CN116789550A - 一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法 - Google Patents
一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116789550A CN116789550A CN202310755642.1A CN202310755642A CN116789550A CN 116789550 A CN116789550 A CN 116789550A CN 202310755642 A CN202310755642 A CN 202310755642A CN 116789550 A CN116789550 A CN 116789550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- tower
- phase
- flash
- liquid
- 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
- YZWRNSARCRTXDS-UHFFFAOYSA-N tripropionin Chemical compound CCC(=O)OCC(OC(=O)CC)COC(=O)CC YZWRNSARCRTXDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 85
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 37
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 27
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 229940124531 pharmaceutical excipient Drugs 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
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
-
- 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
本发明提供了一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，包括以下步骤：(a)将甘油、丙酸和固体催化剂进行混合，随后进行导入反应组件进行酯化反应及脱水；(b)将所述闪蒸器的第一气相产物输入第一精馏塔进行精馏，套用第一塔底相；对最后一级所述闪蒸器的第一液相产物进行固液分离得固体和液体产物，回收固体催化剂；(c)将所述液体产物输入第二精馏塔进行精馏得第二塔底相和第二塔顶相，将所述第二塔底相经树脂吸附后进行灌装，将所述第二塔顶相回静态混合器套用。能够获得高纯度的三丙酸甘油酯，可达约99.8％。
Description
技术领域
本发明属于化工合成技术领域，涉及一种三丙酸甘油酯的合成方法，具体涉及一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法。
背景技术
高纯度的三丙酸甘油酯在药用辅料、食品添加剂、高端香精香料等领域均有广泛的应用。然而由于高纯度三丙酸甘油酯应用领域的特殊要求，产品对杂质的要求非常高，除常规的主含量、单杂含量外，对水分、酸度、色度、金属离子含量都有更严格的要求。
目前，三丙酸甘油酯的合成主要采用间歇工艺，以甘油和丙酸为原料，在催化剂的作用下发生酯化反应，并在脱水剂的作用下将生成的水移出体系，反应结束后再蒸出脱水剂，得到粗品，经过精制后得到三丙酸甘油酯产品。该工艺由于额外添加了脱水剂、且反应时间较长，导致副反应增多，产品杂质的种类较多，产品质量难以达到高端市场的应用要求。因此，需要开发能够获得高纯度三丙酸甘油酯的连续生产工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法。
为了实现上述技术问题，本发明提供了一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，包括以下步骤：
(a)将甘油、丙酸和固体催化剂进行混合，随后导入反应组件进行酯化反应及脱水；所述反应组件包括依次串联的多组反应闪蒸模块，每组所述反应闪蒸模块包括管式反应器、与所述管式反应器相连通的闪蒸器以及与所述闪蒸器相连通的第一精馏塔；所述管式反应器上连接有与所述静态混合器相连通或与上级所述反应闪蒸模块相连通的第一进料管；所述闪蒸器通过其上连接的第二进料管与所述管式反应器相连通，所述闪蒸器的底部还连接有与下级所述反应闪蒸模块相连通的第一液相出料管；
(b)将所述闪蒸器的第一气相产物输入第一精馏塔进行精馏，套用第一塔底相；对最后一级所述闪蒸器的第一液相产物进行固液分离得固体和液体产物，回收固体催化剂；
(c)将所述液体产物输入第二精馏塔进行精馏得第二塔底相和第二塔顶相，将所述第二塔底相经树脂吸附后进行灌装，将所述第二塔顶相回静态混合器套用。
优化地，步骤(a)中，所述反应闪蒸模块为三组，第一组的反应温度为140℃～152℃，第二组的反应温度为155℃～158℃，第三组的反应温度为160℃～165℃。
优化地，步骤(a)中，所述甘油、丙酸和固体催化剂的起始投料摩尔比为1：3.4～3.7：0.005～0.015；丙酸回收套用后，所述甘油与丙酸的连续投料摩尔比为1：3.0～3.1。
优化地，步骤(b)中，所述第一液相产物中20～40％回同级的管式反应器套用、剩余的60～80％输送至下级的管式反应器。
优化地，所述第一精馏塔的控制参数为：塔板数6～12块、塔顶温度85～105℃、塔底温度105～125℃、塔顶真空度0.04～0.06和体积回流比1～1.2。
进一步地，所述第二精馏塔的控制参数为：塔板数8～15块、塔顶温度130～150℃、塔底温度150～170℃、塔顶真空度0.095～0.0985和体积回流比0.4～0.8。
优化地，所述闪蒸器包括罐体以及穿设在所述罐体中且上下两端延伸至其外的膜管，所述罐体的侧面上开设有闪蒸气体出口以及位于所述闪蒸气体出口下方的高沸点液体出口，所述膜管的上端为反应混合料进口且下端为反应混合料出口，所述膜管为多孔陶瓷材质。
本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，通过将甘油、丙酸和固体催化剂的混合物进行连续酯化反应，并对各产物进行精馏、回收套用等操作，能够获得高纯度的三丙酸甘油酯，可达约99.8％及以上。
附图说明
图1为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成工艺流程图；
图2为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成系统结构示意图；
图3为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成系统中闪蒸器的结构示意图；
图4为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成系统中管式反应器的结构示意图；
图5为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成系统中管式反应组件的侧视图
图6为本发明高纯度三丙酸甘油酯的合成系统中静态混合器的内部示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成系统，如图2所示，包括相配合的静态混合器1、反应组件、固液分离器3和第二精馏塔4等(部分细节如图3至图6所示)。
其中，静态混合器1采用现有常规的即可，用于将甘油、丙酸和催化剂进行混合。反应组件与静态混合器1相连接，其包括依次串联的多组反应闪蒸模块2(即相邻的两组反应闪蒸模块2首尾相连)；在本实施例中，反应闪蒸模块2为2～5组(即2～5级)，优选为3组(反应闪蒸模块中第一级的反应温度为140℃～152℃，二级的反应温度为155℃～158℃，三级的反应温度为160℃～165℃)。每组反应闪蒸模块2包括管式反应器21、与管式反应器21相连通的闪蒸器22以及与闪蒸器22相连通的第一精馏塔23。第一精馏塔23的控制参数为：塔板数6～12块、塔顶温度85～105℃、塔底温度105～125℃、塔顶真空度0.04～0.06和体积回流比1～1.2。
具体地，管式反应器21上连接有与静态混合器1相连通或与上级反应闪蒸模块2相连通的第一进料管211(当管式反应器21为第一组时，它的第一进料管211与静态混合器1相连通；当管式反应器21为非第一组时，它的第一进料管211与上级反应闪蒸模块2相连通)，用于承接静态混合器1或上级反应闪蒸模块2输送的混合物料，对应使甘油和丙酸在催化剂的作用下进行反应或者使混合物料进一步进行反应。
闪蒸器22通过其上连接的第二进料管221与管式反应器21相连通(即管式反应器21通过第二进料管221与闪蒸器22的进料口相连通)，用于对管式反应器21输送的物料进行闪蒸以获得闪蒸气体、高沸点液体和流体(含固体)；此时闪蒸器22的底部连接有与下级反应闪蒸模块2相连通或与固液分离器3相连通的第一液相出料管222，用于对应向下游的下级反应闪蒸模块2或固液分离器3输送含固体的流体物料。在本实施例中，闪蒸器22包括罐体2201以及穿设在罐体2201中且上下两端延伸至其外的膜管2202(此时膜管2202竖直贯穿罐体2201，使得其上下两端延伸至罐体2201外)，罐体2201的侧面上开设有闪蒸气体出口2203以及位于闪蒸气体出口2203下方的高沸点液体出口2204(即罐体2201侧壁的上部设置有与其相连通的闪蒸气体出口2203，侧壁的下部设置有与其相连通的高沸点液体出口2204)，膜管2202的上端为反应混合料进口(即闪蒸器22的进料口，它与第二进料管221相连接)且下端为反应混合料出口(它与第一液相出料管222相连接)。
在本实施例中，闪蒸器22还包括一端与第一液相出料管222相连接且另一端与第一进料管211相连通的回流支管224，即回流支管224连通在同级反应闪蒸模块2的第一液相出料管222和第一进料管211之间(相邻两组反应闪蒸模块2的连接是通过第一液相出料管222和下级的第一进料管211连接实现的；也可以是用回流支管224连通在不同级反应闪蒸模块2的第一液相出料管222和第一进料管211之间，如连通在第三级的第一液相出料管222与第一级的第一进料管211之间)，这样闪蒸器22底部的出料(含固体的流体物料)能够被部分套用(套用的比例为20～40％以平衡产品质量和能耗)。闪蒸器22还具有一端连接至其侧面且另一端连接至第一液相出料管222的高沸点液体导管223，即高沸点液体导管223的一端与前述的高沸点液体出口2204相连接而另一端则与第一液相出料管222相连通，从而使高沸点液体与含固体的流体物料合流混合，以提高产物的得率。
固液分离器3与相邻反应闪蒸模块2的第一液相出料管222相连通，用承接该反应闪蒸模块2的出料(含固体的流体物料)而对其进行固液分离(分离出的固体主要是催化剂，可以套用)；第二精馏塔4与固液分离器3相连接，用于承接固液分离器3的液相产物并对其进行精馏，塔底相即为三丙酸甘油酯产品(经树脂吸附后进行灌装)，塔顶相主要成分是中间产物和丙酸(可以回静态混合器1套用)。第二精馏塔4的控制参数为：塔板数8～15块、塔顶温度130～150℃、塔底温度150～170℃、塔顶真空度0.095～0.0985和体积回流比0.4～0.8。
在本实施例中，第一精馏塔23通过其上连接的第一气相进料管231与闪蒸器22相连通(与闪蒸器22的闪蒸气体出口2203相连接)，以对闪蒸气体进行精馏(塔顶相的主要成分为水和有机杂质，导入环保生化系统处理；塔底相的主要成分为丙酸，可以回静态混合器1或各级反应闪蒸模块2套用)。第一精馏塔23的顶部连接有第一气相出料管232，外接环保生化系统；第一精馏塔23的底部连接有与管式反应器21相连接的第一液相回料管233(第一液相回料管233通常是连通同一级反应闪蒸模块2中的第一精馏塔23和管式反应器21)。在本实施例中，罐体2201的内壁上衬搪玻璃或聚四氟乙烯，用于延长闪蒸器22的使用寿命，避免丙酸等材料对闪蒸器22的腐蚀；膜管2202为多孔材料制成，优选为多孔陶瓷材质，这样输入的物料为纯液体物料(固体催化剂被多孔陶瓷膜拦截)部分被加热产生气相，透过膜管2202进入罐体2201中而分成高沸点液体、闪蒸气体(如图2所示)输出，避免堵塞。
第一级的管式反应器21可以与预混料组件、静态混合器1等组成管式反应器组件。预混料组件用于将三丙酸甘油酯合成中涉及的原料(甘油、丙酸和催化剂)进行混合(在使用时，可以将先催化剂与甘油或丙酸进行预混，再输入预混料组件中进行混合)。该预混料组件包括具有第一进料口、第二进料口和出料口的混料阀3’、与第一进料口相连接的第一储料单元1’以及与第二进料口相连接的第二储料单元2’；在本实施例中，第一储料单元1’可以用于储存甘油，第二储料单元2’则用于储存丙酸(可以预混催化剂)。静态混合器1与出料口相连接，用于承接预混料组件的出料并对其作进一步混合。管式反应组件21(第一级的，下同)包括架体211、安装在架体211上且间隔设置的多根第一反应管212、安装在架体211上且间隔设置的多根第二反应管213以及连接在相邻两根第一反应管212和第二反应管213对应端部上的连通管214，在本实施例中，静态混合器1与最低的一根第一反应管212或第一反应管212相连接，以向管式反应组件21中输入混合的原料(此处可以比较处于最底处第一反应管212、第二反应管213的高度，使得相对更低的那根与静态混合器1相连通)；静态混合器1包括具有第三进料口和第二出料口的管体11以及形成在管体11内壁上且交替连接的左旋单元片13和右旋单元片14，第三进料口与出料口相连接，第二出料口与管式反应组件21相连接，这样有利于提高混合物的行程使其充分反应以提高产品的得率。
在本实施例中，第一储料单元1’包括第一储料罐11’以及通过管道与第一储料罐11’底部相连通的第一输料泵12’，第一输料泵12’还通过管道与第一进料口相连接；第二储料单元2’包括第二储料罐21’以及通过管道与第二储料罐21’底部相连通的第二输料泵22’，第二输料泵22’还通过管道与第二进料口相连接。这样可以根据实际的需要选择不同尺寸的第一储料罐11’、第二储料罐21’以储存物料，选择不同精度的第一输料泵12’、第二输料泵22’以精确控制加料速度。
在本实施例中，多根第一反应管212和多根第二反应管213相互独立地排列成一列，使得多根第一反应管212所处的平面(通常是轴心线所处平面，下同)与多根第二反应管213所处的平面平行且间隔设置；第一反应管212和第二反应管213的数量相同，多根第一反应管212和多根第二反应管213错开设置，此时第二反应管213高于对应的第一反应管212(此时静态混合器1与最低的第一反应管212相连接)，使得第二反应管213在多根第一反应管212所处平面上的投影位于相邻两根第一反应管212之间。相邻两根第一反应管212之间的间隔与相邻两根第二反应管213之间的间隔相等，定义相邻两根第一反应管212轴心线之间的间距为D，第二反应管213轴心线至多根第一反应管212轴心线所处平面的距离为L，则D/L为0.10～0.25，这样原料的反应效果最佳。
实施例2
本实施例提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，它采用实施例1中的合成系统，如图1所示，包括以下步骤：
(a)将甘油、丙酸和固体催化剂加入静态混合器1进行混合(初始投料时，甘油、丙酸和固体催化剂的起始投料摩尔比为1：3.6：0.01，固体催化剂为磺酸树脂；催化剂在后续步骤分离出来后循环套用，定期更换；未反应完的丙酸回收套用，甘油与丙酸的连续投料量按摩尔比1：3.05投加即可)；
随后导入反应组件进行酯化反应及脱水；反应闪蒸模块2为三组(即连续的三级)，第一组(即第一级，下同)的反应温度为150℃，第二组的反应温度为155℃，第三组的反应温度为160℃；
(b)将每级闪蒸器22的第一气相产物输入对应的第一精馏塔23进行精馏分离出第一塔底相和第一塔顶相，套用第一塔底相；第一精馏塔23的控制参数为：塔板数9块、塔顶温度95℃、塔底温度115℃、塔顶真空度0.05和体积回流比1.2；第一塔底相(主要成分为丙酸)回各级管式反应器21进行套用(也可以根据需要导入静态混合器1进行套用或部分导入各级管式反应器21、部分导入静态混合器1进行套用)，第一塔顶相(主要成分为水和有机杂质)去往环保生化系统处理；将每级闪蒸器22的第一液相产物部分套用，部分输送至下级管式反应器21继续反应(第一液相产物中的30％(体积比例)回同级的管式反应器21套用、剩余的70％输送至下级的管式反应器21进一步反应)；
对最后一级所述闪蒸器22中未套用的第一液相产物(即向下游输送的部分)进行固液分离得固体(回收固体催化剂)和液体产物；
(c)将前述固液分离的液体产物输入第二精馏塔4进行精馏得第二塔底相和第二塔顶相，将第二塔底相(主要是三丙酸甘油酯)经树脂床(有机大孔树脂)吸附后进行灌装，将第二塔顶相(主要成分为中间体、丙酸)回静态混合器1套用；第二精馏塔4的控制参数为：塔板数12块、塔顶温度140℃、塔底温度160℃、塔顶真空度0.098和体积回流比0.55。最终三丙酸甘油酯的纯度为99.91％(质量分数)，收率为93.2％(以甘油计)。
实施例3
本实施例提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：初始投料时，甘油、丙酸和固体催化剂的起始投料摩尔比为1：3.4：0.015；未反应完的丙酸回收套用，甘油与丙酸的连续投料量按摩尔比1：3.0投加即可；最终三丙酸甘油酯的纯度为99.86％(质量分数)，收率为94.7％(以甘油计)。
实施例4
本实施例提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：初始投料时，甘油、丙酸和固体催化剂的起始投料摩尔比为1：3.7：0.005；未反应完的丙酸回收套用，甘油与丙酸的连续投料量按摩尔比1：3.1投加即可；最终三丙酸甘油酯的纯度为99.84％(质量分数)，收率为89.3％(以甘油计)。
实施例5
本实施例提供一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：三组反应闪蒸模块2的温度均为160℃；最终三丙酸甘油酯的纯度为99.45％(质量分数)，收率为89.5％(以甘油计)。。
对比例1
本例提供一种三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：经有1组反应闪蒸模块2；最终三丙酸甘油酯的纯度为99.88％(质量分数)，收率为63.9％(以甘油计)。
对比例2
本例提供一种三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一精馏塔23的塔板数4块；最终三丙酸甘油酯的纯度为98.22％(质量分数)，收率为76.1％(以甘油计)。
对比例3
本例提供一种三丙酸甘油酯的合成方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第二精馏塔4的控制参数为：塔板数6块；最终三丙酸甘油酯的纯度为95.22％(质量分数)，收率为96.5％(以甘油计)。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将甘油、丙酸和固体催化剂进行混合，随后导入反应组件进行酯化反应及脱水；所述反应组件包括依次串联的多组反应闪蒸模块(2)，每组所述反应闪蒸模块(2)包括管式反应器(21)、与所述管式反应器(21)相连通的闪蒸器(22)以及与所述闪蒸器(22)相连通的第一精馏塔(23)；所述管式反应器(21)上连接有与所述静态混合器(1)相连通或与上级所述反应闪蒸模块(2)相连通的第一进料管(211)；所述闪蒸器(22)通过其上连接的第二进料管(221)与所述管式反应器(21)相连通，所述闪蒸器(22)的底部还连接有与下级所述反应闪蒸模块(2)相连通的第一液相出料管(222)；
(b)将所述闪蒸器(22)的第一气相产物输入第一精馏塔(23)进行精馏，套用第一塔底相；对最后一级所述闪蒸器(22)的第一液相产物进行固液分离得固体和液体产物，回收固体催化剂；
(c)将所述液体产物输入第二精馏塔(4)进行精馏得第二塔底相和第二塔顶相，将所述第二塔底相经树脂吸附后进行灌装，将所述第二塔顶相回静态混合器(1)套用。
2.根据权利要求1所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于：步骤(a)中，所述反应闪蒸模块(2)为三组，第一组的反应温度为140℃～152℃，第二组的反应温度为155℃～158℃，第三组的反应温度为160℃～165℃。
3.根据权利要求1所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于：步骤(a)中，所述甘油、丙酸和固体催化剂的起始投料摩尔比为1：3.4～3.7：0.005～0.015；丙酸回收套用后，所述甘油与丙酸的连续投料摩尔比为1：3.0～3.1。
4.根据权利要求1所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于：步骤(b)中，所述第一液相产物中20～40％回同级的管式反应器(21)套用、剩余的60～80％输送至下级的管式反应器(21)。
5.根据权利要求1所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于，所述第一精馏塔(23)的控制参数为：塔板数6～12块、塔顶温度85～105℃、塔底温度105～125℃、塔顶真空度0.04～0.06和体积回流比1～1.2。
6.根据权利要求1或5所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于，所述第二精馏塔(4)的控制参数为：塔板数8～15块、塔顶温度130～150℃、塔底温度150～170℃、塔顶真空度0.095～0.0985和体积回流比0.4～0.8。
7.根据权利要求1所述的高纯度三丙酸甘油酯的合成方法，其特征在于：所述闪蒸器(22)包括罐体(2201)以及穿设在所述罐体(2201)中且上下两端延伸至其外的膜管(2202)，所述罐体(2201)的侧面上开设有闪蒸气体出口(2203)以及位于所述闪蒸气体出口(2203)下方的高沸点液体出口(2204)，所述膜管(2202)的上端为反应混合料进口且下端为反应混合料出口，所述膜管(2202)为多孔陶瓷材质。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310460476 | 2023-04-26 | ||
| CN2023104604762 | 2023-04-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116789550A true CN116789550A (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=88035921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310755642.1A Pending CN116789550A (zh) | 2023-04-26 | 2023-06-26 | 一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116789550A (zh) |
-
2023
- 2023-06-26 CN CN202310755642.1A patent/CN116789550A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103130611B (zh) | 新戊二醇缩合加氢生产工艺及其装置 | |
| CN110467595A (zh) | 一种无硫酸法三聚甲醛合成装置及其合成工艺路线 | |
| CN102775274A (zh) | 一种草酸酯加氢制乙二醇的系统及方法 | |
| CN100395226C (zh) | 以硫酸为催化剂反应精馏法规模化生产乙酸丁酯的方法 | |
| CN108640828B (zh) | 利用微通道反应器催化氯化制备氯乙酸的工艺及其装置 | |
| CN108484371B (zh) | 一种合成聚甲氧基二甲醚的反应系统 | |
| CN109438223B (zh) | 一种连续制备特戊酰氯的方法及其设备 | |
| CN106831360B (zh) | 一种连续制备β-萘甲醚的工艺方法 | |
| CN116789550A (zh) | 一种高纯度三丙酸甘油酯的合成方法 | |
| CN213506673U (zh) | 一种1,3-二氨基-2-羟基丙烷连续生产系统 | |
| CN218981525U (zh) | 一种硝基甲烷的连续流合成系统 | |
| CN219558740U (zh) | 一种三丙酸甘油酯的合成系统 | |
| CN115245791B (zh) | 一种生产高端精细化工品α-烷基酯的装置及方法 | |
| CN114984866B (zh) | 一种制备马来酸二甲酯的系统及方法 | |
| CN102351666A (zh) | 一种连续生产高浓度甲缩醛的方法 | |
| CN215611516U (zh) | 一种连续化生产盐酸羟胺的反应系统 | |
| CN115282913A (zh) | 一种制备丙酸甲酯的反应系统及方法 | |
| CN1703389A (zh) | 制备－氯代乙酸的方法 | |
| CN213977489U (zh) | 一种用于环氧氯丙烷生产装置的甘油氯化单元 | |
| CN110498782B (zh) | 一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)呋喃酮的连续制备方法 | |
| CN103342681A (zh) | 一种提高甲硝唑生产原料环氧乙烷利用率的工艺及设备 | |
| CN111100109B (zh) | 一种三聚甲醛生产工艺及装置 | |
| CN209797814U (zh) | 一种提高DMMn产品分离效果的工艺设备 | |
| CN110627751B (zh) | 工业化生产四氢糠醇乙醚中循环使用溴元素的装置及方法 | |
| CN218359174U (zh) | 一种r-碳酸丙烯酯生产装置 |
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 |