一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种尼龙酸二（2‑乙基）己酯的制备方法，属于化工领域。该方法以尼龙酸为原料经过溶解、过滤、酯化、精馏、碱洗、水洗、气提、脱色、脱水、过滤等一系列工序，得到高品质的尼龙酸二（2‑乙基）己酯产品。产品指标：含量≥99.0%，色泽（铂钴比色）≤30#，水分≤0.10%，酸值≤0.1 mgKOH/g。本发明专利技术生产工艺简单，原料廉价易得，产率高，不需要特殊的反应、分离纯化设备，非常适合工业化生产，具有很大的经济效益和社会效益。

A preparation method of nylon acid two (2- ethyl) hexyl ester

The invention discloses a preparation method of nylon acid two (2 diethyl) hexyl ester, which belongs to the field of chemical industry. The high quality nylonic acid two (2 ethyl) hexyl ester was obtained by a series of processes such as dissolving, filtering, esterifying, distillation, alkali washing, washing, stripping, decolorizing, dehydration and filtration. Product index: content is more than 99%, color (platinum cobalt colorimetric) is less than 30#, moisture is less than 0.10%, acid value is less than 0.1 mgKOH/g. The production process of the invention is simple, the raw material is cheap and easy to be obtained, the yield is high, it does not need special reaction and separation and purification equipment. It is very suitable for industrial production, and has great economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法
本专利技术涉及一种由工业生产己二酸副产下脚料尼龙酸与2-乙基己醇反应，制备合成混合二元酸二（2-乙基）己酯的方法，属于化工领域。
技术介绍
尼龙酸又名混合二元酸，是工业生产己二酸的副产物，其主要成分是丁二酸、戊二酸和己二酸。按照目前国内的生产技术水平，粗略估计，我国生产己二酸每年大约会有50000吨尼龙酸产生。对于尼龙酸的有效利用，目前国内成熟技术，主要是用来制备尼龙酸二甲酯，其具有优异的化学、物理性能：沸点高、溶解能力强、毒性低、生物降解性能好，是一种新型的环保溶剂，可以在某些配方中替代异氟尔酮、丙二醇醚类溶剂使用。有专利（公开号CN1327975A）报道，采用常压间歇法制备尼龙酸二甲酯的方法，将尼龙酸与甲醇在强酸的催化作用下经酯化、粗馏、碱洗、精馏等一系列工序制得成品。脂肪族二元羧酸酯，例如己二酸二辛酯（DOA）、癸二酸二辛酯（DOS），用作增塑剂在PVC制品中，使得橡塑制品具有良好的低温耐寒性能，是一类优良的耐寒性增塑剂，近年来得到较快发展，需求量逐年上升。有专利“一种利用工业副产物尼龙酸生产耐寒增塑剂的方法”（公开号CN103012128A，冯烈，蒋平平），方法采用尼龙酸和中长碳链醇（2-丙基庚醇）在钛酸酯催化下合成一种增塑剂，其中原料2-丙基庚醇是一种新型的增塑剂用醇，本实验人按照其方法生产得到的产品色泽较深，呈黑褐色油状液体，不满足某些特殊需求的应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种利用己二酸的副产下脚料尼龙酸和2-乙基己醇反应，制备尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法，可以应用于橡塑制品中作为一款性能优异的耐寒性增塑剂使用，其耐寒性与DOA相当，但是成本却下降不少，是一种新型的环保增塑剂，实现成本低、收率高、生产安全、简单易行的工业化生产，制备的尼龙酸二（2-乙基）己酯具有酸值低、含量高、色泽浅等优点。为实现本专利技术目的，提供一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法，其特征在于以工业生产己二酸的副产下脚料尼龙酸为原料与2-乙基己醇（俗称工业辛醇）发生酯化反应，制备高品质尼龙酸二（2-乙基）己酯。具体操作步骤如下：a）先将尼龙酸和2-乙基己醇按投料质量比为1∶2.1～1∶3.6在溶解釜中溶解，投料质量比优选为1∶2.4～1∶3.0。溶解温度控制在70～95℃，将已溶解的物料进行过滤操作，除去尼龙酸中的固体不溶物；釜内物料达到溶解温度后，继续搅拌0.5～1.0h，以保证物料充分溶解。b）物料进入酯化釜，加入物料总质量的0.1‰～1‰的催化剂，优选0.4‰～0.6‰、物料总质量的5～20%的带水剂，优选10～15%，具体用量根据带水剂的带水能力决定，搅拌升温，开始酯化反应，酯化温度控制在170～240℃，优选酯化温度为185～230℃；酯化时间控制在6～10h，优选酯化时间为8～9h，反应过程中及时从分水器中分出酯化产生的水，直至不再有水产生，同时取样分析，测酯化液酸值，至酸值≤1mgKOH/g时，酯化反应达到终点，即可停止反应；本专利技术涉及到加入催化剂的具体方法：催化剂分两批加入，当酯化釜中产生回流后，才能加入催化剂，第一批加入的量为催化剂总量的60～70%，待反应5～6h后，加入剩余30～40%的催化剂。c）物料转入脱醇釜，真空度0.094～0.096MPa的条件下脱出过量的2-乙基己醇和带水剂，脱醇温度为130～230℃，优选脱醇温度为150～210℃，脱出的2-乙基己醇和带水剂返回酯化釜重复使用；d）脱醇结束得到的酯液进入精馏釜，在高真空度0.096～0.098MPa下收集200～240℃馏分，得到粗酯样品；其色泽（铂钴比色号）在50～60#，酸值0.8～1.2mgKOH/g，在200℃之前蒸出的前馏分，回到溶解釜中重复使用；精馏操作不蒸干，精馏残液回到溶解釜中重复使用；e）粗酯样品进入碱洗釜，加入碱液，进行碱洗，碱液用量为100～200kg碱液/吨粗酯产品，静置分层，上层的酯液进入水洗釜；加入软化水，软化水的用量为200～300kg水/吨粗酯产品，最优选，软化水用量为250kg水/吨粗酯产品，进行水洗，静置分层，上层的酯液进入气提釜；碱洗和水洗步骤的操作温度控制在60～90℃；最优选，碱洗的温度为60～70℃。最优选，水洗的温度为80～90℃。另外水洗步骤分出的下层水可以在配制碱液时重复使用，减少污水的排放。f）将水洗后的上层酯液泵入气提釜，在气提釜底部缓慢通入高温水蒸气，在高真空度条件下脱去酯液中存在的少量2-乙基己醇和低沸物；气提过程中带出的2-乙基己醇回到溶解釜中重复使用；使用的水蒸气温度为140℃，水蒸气的用量为100～150kg/吨粗酯，气提时间为2～3h，气提操作温度为150～160℃，真空度为0.096～0.098MPa；g）将气提后的酯液泵入精制釜，加入用量为0.2～0.6kg/吨产品的脱色剂，在真空度0.094～0.096MPa下进行，温度为120～140℃，进行脱水脱色，过滤得到成品尼龙酸二（2-乙基）己酯。作为优选，催化剂为钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四辛酯、钛酸四苯基酯中的一种或多种混合物。作为优选，带水剂为2-乙基己醇、正辛烷、二甲苯中的一种或多种混合物。作为优选，碱洗步骤采用的碱液是质量浓度2～3%氢氧化钠溶液、质量浓度2～3%氢氧化钾溶液、质量浓度5～8%氢氧化钙溶液、质量浓度5～8%碳酸钠溶液、质量浓度5～8%碳酸钾溶液中的一种或多种混合碱液。作为优选，脱色剂可以是活性白土、硅藻土、活性炭中的一种或多种混合物。一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法，其反应原理为：式中的n＝2～4，分别表示的是丁二酸、戊二酸和己二酸，即混合二元酸尼龙酸的主要成分。2-乙基己醇，俗称工业辛醇，其最大的用途是用来制造生产增塑剂，例如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、对苯二甲酸二辛酯（DOTP）、偏苯三酸三辛酯（TOTM）、己二酸二辛酯（DOA）、癸二酸二辛酯（DOS）。该反应机理分两步进行，在钛酸酯催化剂条件下，第一步由尼龙酸和2-乙基己醇反应生成尼龙酸单（2-乙基）己酯，这一步反应快速完成。第二步是反应的控制步骤，尼龙酸单（2-乙基）己酯继续与2-乙基己醇反应，生成尼龙酸二（2-乙基）己酯。尼龙酸与2-乙基己醇的反应是典型的酯化反应，属于可逆反应，因此为使平衡向酯化完全的方向移动，需要过量一种反应物，使得另一种反应物最大程度的转化为产物，提高反应的转化率，本专利技术中采用过量2-乙基己醇的方法提高尼龙酸的转化率。同时在反应过程中需要及时移除反应过程中产生的水，可以加入带水剂，根据带水剂与反应过程中产生的水形成共沸体系，及时将水移出体系，使酯化完全。本专利技术有益效果：本专利技术以工业生产己二酸的副产尼龙酸为原料，制备一种新型环保耐寒性增塑剂，添加在增塑剂配方中使用，既降低了橡塑企业的生产成本，又使得尼龙酸得到很好的利用，同时有解决了废物污染环境的问题，具有很大的经济效益和社会效益。本专利技术生产工艺简单，原料廉价易得，产率高，不需要特殊的反应、分离纯化设备，非常适合工业化生产，对于一般的生产增塑剂的企业，可以使用现有的生产车间和设备直接进行生产。本专利技术生产的尼龙酸二（2-乙基）己酯具有与PVC相容性好、耐寒性优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尼龙酸二（2‑乙基）己酯的制备方法，其特征在于以工业生产己二酸的副产下脚料尼龙酸为原料与2‑乙基己醇（俗称工业辛醇）发生酯化反应，制备高品质尼龙酸二（2‑乙基）己酯。

【技术特征摘要】
1.一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法，其特征在于以工业生产己二酸的副产下脚料尼龙酸为原料与2-乙基己醇（俗称工业辛醇）发生酯化反应，制备高品质尼龙酸二（2-乙基）己酯。2.根据权利要求1所述的一种尼龙酸二（2-乙基）己酯的制备方法，其特征在于合成尼龙酸二（2-乙基）己酯的具体操作步骤如下：a）先将尼龙酸和2-乙基己醇按投料质量比为1∶2.1～1∶3.6在溶解釜中溶解，溶解温度控制在70～95℃，将已溶解的物料进行过滤操作，除去尼龙酸中的固体不溶物；b）物料进入酯化釜，加入物料总质量的0.1‰～1‰的催化剂、物料总质量的5～20%的带水剂，搅拌升温，开始酯化反应，酯化温度控制在170～240℃，酯化时间控制在6～10h，反应过程中及时从分水器中分出酯化产生的水，直至不再有水产生，同时取样分析，测酯化液酸值，至酸值≤1mgKOH/g时，酯化反应达到终点，即可停止反应；c）物料转入脱醇釜，真空度0.094～0.096MPa的条件下脱出过量的2-乙基己醇和带水剂，脱醇温度为130～230℃，脱出的2-乙基己醇和带水剂返回酯化釜重复使用；d）脱醇结束得到的酯液进入精馏釜，在高真空度0.096～0.098MPa下收集200～240℃馏分，得到粗酯样品；在200℃之前蒸出的前馏分，回到溶解釜中重复使用；精馏操作不蒸干，精馏残液回到溶解釜中重复使用；e）粗酯样品进入碱洗釜，加入碱液，进行碱洗，碱液用量为100～200kg碱液/吨粗酯产品，静置分层，上层的酯液进入水洗釜；加入软化水，软化水的用量为200～300kg水/吨粗酯产品，进行水洗，静置分层，上层的酯液进入气提釜；碱洗和水洗步骤的操作温度控制在60～90℃；f）将水洗后的上层酯液泵入气提釜，在气提釜底部缓慢通入高温水蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建安，周永芳，王明，周虹，陈平，
申请(专利权)人：江苏雷蒙新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32