机锡乙酸酯(DSDA)经过称重检测可以达到初始投入量，后回到系统内进行酯化套用。本方法反应后获取到的蔗糖-6酯收率为88-92%，与常规新加的有机锡进行的酯化酰化操作获取的蔗糖-6酯收率基本没有差别。

Claims (8)

1.一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于包括以下步骤 ：
a. 将回收的含有有机锡乙酸酯DSDA的环己烷萃取相打入环己烷蒸馏釜，搅拌升温到20~100℃并保温；
b. 将二丁基氧化锡加入环己烷蒸馏釜，搅拌保温40~100℃进行酰化反应0.5~24小时，二丁基氧化锡的加入量为环己烷萃取相中有机锡乙酸酯DSDA的0.1~10%；
c. 反应完毕后，减压蒸馏出环己烷；
d. 蒸馏剩余物为有机锡乙酸酯DSDA作为催化剂，进入三氯蔗糖生产系统内参与酯化反应。
2.根据权利要求1所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：将环己烷萃取相打入环己烷蒸馏釜后，环己烷蒸馏釜优选升温到40~90℃。
3.根据权利要求2所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：环己烷蒸馏釜升温进一步优选60~80℃。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：二丁基氧化锡的加入量为环己烷萃取相中有机锡乙酸酯DSDA优选1~8%。
5.根据权利要求4所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：二丁基氧化锡的酰化反应温度优选60~90℃。
6.根据权利要求5所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：二丁基氧化锡的酰化反应时间优选1~8小时。
7.根据权利要求6所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：酰化反应液减压蒸出有机溶剂，蒸馏温度控制在40~100℃；蒸馏压力条件为-0.020MPa ~ -0.099MPa。
8.根据权利要求7所述的一种三氯蔗糖生产中有机锡催化剂连续性制备补充的方法，其特征在于：蒸馏剩余物有机锡乙酸酯DSDA是保持液体状态进入反应系统的，机锡乙酸酯DSDA液体需要保温控制在40~100℃。
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