CN114832758A - 一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置及其生产方法 - Google Patents
一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114832758A CN114832758A CN202210450055.7A CN202210450055A CN114832758A CN 114832758 A CN114832758 A CN 114832758A CN 202210450055 A CN202210450055 A CN 202210450055A CN 114832758 A CN114832758 A CN 114832758A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alcohol
- esterification
- phase
- pipeline
- separator
- 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.)
- Granted
Links
- MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N diisobutyl phthalate Chemical compound CC(C)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(C)C MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 177
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 156
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 116
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 92
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 74
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 110
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 53
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical group S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 32
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002932 luster Substances 0.000 claims description 11
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 13
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N Isopropylaldehyde Chemical compound CC(C)C=O AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000008029 phthalate plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/0066—Stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及化工领域,公开了一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置及其生产方法,装置包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜、酯化塔、分相器、醇水分离器和回收醇罐;酯化釜设有氮气进口,分相器和醇水分离器之间还设有回流管道;醇水分离器包括醇出口,回收醇罐包括第七进料口和第七出料口,回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接。生产过程中保持酯化釜氮气保护,并且在135‑138℃下加入回收异丁醇,减少副反应的产生和着色物质的生成,杜绝脱色剂的加入,产出的邻苯二甲酸二异丁酯具有低色泽的特点。工艺简单,装置可靠,具有积极的质量效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域,尤其是涉及一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置及其生产方法。
背景技术
邻苯二甲酸二异丁酯是一种有机化合物,主要用作纤维素树脂、乙烯基树脂、丁腈橡胶和氯化橡胶等的增塑剂。邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法为:以苯酐和异丁醇为原料,加入脱色剂活性炭在硫酸催化剂的作用下经过加温反应生成粗酯,用纯碱中和后输入脱醇塔进行真空脱醇操作,脱醇后半成品再进入压滤机除去杂质,得到邻苯二甲酸二异丁酯。中国专利公开号“CN105237394A”公开了一种邻苯二甲酸二异丁酯的制备方法,包括以下步骤:(1)前期准备;(2)酯化反应;(3)中和反应;(4)脱醇脱色反应;(5)压滤和包装;在上述技术方案中,通过苯酐与异丁醇在浓硫酸作催化剂下进行合成,制备邻苯二甲酸二异丁酯增塑剂,工艺简单可控,反应效率高;具有反应周期短,反应条件温和,具有较好的工业应用价值;且对废水和废渣进行了很好的回收处理,节约了原料。
一般邻苯二甲酸二异丁酯粗酯和成品都有色泽控制指标,着色物质主要是原料苯酐和异丁醇中含有的杂质,也包括在反应过程中副反应生成的着色杂质。从原料异丁醇带来的杂质中主要是含有双键的不饱和化合物和聚合体,其本身可能有一定着色。在酯化过程中,由于空气的混入,使得反应混合物里的微量烯烃(由醇脱水而成)和不饱和化合物等被氧化成了过氧化物,而过氧化物又会引发不饱和化合物聚合,生成明显的着色物质。因此,如何消除原料中杂质的影响和避免反应过程中副反应的产生对邻苯二甲酸二异丁酯粗酯和成品色泽的影响很大。传统生产邻苯二甲酸二异丁酯工艺中,如上述中国专利公开号“CN105237394A”中,使用脱色剂活性炭进行脱色,但是使用脱色剂活性炭造成固体废弃物数量大幅增加,并且需要对额外增加的固体废弃物进行处理,造成生产成本的显著增加,也不利于绿色环保生产。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中需要使用脱色剂对邻苯二甲酸二异丁酯粗酯和产品进行脱色,造成生产成本高,增加固废量的问题,提供一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置及其生产方法,在不使用包括活性炭在内的脱色剂的情况下,通过反应装置设计和生产方法控制使得产出的邻苯二甲酸二异丁酯具有低色泽特点,降低生产成本,有利于绿色环保生产。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜、酯化塔、分相器、醇水分离器和回收醇罐;所述酯化釜设有第一进料口、第二进料口、催化剂进口、氮气进口、第一出料口和第二出料口;所述酯化塔设有第三进料口、第三出料口、第四进料口和第四出料口,所述酯化塔第四进料口与酯化釜第一出料口管道连接,所述酯化塔第四出料口与酯化釜第二进料口管道连接;所述分相器设有第五进料口、第五出料口和第六出料口,所述分相器第六出料口与酯化塔第三进料口管道连接;所述醇水分离器设有第六进料口、水出口和醇出口,所述醇水分离器第六进料口与分相器第五出料口管道连接,所述分相器和醇水分离器之间还设有回流管道;所述回收醇罐包括第七进料口和第七出料口,所述回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,所述回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接。
在邻苯二甲酸二异丁酯制备过程中,为了减少副反应,降低具有其他明显色泽的副产物的生成,需要在特定温度下分次加入异丁醇原料。由于二次加入的异丁醇包括从醇水分离器、后续脱醇步骤中回收得到的异丁醇,因此设置了回收醇罐,对回收得到的异丁醇进行统一储存,再在适当的温度下通过醇水分离器和分相器的回流管道回流到分相器,最终进入酯化塔参与酯化反应。同时,在酯化反应过程中,由于空气的混入,会使不饱和化合物杂质氧化成着色杂质,导致粗酯色泽的上升,因此需要除去酯化釜内的氧气。在酯化釜上设置了氮气进口,通过氮气进口通入氮气达到压力平衡,减少副反应的发生,使得制备得到的粗酯产品具有低色泽的特点。
作为优选,所述氮气进口前还设有压力调节阀和气体流量计。压力调节阀和气体流量计可以通过控制氮气的通入量自动调节装置内的气压,使得压力满足生产需求。
作为优选,还包括原料醇罐和催化剂罐,所述原料醇罐和酯化釜第二进料口管道连接,所述催化剂罐和酯化釜催化剂进口管道连接。原料醇罐内储存异丁醇原料,催化剂罐储存催化剂硫酸,根据生产方法和反应情况加入到酯化釜中。
作为优选,所述酯化塔和分相器之间还设有冷凝器。冷凝器可以加速从酯化塔流出的气相的冷却过程,使得其可以在分相器中顺利分离为水相和有机相。
作为优选,回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口之间还设有处理单元。当从醇水分离器中流出的醇相色泽测试指标不达标时,可以在处理单元中进行脱色处理,再收集到回收醇罐中,减少醇相中的带有颜色的副产物重新回到反应体系中,影响粗酯产品质量。
一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,包括以下步骤:
(1)一次加料:通过酯化釜第一进料口加入原料苯酐、通过第二进料口加入异丁醇,通过氮气进口向酯化釜内通入氮气,开启酯化釜搅拌,加热至酯化釜内温度为130-135℃时通过酯化釜催化剂进口加入催化剂;
(2)相分离:加热产生的气相经过第一出料口通过管路进入酯化塔;酯化塔中的气相从第三出料口进入分相器中分离水相和有机相,水相通过第五出料口进入醇水分离器,有机相通过第六出料口回流至酯化塔;醇水分离器中,酯相由回流管道回流至分相器中,水相由水出口排出,醇相由醇出口排出,收集到回收醇罐中;
(3)二次加料:当酯化釜釜温升至135-138℃时,通过回收醇罐向醇水分离器内加入回收异丁醇,回收异丁醇通过回流管道回流至分相器去除水分后,由分相器第六出料口回流至酯化塔,进行酯化反应;
(4)结束反应:当达到结束条件时,酯化反应结束,酯化釜中得到的粗酯从酯化釜底第二出料口出料至下一工段,中和、脱醇、压滤除杂,得到邻苯二甲酸二异丁酯。
一次加料过程中,在进行酯化反应时,由于苯酐和异丁醇酯化生成单酯的反应速度较快,无需用到催化剂硫酸,因此先加入原料异丁醇,再加入苯酐,待两者进行充分酯化反应,酯化釜温度达到130-135℃时,再加入催化剂,促进生成二酯。可以在不影响反应速度的情况下,延缓副反应的发生,降低副产物对酯化粗酯色泽的影响。相分离时先将回收的异丁醇收集到回收醇罐中,在二次加料时,再将回收异丁醇加入到反应体系中。补加异丁醇一方面可以保证反应体系中异丁醇过量,确保酯化反应顺利进行,另一方面可以保持酯化釜酯化温度的平稳,减少副反应的发生。通过反应条件控制,可以在不加脱色剂的条件下得到低色泽的邻苯二甲酸二异丁酯。
作为优选,所述酯化釜压力为0-20kPa,可以缩短反应时间及减少副反应的发生。
作为优选,所述催化剂为硫酸,所述催化剂的占原料总量的质量分数为0.2-0.4%。在酯化反应过程中,大多数副反应,如异丁醇分子内脱水生成丁烯、异丁醇分子间脱水生成丁醚、异丁醇氧化生成异丁醛等,都在硫酸的作用下进行的。因此酯化粗酯的色泽与硫酸的用量成正比,减少催化剂硫酸的加入量可以减少了副反应的产生,减少了着色物质的生成,降低了酯化粗酯色泽。
作为优选,步骤(2)中,对醇水分离器醇出口排出醇相进行硫酸试验色度测定,当色度值大于50#时,对醇相进行脱色处理。当硫酸试验色度大于50#时,将醇相在处理单元中进行脱色处理,使得醇相硫试色泽降低至20#以下后再收集到回收醇罐中;如果醇水分离器中回收醇硫试色泽小于等于50#时,可以将醇相直接回收到回收醇罐中。
作为优选,所述结束条件为酯化釜釜温为135-150℃,酯化釜内粗酯酸值小于等于2.12mg/g(以KOH计)。当酯化釜内粗酯酸酯小于等于2.12mg/g(以KOH计)时,表示体系内苯酐等原料已接近反应完全,可以进入下一制备单元进行后续处理。
因此,本发明具有如下有益效果:(1)在不同的温度下分别加入原料异丁醇和回收异丁醇,保证反应体系中异丁醇过量,确保酯化反应顺利进行,同时保持酯化釜酯化温度的平稳,减少副反应的发生;(2)通入氮气除去酯化釜内的氧气,减少副反应的发生,使得制备得到的粗酯产品具有低色泽的特点;(3)减少催化剂的加入量、控制催化剂加入时的酯化釜温度,减少了副反应的产生,减少了着色物质的生成,降低了酯化粗酯色泽;(4)根据方法设置了与其相匹配的生产装置,利用回收醇罐对回收异丁醇进行收集,在温度达到要求后再将回收异丁醇加入到反应体系中,利用压力调节阀及气体流量控制氮气进气量,确保装置内压力平衡;(5)能够完全杜绝脱色剂活性炭的加入,生产出的邻苯二甲酸二异丁酯具有低色泽的特点,而且工艺简单,装置可靠,具有积极的质量效益和环保效益。
附图说明
图1是本发明的去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置的一种结构示意图。
图中:1酯化釜、11第一进料口、12第二进料口、13催化剂进口、14氮气进口、15第一出料口、16第二出料口、2酯化塔、21第三进料口、22第三出料口、23第四进料口、24第四出料口、3冷凝器、4分相器、41第五进料口、42第五出料口、43第六出料口、44回流管道、5醇水分离器、51第六出料口、52水出口、53醇出口、54处理单元、6回收醇罐、61第七进料口、62第七出料口、7原料醇罐、8催化剂罐、9压力调节阀、10气体流量计。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜1、酯化塔2、分相器4、醇水分离器5和回收醇罐6;
所述酯化釜设有第一进料口11、第二进料口12、催化剂进口13、氮气进口14、第一出料口15和第二出料口16;
所述酯化塔设有第三进料口21、第三出料口22、第四进料口23和第四出料口24,所述酯化塔第四进料口与酯化釜第一出料口管道连接,所述酯化塔第四出料口与酯化釜第二进料口管道连接;
所述分相器设有第五进料口41、第五出料口42和第六出料口43,所述分相器第六出料口与酯化塔第三进料口管道连接;
所述醇水分离器设有第六进料51、水出口52和醇出口53,所述醇水分离器第六进料口与分相器第五出料口管道连接,所述分相器和醇水分离器之间还设有回流管道44;
所述回收醇罐包括第七进料口61和第七出料口62,所述回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,所述回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接。
本实施例涉及的去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,包括以下步骤:
(1)一次加料:通过酯化釜第一进料口加入原料苯酐、通过第二进料口加入异丁醇,通过氮气进口向酯化釜内通入氮气,酯化釜内压力为0-20kPa,开启酯化釜搅拌,加热至酯化釜内温度为130-135℃时通过酯化釜催化剂进口加入催化剂,所述催化剂为硫酸,所述催化剂的加入量为原料总量的0.3%wt;
(2)相分离:加热产生的气相经过第一出料口通过管路进入酯化塔;酯化塔中的气相从第三出料口进入分相器中分离水相和有机相,水相通过第五出料口进入醇水分离器,有机相通过第六出料口回流至酯化塔;醇水分离器中,酯相由回流管道回流至分相器中,水相由水出口排出,醇相由醇出口排出,收集到回收醇罐中;
(3)二次加料:当酯化釜釜温升至135-138℃时,通过回收醇罐向醇水分离器内加入回收异丁醇,回收异丁醇通过回流管道回流至分相器去除水分后,由分相器第六出料口回流至酯化塔,进行酯化反应;
(4)结束反应:当达到结束条件时,酯化反应结束,所述结束条件为酯化釜釜温为135-150℃,酯化釜内粗酯酸值小于等于2.12mg/g(以KOH计)。酯化釜中得到的粗酯从酯化釜底第二出料口出料至下一工段中和釜,加入碱液进行中和反应,化验合格后粗酯进入脱醇塔去除醇、水等后,半成品经化验合格后进入压滤机进一步去除去半成品中的固体杂质,取样化验合格后输入成品槽,得到邻苯二甲酸二异丁酯。
在邻苯二甲酸二异丁酯的制备过程中,首先加入原料进行酯化反应,此阶段以单酯的生成为主。当温度达到130-135℃后,加入催化剂硫酸,在催化剂的作用下,酯化反应进一步进行,主要生成邻苯二甲酸二异丁酯。同时,在分相器和醇水分离器的共同作用下,水被排出反应体系,促进酯化反应不断进行。在醇水分离器中分离出的醇相并不直接回流到反应体系中,而是收集到回收醇罐中。另外,回收醇罐中的回收异丁醇还包括在下一工段中脱醇塔内回收的醇和废水中回收回收的醇。这些回收异丁醇在酯化釜温度达到135-138℃时再通过醇水分离器和分相器回流到酯化塔中,保持反应体系中醇的过量。反应中始终保持酯化釜中充满氮气,气压在0-20kPa。通过合理的反应步骤和装置设计充分减少副反应生成,得到低色泽的邻苯二甲酸二异丁酯。
实施例2
如图1所示,本实施例提供一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜1、酯化塔2、冷凝器3、分相器4、醇水分离器5、回收醇罐6、原料醇罐7和催化剂罐8;
所述酯化釜设有第一进料口11、第二进料口12、催化剂进口13、氮气进口14、第一出料口15和第二出料口16;所述酯化釜氮气进口前还设有压力调节阀9和气体流量计10;所述原料醇罐和酯化釜第二进料口管道连接,所述催化剂罐和酯化釜催化剂进口管道连接;
所述酯化塔设有第三进料口21、第三出料口22、第四进料口23和第四出料口24,所述酯化塔第四进料口与酯化釜第一出料口管道连接,所述酯化塔第四出料口与酯化釜第二进料口管道连接;
所述分相器设有第五进料口41、第五出料口42和第六出料口43,所述分相器第六出料口与酯化塔第三进料口管道连接;
所述醇水分离器设有第六进料51、水出口52和醇出口53,所述醇水分离器第六进料口与分相器第五出料口管道连接,所述分相器和醇水分离器之间还设有回流管道44;
所述回收醇罐包括第七进料口61和第七出料口62,所述回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,所述回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接。
本实施例涉及的去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,包括以下步骤:
(1)一次加料:通过酯化釜第一进料口加入原料苯酐、通过原料醇罐向第二进料口内加入异丁醇,通过氮气进口向酯化釜内通入氮气,通过压力调节阀和气体流量器自动调控氮气进气量,使得酯化釜内压力为0-20kPa,开启酯化釜搅拌,加热至酯化釜内温度为130-135℃时,通过催化剂罐向酯化釜催化剂进口内加入催化剂,所述催化剂为硫酸,所述催化剂的加入量为原料总量的0.2%wt;
(2)相分离:加热产生的气相经过第一出料口通过管路进入酯化塔;酯化塔中的气相从第三出料口,在冷凝器冷却后进入分相器中分离水相和有机相,水相通过第五出料口进入醇水分离器,有机相通过第六出料口回流至酯化塔;醇水分离器中,酯相由回流管道回流至分相器中,水相由水出口排出,醇相由醇出口排出,收集到回收醇罐中;
(3)二次加料:当酯化釜釜温升至135-138℃时,通过回收醇罐向醇水分离器内加入回收异丁醇,回收异丁醇通过回流管道回流至分相器去除水分后,由分相器第六出料口回流至酯化塔,进行酯化反应;
(4)结束反应:当达到结束条件时,酯化反应结束,所述结束条件为酯化釜釜温为135-150℃,酯化釜内粗酯酸值小于等于2.12mg/g(以KOH计)。酯化釜中得到的粗酯从酯化釜底第二出料口出料至下一工段中和釜,加入碱液进行中和反应,化验合格后粗酯进入脱醇塔去除醇、水等后,半成品经化验合格后进入压滤机进一步去除去半成品中的固体杂质,取样化验合格后输入成品槽,得到邻苯二甲酸二异丁酯。
实施例3
如图1所示,本实施例提供一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜1、酯化塔2、冷凝器3、分相器4、醇水分离器5、回收醇罐6、原料醇罐7和催化剂罐8;
所述酯化釜设有第一进料口11、第二进料口12、催化剂进口13、氮气进口14、第一出料口15和第二出料口16;所述酯化釜氮气进口前还设有压力调节阀9和气体流量计10;所述原料醇罐和酯化釜第二进料口管道连接,所述催化剂罐和酯化釜催化剂进口管道连接;
所述酯化塔设有第三进料口21、第三出料口22、第四进料口23和第四出料口24,所述酯化塔第四进料口与酯化釜第一出料口管道连接,所述酯化塔第四出料口与酯化釜第二进料口管道连接;
所述分相器设有第五进料口41、第五出料口42和第六出料口43,所述分相器第六出料口与酯化塔第三进料口管道连接;
所述醇水分离器设有第六进料51、水出口52和醇出口53,所述醇水分离器第六进料口与分相器第五出料口管道连接,所述分相器和醇水分离器之间还设有回流管道44;
所述回收醇罐包括第七进料口61和第七出料口62,所述回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,所述回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接,回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口之间还设有处理单元54。
本实施例涉及的去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,包括以下步骤:
(1)一次加料:通过酯化釜第一进料口加入原料苯酐、通过原料醇罐向第二进料口内加入异丁醇,通过氮气进口向酯化釜内通入氮气,通过压力调节阀和气体流量器自动调控氮气进气量,使得酯化釜内压力为0-20kPa,开启酯化釜搅拌,加热至酯化釜内温度为130-135℃时,通过催化剂罐向酯化釜催化剂进口内加入催化剂,所述催化剂为硫酸,所述催化剂的加入量为原料总量的0.4%wt;
(2)相分离:加热产生的气相经过第一出料口通过管路进入酯化塔;酯化塔中的气相从第三出料口,在冷凝器冷却后进入分相器中分离水相和有机相,水相通过第五出料口进入醇水分离器,有机相通过第六出料口回流至酯化塔;醇水分离器中,酯相由回流管道回流至分相器中,水相由水出口排出,醇相由醇出口排出,进行硫酸试验色度测定,测试方法参照ISO 755-3-1981;当硫酸试验色度大于50#时,将醇相在处理单元中进行脱色处理,使得醇相硫酸试验色度降低至20#以下后再收集到回收醇罐中,如果醇水分离器中回收醇硫酸试验色度小于50#时,将醇相直接收集到回收醇罐中;
(3)二次加料:当酯化釜釜温升至135-138℃时,通过回收醇罐向醇水分离器内加入回收异丁醇,回收异丁醇通过回流管道回流至分相器去除水分后,由分相器第六出料口回流至酯化塔,进行酯化反应;
(4)结束反应:当达到结束条件时,酯化反应结束,所述结束条件为酯化釜釜温为135-150℃,酯化釜内粗酯酸值小于等于2.12mg/g(以KOH计)。酯化釜中得到的粗酯从酯化釜底第二出料口出料至下一工段中和釜,加入碱液进行中和反应,化验合格后粗酯进入脱醇塔去除醇、水等后,半成品经化验合格后进入压滤机进一步去除去半成品中的固体杂质,取样化验合格后输入成品槽,得到邻苯二甲酸二异丁酯。
Claims (10)
1.一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,其特征是,包括沿物料流动方向依次管道连接的带有控温装置的酯化釜(1)、酯化塔(2)、分相器(4)、醇水分离器(5)和回收醇罐(6);所述酯化釜设有第一进料口(11)、第二进料口(12)、催化剂进口(13)、氮气进口(14)、第一出料口(15)和第二出料口(16);所述酯化塔设有第三进料口(21)、第三出料口(22)、第四进料口(23)和第四出料口(24),所述酯化塔第四进料口与酯化釜第一出料口管道连接,所述酯化塔第四出料口与酯化釜第二进料口管道连接;所述分相器设有第五进料口(41)、第五出料口(42)和第六出料口(43),所述分相器第六出料口与酯化塔第三进料口管道连接;所述醇水分离器设有第六进料口(51)、水出口(52)和醇出口(53),所述醇水分离器第六进料口与分相器第五出料口管道连接,所述分相器和醇水分离器之间还设有回流管道(44);所述回收醇罐包括第七进料口(61)和第七出料口(62),所述回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口管道连接,所述回收醇罐第七出料口与醇水分离器管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,其特征是,所述氮气进口前还设有压力调节阀(9)和气体流量计(10)。
3.根据权利要求1所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,其特征是,还包括原料醇罐(7)和催化剂罐(8),所述原料醇罐和酯化釜第二进料口管道连接,所述催化剂罐和酯化釜催化剂进口管道连接。
4.根据权利要求1所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,其特征是,所述酯化塔和分相器之间还设有冷凝器(3)。
5.根据权利要求1所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯生产装置,其特征是,回收醇罐第七进料口与醇水分离器醇出口之间还设有处理单元(54)。
6.一种如权利要求1至5任一所述的去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)一次加料:通过酯化釜第一进料口加入原料苯酐、通过第二进料口加入异丁醇,通过氮气进口向酯化釜内通入氮气,开启酯化釜搅拌,加热至酯化釜内温度为130-135℃时通过酯化釜催化剂进口加入催化剂;
(2)相分离:加热产生的气相经过第一出料口通过管路进入酯化塔;酯化塔中的气相从第三出料口进入分相器中分离水相和有机相,水相通过第五出料口进入醇水分离器,有机相通过第六出料口回流至酯化塔;醇水分离器中,酯相由回流管道回流至分相器中,水相由水出口排出,醇相由醇出口排出,收集到回收醇罐中;
(3)二次加料:当酯化釜釜温升至135-138℃时,通过回收醇罐向醇水分离器内加入回收异丁醇,回收异丁醇通过回流管道回流至分相器去除水分后,由分相器第六出料口回流至酯化塔,进行酯化反应;
(4)结束反应:当达到结束条件时,酯化反应结束,酯化釜中得到的粗酯从酯化釜底第二出料口出料至下一工段,中和、脱醇、压滤除杂,得到邻苯二甲酸二异丁酯。
7.根据权利要求6所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,其特征是,所述酯化釜压力为0-20kPa。
8.根据权利要求6所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,其特征是,所述催化剂为硫酸,所述催化剂的加入量为原料总量的0.2-0.4%wt。
9.根据权利要求6所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,其特征是,步骤(2)中,对醇水分离器醇出口排出醇相进行硫酸试验色度测定,当色度值大于50#时,对醇相进行脱色处理。
10.根据权利要求6所述的一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法,其特征是,所述结束条件为酯化釜釜温为135-150℃,酯化釜内粗酯酸值小于等于2.12mg/g(以KOH计)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210450055.7A CN114832758B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210450055.7A CN114832758B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114832758A true CN114832758A (zh) | 2022-08-02 |
CN114832758B CN114832758B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=82567656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210450055.7A Active CN114832758B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114832758B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219688A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-10-19 | 江南大学 | 一种提高邻苯二甲酸二丁酯/二异丁酯热稳定性的方法 |
CN105237401A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | 江苏森禾化工科技有限公司 | 一种增塑剂的制作工艺 |
CN105237394A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 丹阳市助剂化工厂有限公司 | 邻苯二甲酸二异丁酯的制备方法 |
CN105330539A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-17 | 山东蓝帆化工有限公司 | 邻苯二甲酸二丁酯增塑剂生产工艺 |
CN106810450A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-09 | 天津大学 | 一种催化反应精馏制备邻苯二甲酸二丁酯的装置和方法 |
CN206372821U (zh) * | 2017-01-03 | 2017-08-04 | 山东朗晖石油化学有限公司 | 一种生产对苯二甲酸二辛酯的装置 |
CN111620779A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-04 | 福建春达化工有限公司 | 一种防止酯化釜内结晶的邻苯二甲酸二丁酯生产工艺 |
CN113292429A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-24 | 浙江建业化工股份有限公司 | 一种高端漆用的乙酸异丁酯的生产系统及生产方法 |
-
2022
- 2022-04-26 CN CN202210450055.7A patent/CN114832758B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219688A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-10-19 | 江南大学 | 一种提高邻苯二甲酸二丁酯/二异丁酯热稳定性的方法 |
CN105237394A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 丹阳市助剂化工厂有限公司 | 邻苯二甲酸二异丁酯的制备方法 |
CN105237401A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | 江苏森禾化工科技有限公司 | 一种增塑剂的制作工艺 |
CN105330539A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-17 | 山东蓝帆化工有限公司 | 邻苯二甲酸二丁酯增塑剂生产工艺 |
CN206372821U (zh) * | 2017-01-03 | 2017-08-04 | 山东朗晖石油化学有限公司 | 一种生产对苯二甲酸二辛酯的装置 |
CN106810450A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-09 | 天津大学 | 一种催化反应精馏制备邻苯二甲酸二丁酯的装置和方法 |
CN111620779A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-04 | 福建春达化工有限公司 | 一种防止酯化釜内结晶的邻苯二甲酸二丁酯生产工艺 |
CN113292429A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-24 | 浙江建业化工股份有限公司 | 一种高端漆用的乙酸异丁酯的生产系统及生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114832758B (zh) | 2024-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080015758A (ko) | 고급 유리 지방산 공급원료로부터의 바이오디젤과글리세린의 제조 | |
CN106810450B (zh) | 一种催化反应精馏制备邻苯二甲酸二丁酯的装置和方法 | |
CN106631684B (zh) | 一种用乙酸仲丁酯水解制备仲丁醇的方法 | |
CN102260149B (zh) | 一种2-乙基己烯醛和2-乙基己醇的制备工艺 | |
CN111848557A (zh) | 一种糠醛的制备工艺 | |
CN106831471A (zh) | 一种脱除少量醋酸或甲酸并精制dmf的方法 | |
KR20140030255A (ko) | 아세트산의 회수 방법 | |
CN104761452B (zh) | 一种丙烯酸丁酯粗产品的纯化方法 | |
CN113024376A (zh) | 十六碳双酯的生产工艺 | |
CN100430362C (zh) | 高纯度结晶山梨酸的制备工艺 | |
CN107840808B (zh) | 连续反应精馏生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物装置及其生产工艺 | |
CN114832758B (zh) | 一种去活性炭低色泽邻苯二甲酸二异丁酯的生产方法 | |
CN113416133A (zh) | 连续化生产(甲基)丙烯酸多元醇酯的方法 | |
CN102633640B (zh) | 乙酰柠檬酸三丁酯的一体化生产工艺 | |
CN210261601U (zh) | 己二酸二辛酯的连续化生产装置 | |
WO2020253297A1 (zh) | 一种低气味聚醚多元醇的生产工艺及系统 | |
CN209810143U (zh) | 一种低沸点醇连续酯化反应精馏系统 | |
CN103739580B (zh) | 棕榈酸残渣的处理方法 | |
CN106892812A (zh) | 一种低压羰基合成醋酐的系统及工艺 | |
CN1207260C (zh) | 两种酯的联合生产 | |
CN117299040B (zh) | 一种同时制备乙酸丁酯和丙烯酸丁酯的装置系统及其方法 | |
CN115747266B (zh) | 一种脂肪酶催化生产脂肪酸甲酯的方法 | |
CN110128267A (zh) | 一种丙烯酸异辛酯酯化液水洗方法 | |
CN219879873U (zh) | 一种气液相反应一体式装置 | |
CN113262509B (zh) | 一种从二异丁酯制备过程回收的异丁醇的处理系统及异丁醇处理方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |