CN113563185A - 一种十六碳丁酯的连续化生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，包括以下步骤：S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4‑三甲基‑1,3‑戊二醇以及催化剂连续进入酯化塔进行酯化常压反应，生成粗品；S2.脱酸：粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸；S3.碱洗：初品进入碱洗塔，中和掉微量异丁酸或正丁酸；S4.脱水：十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔脱水；S5.脱轻：十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第二精馏塔脱除轻组分；S6.脱重：十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔脱除重组分；S7.脱气味：十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔脱除轻组分，得到成品。本发明的十六碳丁酯的连续化生产工艺，缩短了酯化反应时间，减少了副产较，提高了产品收率和生产效率。

Description

一种十六碳丁酯的连续化生产工艺
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，特别涉及一种十六碳丁酯的连续化生产工艺。
背景技术
十六碳丁酯为十六碳正丁酯或十六碳异丁酯，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯是一种绿色，低气味的水性涂料用成膜助剂，同时也是一种不含苯环的多用途增塑剂，不仅与所有通用的一、二级增塑剂相溶，尤其是与DOP配合使用时可以发挥最佳效果；还是流动性降粘剂，具有抗光性佳，硬化性优良，透明度高、润滑性均衡、抗氧、气味小等特性。
传统的十六碳正/异丁酯(醇酯十六)采用间歇法釜式生产工艺，存在批次不稳定，酯化时间较长，30小时以上，副产物较多，生产效率偏低等弱点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，缩短酯化时间，减少副产物，提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为4～6：7～10：0.01～0.03连续进入酯化塔进行酯化常压反应，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：气味主要来源于异丁酸或正丁酸，异丁醇(来自于上一步反应的轻组分)等，脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S1酯化塔的塔釜温度为165℃～175℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S2第一精馏塔负压为-0.090～-0.095MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为155℃～165℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S3弱碱为碳酸氢钠或氢氧化钾。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S4脱轻塔负压为-0.085～-0.09MPa，塔釜温度为158℃～162℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S5第二精馏塔负压为-0.096～-0.099MPa，第二精馏塔塔釜温度为162℃～168℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S6第三精馏塔负压为-0.1～-0.105MPa，第三精馏塔塔釜温度为172℃～178℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S7第四精馏塔负压为-0.096～-0.099MPa，第四精馏塔塔釜温度为175℃～180℃。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述步骤S1催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：
将CeO2溶于硼酸溶液中，配成Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中10～20h，抽滤，干燥，焙烧，得到BO3 3-/ZrO2/Ce4+。
优选的是，所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：所述硼酸溶液的浓度为1～3mol/L，所述Ce4+溶液的浓度为0.05～0.1mol/L，所述焙烧温度为500～600℃，焙烧时间为2～4h。
在酸的作用下，酯化反应一般是按照酰氧键断裂的反应历程进行，正丁酸或异丁酸在强酸的作用下，首先与H+结合，使得羰基中的碳原子带正电荷而易和醇氧原子结合成键生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
固体超强酸催化剂其活性中心就是质子算和路易斯酸，本专利中BO3 3-/ZrO2固体超强酸中心的形成主要是源于BO3 3-在表面配位吸附，使得Zr-O键上电子云强烈偏移，强化了路易斯酸中心，同时更易使H2O发生解离吸附而产生质子酸中心，对于BO3 3-/ZrO2/Ce4+来说，BO3 3-/ZrO2掺杂了一定量的Ce4+，使得BO3 3-/ZrO2进行了改性，BO3 3-/ZrO2表面吸附了BO3 3-，又吸附了一定量的Ce4+，Ce4+本身就是路易斯酸，通过BO3 3-的吸附，不但增加了Ce4+的路易斯酸强度，又使得该催化剂比BO3 3-/ZrO2多了一部分路易斯酸中心，正是由此BO3 3-/ZrO2/Ce4+比BO3 3-/ZrO2具有更高的酸强度，从而提高酯化催化的活性。
采用上述技术方案，本发明的十六碳丁酯的连续化生产工艺，将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂进行酯化反应得到十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，粗品依次经过脱酸、碱洗、脱水、脱轻、脱重、脱气味得到十六碳正丁酯或十六碳异丁酯，提高产品的稳定性，缩短了酯化反应时间，减少了副产较，提高了产品收率和生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂通过酯化反应，生成十六碳异丁酯，反应式如下：
Figure BDA0003140073540000031
副反应就是十二碳醇酯与正丁酸的反应，如下所示：
Figure BDA0003140073540000041
三甲基戊二醇与正丁酸的副反应主要就是单酯，如下所示：
Figure BDA0003140073540000042
通过本发明的连续化生产十六碳丁酯的生产工艺缩短酯化时间，减少副产，提高生产效率。
实施例1
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为4：7：0.01连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为165℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于1mol/L硼酸溶液中，配成0.05mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中10h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为4h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.090MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为155℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过碳酸氢钠溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.085MPa，塔釜温度为158℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.096MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为162℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.1MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为172℃，十六碳正/异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.096MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为175℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
实施例2
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为5：8：0.02连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为170℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于2mol/L硼酸溶液中，配成0.08mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中15h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为3h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.092MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为160℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过氢氧化钾弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.087MPa，塔釜温度为160℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.098MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为164℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.102MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为174℃，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.098MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为177℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
实施例3
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为6：10：0.03连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为175℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于3mol/L硼酸溶液中，配成0.1mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中20h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为2h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.095MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为165℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过氢氧化钾弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.09MPa，塔釜温度为162℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.099MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为168℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.105MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为178℃，十六碳正/异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.099MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为180℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
对比例1
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为4：7：0.01连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为165℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于1mol/L硼酸溶液中，配成0.05mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中10h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为4h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.090MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为155℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过碳酸氢钠溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.085MPa，塔釜温度为158℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱重：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.1MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为172℃，十六碳正/异丁酯从塔顶采出；
S6.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.096MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为175℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
对比例2
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为5：8：0.02连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为170℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于2mol/L硼酸溶液中，配成0.08mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中15h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为3h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.092MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为160℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过氢氧化钾弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.087MPa，塔釜温度为160℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.098MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为164℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱气味：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.098MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为177℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
对比例3
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为6：10：0.03连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为175℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：将CeO2溶于3mol/L硼酸溶液中，配成0.1mol/L Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中20h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为2h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.095MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为165℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过氢氧化钾弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.09MPa，塔釜温度为162℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.099MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为168℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.105MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为178℃，十六碳正/异丁酯从塔顶采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
对比例4
一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其中：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为6：10：0.03连续进入酯化塔进行酯化常压反应，酯化塔的塔釜温度为175℃，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
催化剂为BO3 3-/ZrO2，所述BO3 3-/ZrO2的制备方法如下：将ZrO2溶于3mol/L硼酸溶液中20h，抽滤，干燥，焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为2h。
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，第一精馏塔负压为-0.095MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为165℃，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过氢氧化钾弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱轻塔负压为-0.09MPa，塔釜温度为162℃，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，第二精馏塔负压为-0.099MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为168℃，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，第三精馏塔负压为-0.105MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为178℃，十六碳正/异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，第四精馏塔负压为-0.099MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为180℃，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
下面列出实施例1-3和对比例1-3的测试结果：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
转化率％ 99.0 99.5 99.7 99.2 99.4 96.2 78.2
收率％ 95.4 96.7 97.8 87.1 80.2 84.3 80.9
本发明的十六碳丁酯的连续化生产工艺，将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂进行酯化反应得到十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，粗品依次经过脱酸、碱洗、脱水、脱轻、脱重、脱气味得到十六碳正丁酯或十六碳异丁酯，提高产品的稳定性，缩短了酯化反应时间，减少了副产较，提高了产品收率和生产效率。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1.酯化：将正丁酸或异丁酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇以及催化剂按照质量比为4～6：7～10：0.01～0.03连续进入酯化塔进行酯化常压反应，生成十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品，所述粗品从塔底采出；
S2.脱酸：酯化后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯粗品进入第一精馏塔在负压下脱除正丁酸或异丁酸，脱除的正丁酸或异丁酸从塔顶返回酯化塔进一步参与反应，塔釜采出十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品；
S3.碱洗：脱酸后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯初品进入碱洗塔，通过弱碱溶液中和掉微量异丁酸或正丁酸；
S4.脱水：碱洗后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入脱轻塔负压脱水，脱水后十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S5.脱轻：脱水后的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第二精馏塔进行负压脱除轻组分，轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔釜采出；
S6.脱重：脱除轻组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第三精馏塔负压脱除重组分，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔顶采出；
S7.脱气味：脱除重组分的十六碳正丁酯或十六碳异丁酯进入第四精馏塔进一步负压脱除轻组分，塔顶轻组分返回酯化塔酯化，十六碳正丁酯或十六碳异丁酯从塔底采出，得到成品十六碳正丁酯或十六碳异丁酯。
2.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S1酯化塔的塔釜温度为165℃～175℃。
3.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S2第一精馏塔负压为-0.090～-0.095MPa，所述第一精馏塔塔釜温度为155℃～165℃。
4.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S3弱碱为碳酸氢钠或氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S4脱轻塔负压为-0.085～-0.09MPa，塔釜温度为158℃～162℃。
6.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S5第二精馏塔负压为-0.096～-0.099MPa，所述第二精馏塔塔釜温度为162℃～168℃。
7.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S6第三精馏塔负压为-0.1～-0.105MPa，所述第三精馏塔塔釜温度为172℃～178℃。
8.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S7第四精馏塔负压为-0.096～-0.099MPa，所述第四精馏塔塔釜温度为175℃～180℃。
9.根据权利要求1所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述步骤S1催化剂为BO3 3-/ZrO2/Ce4+，所述BO3 3-/ZrO2/Ce4+的制备方法如下：
将CeO2溶于硼酸溶液中，配成Ce4+溶液，再将ZrO2加入Ce4+溶液中10～20h，抽滤，干燥，焙烧，得到BO3 3-/ZrO2/Ce4+。
10.根据权利要求9所述的十六碳丁酯的连续化生产工艺，其特征在于：所述硼酸溶液的浓度为1～3mol/L，所述Ce4+溶液的浓度为0.05～0.1mol/L，所述焙烧温度为500～600℃，焙烧时间为2～4h。
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