CN113045421A - 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 - Google Patents
一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113045421A CN113045421A CN201911365973.4A CN201911365973A CN113045421A CN 113045421 A CN113045421 A CN 113045421A CN 201911365973 A CN201911365973 A CN 201911365973A CN 113045421 A CN113045421 A CN 113045421A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- outlet
- inlet
- product
- diisopropyl adipate
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- HBTAOSGHCXUEKI-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-n,n-dimethyl-3-nitrobenzenesulfonamide Chemical compound CN(C)S(=O)(=O)C1=CC=C(Cl)C([N+]([O-])=O)=C1 HBTAOSGHCXUEKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229940031578 diisopropyl adipate Drugs 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 48
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 20
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 16
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 15
- -1 inorganic acid ester Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 12
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 12
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 12
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);triacetate Chemical compound [Cr+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanimidamide Chemical compound NC(=N)CC1=CC=CC=C1 JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FPFSGDXIBUDDKZ-UHFFFAOYSA-N 3-decyl-2-hydroxycyclopent-2-en-1-one Chemical compound CCCCCCCCCCC1=C(O)C(=O)CC1 FPFSGDXIBUDDKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 claims description 3
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M sulfamate Chemical compound NS([O-])(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RDOFJDLLWVCMRU-UHFFFAOYSA-N Diisobutyl adipate Chemical compound CC(C)COC(=O)CCCCC(=O)OCC(C)C RDOFJDLLWVCMRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 229940031769 diisobutyl adipate Drugs 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C67/52—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
- C07C67/54—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C67/56—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种己二酸二异丙酯的制备工艺,通过酯化反应、脱醇、蒸馏、水洗、脱水、过滤得到己二酸二异丙酯的成品。本发明的酯化反应选择的均相催化剂,其高催化活性提升了反应效率,然后结合薄膜蒸发器进行分离精制,有效去除产品中的催化剂,并提高产品质量,同时通过温水洗涤快速有效地去除一些影响产品质量的杂质,获得的产品纯度高,可长时间储存,对设备腐蚀可忽略不计,且对环境的污染也极小。此外,本发明还提供了上述己二酸二异丙酯的制备工艺用的设备,包括反应釜、冷凝器、分水器、蒸馏釜、脱醇塔、薄膜蒸发器、水洗罐、脱水器、过滤装置和成品罐。
Description
技术领域
本发明涉及己二酸二元酯类化合物的合成技术领域,特别涉及一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备。
背景技术
己二酸二元酯类化合物是一种重要的、用途广泛的有机化工产品,常用于增塑剂,成膜助剂等涂料领域中。传统的己二酸二异丙酯的合成方法为己二酸和异丙醇在带水剂的情况下直接催化反应,但是体系中存在的大量带水剂难以去除,使后续产物分离过程能耗增加。
中国专利公开号CN102911048A发明名称为一种己二酸二异丁酯的制备方法,提供了以浓硫酸作为催化剂,通过水洗,脱醇,精制,过滤等步骤来提纯产品的制备方法,但是通过加入精制剂来水洗产品会引入其他杂质,影响产品后续使用,且传统的减压蒸馏和精馏真空设备体积又比较庞大,并且效率不高。
因此,有必要通过研究改进己二酸二异丙酯的制备工艺,以解决上述问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种己二酸二异丙酯的制备工艺。
本发明的第二个目的在于提供上述己二酸二异丙酯的制备工艺用的设备。
为实现上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:
本发明的第一个方面提供了一种己二酸二异丙酯的制备工艺,包括如下步骤:
S1、酯化反应
将己二酸、异丙醇、催化剂、带水剂投入反应釜中,搅拌并加热至沸腾反应,保持沸腾回流状态并通过分水器将水分离至蒸馏釜进行有机物回收和废水收集处理,当反应不在有水生成便停止加热,酯化反应结束;
S2、脱醇
将酯化反应的反应液送入脱醇塔,在真空条件下,保持釜温130-160℃,脱醇,得到己二酸二异丙酯的粗品;
S3、蒸馏
将己二酸二异丙酯的粗品经过薄膜蒸发器蒸馏,从薄膜蒸发器的轻组分出口得到己二酸二异丙酯的中间品,从薄膜蒸发器的重组份出口收集重组份以循环使用;
S4、水洗
将己二酸二异丙酯的中间品用温水混合搅拌,静置分层,重复操作,收集上层产品;
S5、脱水
将上层产品投入脱水器中减压脱水;
S6、过滤
将脱水后的产品过滤,即得到己二酸二异丙酯成品。
进一步地,所述步骤S1中,己二酸与异丙醇的摩尔比为1:(2-5);
带水剂的质量与己二酸和异丙醇的总质量的比为1:(1-10);
催化剂的质量占己二酸和异丙醇的总质量的1×10-5-2%。
更进一步地,所述催化剂为均相催化剂,主要为无机盐类催化剂、无机酸酯类催化剂、金属氧化物类催化剂或有机酸及其盐类催化剂;其中,无机盐类催化剂主要为硫酸盐或氯化盐;无机酸酯类催化剂主要为钛酸酯或锆酸酯。
再进一步地,所述催化剂为硫酸盐中的硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锆、硫酸铈中的一种;或氯化盐中的氯化锌、三氯化铁、四氯化锡中的一种;或钛酸酯中的钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、钛酸四丁酯中的一种;或锆酸酯中的锆酸异丙酯、钛酸正丙酯中的一种;或金属氧化物具体为氧化锌、氧化锡、氧化亚锡中的一种;或有机酸及其盐类中的对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸锰、乙酸铬、乙酸铁、氨基磺酸盐、十二水合硫酸铁铵中的一种。
进一步地,所述带水剂为不与己二酸反应的带水剂,具体为石油醚、环己烷、甲苯中的一种或多种。
进一步地,所述步骤S1中,沸腾反应的温度为60-120℃。
进一步地,所述步骤S3中,薄膜蒸发器的真空度为100KPa,蒸馏温度为80-180℃。
进一步地,所述步骤S4中,温水的温度为30-60℃。
进一步地,所述步骤S5中,脱水器的真空度为95KPa,釜温为80-150℃。
本发明的第二个方面提供了一种上述己二酸二异丙酯的制备工艺用的设备,包括反应釜,在反应釜的反应段的侧壁设有原料进口,在反应釜的釜顶设有气相出口,且气相出口设有三通阀,反应釜的釜底设有反应液出口;
冷凝器,包括冷凝进口和冷凝出口,所述冷凝进口与气相出口通过三通阀相连;
分水器,包括分水器进口、分水器第一出口和分水器第二出口,所述分水器进口与冷凝出口通过管路相连,分水器第一出口与气相出口通过三通阀相连;
蒸馏釜,包括与分水器第二出口通过管路相连的蒸馏釜进口,以及蒸馏釜塔顶的有机物出口和蒸馏釜底的第一废水出口;
脱醇塔,包括反应液进口、废醇出口和粗品出口,所述反应液进口与反应液出口通过管路相连;
薄膜蒸发器,包括粗品进口、轻组分出口和重组份出口,所述粗品进口通过管路与粗品出口相连;
水洗罐,包括轻组分进口、进水口和上层产品出口,所述轻组分进口与轻组分出口通过管路相连;
脱水器,包括上层产品进口、第二废水出口和物料出口,所述上层产品进口与上层产品出口通过管路相连;
过滤装置,其进口与物料出口相连;
成品罐,其进口与过滤装置的出口通过管路相连。
本发明跟现有技术相比,其优势和有益效果在于:
1、本发明选择的均相催化剂,同非均相催化剂比,虽然参与了反应体系,但也仅控制在反应部分,结合薄膜蒸发器分离催化剂的操作,这会大大降低在后续脱醇,蒸馏的工序中副反应的产生,同时保证了反应部分高效的转化率;同均相系催化剂比,虽然增加了一道工序及相应的能耗,但却保证了后序生产的安全性和稳定性。实际生产证明,在产品纯度两者上差不多,但在酸度上,采用薄膜蒸发器的一方酸度要比不用的一方低,相对地在储藏时间上也能大大地延长;
2、本发明的水洗步骤采用温水洗涤,可以快速有效地去除一些影响产品质量的微量杂质,从而提高产品的纯度。
附图说明
图1为本发明实施例的制备工艺流程图;
图2所示为本发明实施例的生产设备示意图;
附图标记:反应釜1、冷凝器2、分水器3、蒸馏釜4、脱醇塔5、薄膜蒸发器6、脱水器7、水洗罐8、过滤装置9、成品罐10。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明做进一步说明。
本发明的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,如图1所示,包括如下步骤:
S1、酯化反应
将己二酸、异丙醇、催化剂、带水剂投入反应釜中,搅拌并加热至60-120℃沸腾反应,保持沸腾回流状态并通过分水器将水分离至蒸馏釜进行有机物回收和废水收集处理,当反应不在有水生成便停止加热,酯化反应结束。
其中,所述己二酸与异丙醇的摩尔比为1:(2-5);
带水剂的质量与己二酸和异丙醇的总质量的比为1:(1-10);
催化剂的质量占己二酸和异丙醇的总质量的1×10-5-2%。
所述催化剂为均相催化剂,主要为无机盐类催化剂、无机酸酯类催化剂、金属氧化物类催化剂或有机酸及其盐类催化剂;其中,无机盐类催化剂主要为硫酸盐或氯化盐;无机酸酯类催化剂主要为钛酸酯或锆酸酯。
进一步地,所述催化剂为硫酸盐中的硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锆、硫酸铈中的一种;或氯化盐中的氯化锌、三氯化铁、四氯化锡中的一种;或钛酸酯中的钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、钛酸四丁酯中的一种;或锆酸酯中的锆酸异丙酯、钛酸正丙酯中的一种;或金属氧化物具体为氧化锌、氧化锡、氧化亚锡中的一种;或有机酸及其盐类中的对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸锰、乙酸铬、乙酸铁、氨基磺酸盐、十二水合硫酸铁铵中的一种。
所述带水剂为不与己二酸反应的带水剂,具体为石油醚、环己烷、甲苯中的一种或多种。
S2、脱醇
将酯化反应的反应液送入脱醇塔,在真空条件下,保持釜温130-160℃,脱醇,得到己二酸二异丙酯的粗品。
S3、蒸馏
将己二酸二异丙酯的粗品经过薄膜蒸发器蒸馏,从薄膜蒸发器的轻组分出口得到己二酸二异丙酯的中间品,从薄膜蒸发器的重组份出口收集重组份以循环使用;其中,所述薄膜蒸发器的真空度为100KPa,蒸馏温度为80-180℃。
S4、水洗
将己二酸二异丙酯的中间品用30-60℃的温水混合搅拌,静置分层,重复操作,收集上层产品;
S5、脱水
将上层产品投入脱水器中减压脱水;其中,所述脱水器的真空度为95KPa,釜温为80-150℃。
S6、过滤
将脱水后的产品过滤,即得到己二酸二异丙酯成品。
为了配套述制备工艺,本发明还提供了一种己二酸二异丙酯的制备工艺用的设备,如图2所示,包括反应釜,在反应釜的反应段的侧壁设有原料进口,在反应釜的釜顶设有气相出口,且气相出口设有三通阀,反应釜的釜底设有反应液出口;
冷凝器,包括冷凝进口和冷凝出口,所述冷凝进口与气相出口通过三通阀相连;
分水器,包括分水器进口、分水器第一出口和分水器第二出口,所述分水器进口与冷凝出口通过管路相连,分水器第一出口与气相出口通过三通阀相连;
蒸馏釜,包括与分水器第二出口通过管路相连的蒸馏釜进口,以及蒸馏釜塔顶的有机物出口和蒸馏釜底的第一废水出口;
脱醇塔,包括反应液进口、废醇出口和粗品出口,所述反应液进口与反应液出口通过管路相连;
薄膜蒸发器,包括粗品进口、轻组分出口和重组份出口,所述粗品进口通过管路与粗品出口相连;
水洗罐,包括轻组分进口、进水口和上层产品出口,所述轻组分进口与轻组分出口通过管路相连;
脱水器,包括上层产品进口、第二废水出口和物料出口,所述上层产品进口与上层产品出口通过管路相连;
过滤装置,其进口与物料出口相连;
成品罐,其进口与过滤装置的出口通过管路相连。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种己二酸二异丙酯的制备工艺,包括如下步骤:
S1、酯化反应
将800kg己二酸,960kg异丙醇,3.5kg对甲苯磺酸,300kg环己烷投入反应釜中,搅拌,加热至85℃沸腾反应,保持沸腾回流状态并通过分水器将水分离至蒸馏釜进行有机物回收和废水收集处理,当反应不再有水生成便停止加热,酯化反应结束。
S2、脱醇
将酯化反应的反应液送入脱醇塔,设置反应釜的真空度为95KPa,保持釜温145℃,脱醇,得到己二酸二异丙酯的粗品。
S3、蒸馏
将己二酸二异丙酯的粗品经过薄膜蒸发器蒸馏,从薄膜蒸发器的轻组分出口得到己二酸二异丙酯的中间品,从薄膜蒸发器的重组份出口收集重组份以循环使用。
其中,薄膜蒸发器的真空度为100KPa,蒸馏温度为150℃。
S4、水洗
将己二酸二异丙酯的中间品与45℃的温水混合搅拌15min,静置分层,重复操作3-4次,收集上层产品。
S5、脱水
将上层产品投入脱水器中减压脱水;其中,脱水器的釜温为120℃,真空度为95KPa。
S6、过滤
将脱水后的产品过滤,即得到己二酸二异丙酯成品。
实施例2
相较于实施例1的区别仅在于:采用3.5kg硫酸锌代替3.5kg对甲苯磺酸,其余均同实施例1。
实施例3
相较于实施例1的区别仅在于:采用3.5kg四氯化锡代替3.5kg对甲苯磺酸,其余均同实施例1。
实施例4
相较于实施例1的区别仅在于:0.35kg钛酸四乙酯代替3.5kg对甲苯磺酸采用,其余均同实施例1。
实施例5
相较于实施例1的区别仅在于:采用0.35kg钛酸正丙酯代替3.5kg对甲苯磺酸,其余均同实施例1。
实施例6
相较于实施例1的区别仅在于:采用3.5kg氧化锌代替3.5kg对甲苯磺酸,其余均同实施例1。
实施例7
相较于实施例1的区别仅在于:采用3.5kg乙酸铬代替3.5kg对甲苯磺酸,其余均同实施例1。
对比例1
一种己二酸二异丙酯的传统制备方法,包括如下步骤:
S1、酯化反应
将将800kg己二酸,960kg异丙醇,3.5kg浓硫酸,150kg环己烷投入反应釜中,搅拌,加热至沸腾反应且顶温65℃,保持沸腾回流状态并通过分水器将水分离至蒸馏釜进行有机物回收和废水收集处理,当反应不在有水生成便停止加热,酯化反应结束。
S2、水洗
向酯化反应的混合液中加入400kg水,搅拌均匀后,静置分层,除去其中的水层。
S3、精制
向水洗后的混合液中加入精制剂4.5kg,搅拌混合1小时。
所述精制剂为氧化钙、氧化镁、活性炭、二氧化硅的混合物,其重量比为1:1:2:1。
S4、过滤
将精制后的混合液过滤,即得到己二酸二异丙酯成品。
成品品质测试
对实施例1-7以及对比例1所制得的成品分别采用标准酸度仪、标准比色法和气相色谱法进行酸度、色度和纯度测试,测试结果如下表1所示:
表1
纯度 | 酸度 | 色度 | |
实施例1 | 99.2% | 3.2% | 25 |
实施例2 | 98.2% | 4.2% | 50 |
实施例3 | 98.1% | 3.9% | 50 |
实施例4 | 99.1% | 3.5% | 25 |
实施例5 | 99.2% | 3.4% | 25 |
实施例6 | 98.2% | 3.9% | 50 |
实施例7 | 98.5% | 4.5% | 50 |
对比例1 | 98% | 5.2% | 100 |
从表1中可以看出,对比例1的成品品质均逊色与实施例1-7,特别是酸度和色度指标差距尤为大,表明采用本发明的制备工艺生产己二酸二异丙酯可以更好地提高产品品质;各实施例中,实施例1、实施例4和实施例5的品质最佳,表明对甲苯磺酸、钛酸四乙酯、钛酸正丙酯在本发明的反应体系中催化活性高,有利于提升产品的品质。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的发明人应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、酯化反应
将己二酸、异丙醇、催化剂、带水剂投入反应釜中,搅拌并加热至沸腾反应,保持沸腾回流状态并通过分水器将水分离至蒸馏釜进行有机物回收和废水收集处理,当反应不在有水生成便停止加热,酯化反应结束;
S2、脱醇
将酯化反应的反应液送入脱醇塔,在真空条件下,保持釜温130-160℃,脱醇,得到己二酸二异丙酯的粗品;
S3、蒸馏
将己二酸二异丙酯的粗品经过薄膜蒸发器蒸馏,从薄膜蒸发器的轻组分出口得到己二酸二异丙酯的中间品,从薄膜蒸发器的重组份出口收集重组份以循环使用;
S4、水洗
将己二酸二异丙酯的中间品用温水混合搅拌,静置分层,重复操作,收集上层产品;
S5、脱水
将上层产品投入脱水器中减压脱水;
S6、过滤
将脱水后的产品过滤,即得到己二酸二异丙酯成品。
2.根据权利要求1所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤S1中,己二酸与异丙醇的摩尔比为1:(2-5);
带水剂的质量与己二酸和异丙醇的总质量的比为1:(1-10);
催化剂的质量占己二酸和异丙醇的总质量的1×10-5-2%。
3.根据权利要求2所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述催化剂为均相催化剂,主要为无机盐类催化剂、无机酸酯类催化剂、金属氧化物类催化剂或有机酸及其盐类催化剂;其中,无机盐类催化剂主要为硫酸盐或氯化盐;无机酸酯类催化剂主要为钛酸酯或锆酸酯。
4.根据权利要求3所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述催化剂为硫酸盐中的硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锆、硫酸铈中的一种;或氯化盐中的氯化锌、三氯化铁、四氯化锡中的一种;或钛酸酯中的钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、钛酸四丁酯中的一种;或锆酸酯中的锆酸异丙酯、钛酸正丙酯中的一种;或金属氧化物具体为氧化锌、氧化锡、氧化亚锡中的一种;或有机酸及其盐类中的对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸锰、乙酸铬、乙酸铁、氨基磺酸盐、十二水合硫酸铁铵中的一种。
5.根据权利要求2所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述带水剂为不与己二酸反应的带水剂,具体为石油醚、环己烷、甲苯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤S1中,沸腾反应的温度为60-120℃。
7.根据权利要求1所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤S3中,薄膜蒸发器的真空度为100KPa,蒸馏温度为80-180℃。
8.根据权利要求1所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤S4中,温水的温度为30-60℃。
9.根据权利要求1所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺,其特征在于,所述步骤S5中,脱水器的真空度为95KPa,釜温为80-150℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种己二酸二异丙酯的制备工艺用的设备,其特征在于,包括反应釜,在反应釜的反应段的侧壁设有原料进口,在反应釜的釜顶设有气相出口,且气相出口设有三通阀,反应釜的釜底设有反应液出口;
冷凝器,包括冷凝进口和冷凝出口,所述冷凝进口与气相出口通过三通阀相连;
分水器,包括分水器进口、分水器第一出口和分水器第二出口,所述分水器进口与冷凝出口通过管路相连,分水器第一出口与气相出口通过三通阀相连;
蒸馏釜,包括与分水器第二出口通过管路相连的蒸馏釜进口,以及蒸馏釜塔顶的有机物出口和蒸馏釜底的第一废水出口;
脱醇塔,包括反应液进口、废醇出口和粗品出口,所述反应液进口与反应液出口通过管路相连;
薄膜蒸发器,包括粗品进口、轻组分出口和重组份出口,所述粗品进口通过管路与粗品出口相连;
水洗罐,包括轻组分进口、进水口和上层产品出口,所述轻组分进口与轻组分出口通过管路相连;
脱水器,包括上层产品进口、第二废水出口和物料出口,所述上层产品进口与上层产品出口通过管路相连;
过滤装置,其进口与物料出口相连;
成品罐,其进口与过滤装置的出口通过管路相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911365973.4A CN113045421A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911365973.4A CN113045421A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113045421A true CN113045421A (zh) | 2021-06-29 |
Family
ID=76505354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911365973.4A Pending CN113045421A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113045421A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104024210A (zh) * | 2011-11-04 | 2014-09-03 | 阿肯马法国公司 | 通过直接酯化制造丙烯酸2-辛酯的方法 |
CN211170524U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-08-04 | 江苏怡达化学股份有限公司 | 一种己二酸二元酯的制备系统 |
CN211170525U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-08-04 | 江苏怡达化学股份有限公司 | 一种乙酸正戊酯的制备系统 |
-
2019
- 2019-12-26 CN CN201911365973.4A patent/CN113045421A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104024210A (zh) * | 2011-11-04 | 2014-09-03 | 阿肯马法国公司 | 通过直接酯化制造丙烯酸2-辛酯的方法 |
CN211170524U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-08-04 | 江苏怡达化学股份有限公司 | 一种己二酸二元酯的制备系统 |
CN211170525U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-08-04 | 江苏怡达化学股份有限公司 | 一种乙酸正戊酯的制备系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
唐楷: ""己二酸二异丙酯的合成工艺研究"" * |
唐楷等 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022156624A1 (zh) | 一种pta氧化残渣生产增塑剂的生产工艺 | |
CN211170524U (zh) | 一种己二酸二元酯的制备系统 | |
CN102557932B (zh) | 醋酸异丁酯的生产方法 | |
CN113045412A (zh) | 一种己二酸二元酯的制备工艺及其设备 | |
CN107899612B (zh) | 一种功能化多酸类离子液体催化剂、制备方法以及用其催化合成乙酸异龙脑酯的方法 | |
CN109748791B (zh) | 生产己二酸二甲酯的节能方法 | |
CN113024376A (zh) | 十六碳双酯的生产工艺 | |
CN104119225A (zh) | 一种以混合离子液体为催化剂的反应精馏生产乙酸乙酯新工艺 | |
CN111875493B (zh) | 一种利用咪唑酸性离子液体合成正龙脑的方法 | |
CN101434539B (zh) | 乙酸苄酯的制造方法 | |
CN109879712B (zh) | 1,9-癸二烯的合成方法 | |
CN113045421A (zh) | 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备 | |
CN109293464B (zh) | 一种从洗油中有效分离提纯2-甲基萘的方法 | |
CN1317255C (zh) | 一种高收率、高光学纯度的l-乳酸丁酯合成方法 | |
CN108003096B (zh) | Wo3/ac/so3h协同催化制备乙氧基喹啉的方法 | |
CN113480401A (zh) | 一种氯代正戊烷的合成方法 | |
CN1884249A (zh) | 邻苯二甲酸二辛酯清洁生产方法 | |
CN112275315B (zh) | 一种硫改性金属负载型分子筛催化剂、其制备方法以及在制备异山梨醇中的应用 | |
CN102675103A (zh) | 二步法生产高含量和高光学纯度乳酸薄荷酯的方法 | |
CN108033872B (zh) | 一种清洁环保生产1,1’,2,3-四氯丙烯的方法及其设备 | |
CN105566105A (zh) | 一种1,2-环己烷二甲酸二异丁酯的生产装置及工艺 | |
CN113045411A (zh) | 一种乙酸正戊酯的制备工艺及其设备 | |
CN108456139A (zh) | 一种间歇催化反应精馏制备邻苯二甲酸二丁酯的装置及方法 | |
CN221014526U (zh) | 一种反应精馏法制备乙酸乙酯的装置 | |
CN210885878U (zh) | 一种固体酸催化合成格蓬酯香料的生产装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210629 |