生产增塑剂并降低能耗的方法技术

用于生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的系统和方法。所述系统和方法涉及将羧酸和/或其酸酐在低于羧酸酐的熔点的温度下溶解于醇中。与需要熔化羧酸酐的常规方法相比，所述方法的优点是降低能耗。此外，所述方法使得能够在具有最小改进的现有邻苯二甲酸酯基增塑剂生产设施中生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂，从而降低资本支出。

Methods of producing plasticizer and reducing energy consumption

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产增塑剂并降低能耗的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月19日提交的美国临时专利申请号62/508,766的优先权的权益，通过整体引用将其并入本文。
本专利技术一般涉及增塑剂生产。更特别地，本专利技术涉及一种使用被设计用于邻苯二甲酸酯基增塑剂的生产设施生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法。
技术介绍
增塑剂是添加到橡胶或树脂中以赋予柔韧性、耐久性和/或拉伸性的化学品。在过去的几十年中，邻苯二甲酸酯基增塑剂，尤其是邻苯二甲酸酯(ortho-phthalateesters)，由于它们的低生产成本占据了增塑剂市场。然而，由邻苯二甲酸酯引起的健康和环境风险的最近发现已经导致对邻苯二甲酸酯基增塑剂的需求骤降。因此，许多用于邻苯二甲酸酯基增塑剂的现有生产设施目前未充分利用。已经做出努力以用非邻苯二甲酸酯基增塑剂生产装备来改造邻苯二甲酸酯基增塑剂生产设施，以使得能够在相同的设施中制造非邻苯二甲酸酯基增塑剂。在这样的设施中用于生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的障碍包括使羧酸和/或其酸酐熔化所需的高能量需求和/或设备改进。采用的方法为用可以在用于非邻苯二甲酸酯基增塑剂生产的羧酸和/或其酸酐的熔点下安全地操作的装备代替现有设施中的熔化系统。其它方法包括改变现有邻苯二甲酸酯基增塑剂生产设施中用于酯化反应的反应器以适应固体羧酸和/或酸酐。然而，这些方法需要对邻苯二甲酸酯基增塑剂的现有生产设备进行较多改进，从而要求大的资本投资。此外，这些方法都没有解决熔化羧酸和/或其酸酐的高能耗的问题。一直期望该领域中的改善。r>
技术实现思路
已经发现一种在现有的邻苯二甲酸酯基增塑剂生产设备中生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法。通过将羧酸和/或其酸酐在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶解于醇中，可以以最小的资本投资和降低的能耗在被设计用于邻苯二甲酸酯基增塑剂生产的设施中生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂。本专利技术的实施方案包括一种生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法。所述方法可包括将羧酸和/或其酸酐在第一容器中在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶于醇中，以形成溶液。所述方法可进一步包括使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂。所述溶液在足以形成非邻苯二甲酸酯基增塑剂的反应条件下接触催化剂。本专利技术的实施方案包括一种生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法。所述方法可包括将羧酸和/或其酸酐在第一容器中在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶于醇中以形成溶液。所述方法可进一步包括使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂。可以使所述溶液在足以形成非邻苯二甲酸酯基增塑剂的反应条件下与催化剂接触。所述方法可进一步包括将来自所述第一容器的蒸气收集到反应器冷凝器。仍进一步地，所述方法可包括纯化所形成的非邻苯二甲酸酯基增塑剂。本专利技术的实施方案包括一种在适于生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的设备中生产偏苯三酸三辛酯(TOTM)的方法。所述方法可包括在第一容器中，在100℃至155℃范围内的温度下，将偏苯三酸酐(TMA)溶于2-乙基己醇中，以形成溶液。所述方法可进一步包括使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂。仍进一步地，所述方法可包括使所述溶液在足以形成TOTM的反应条件下与催化剂接触。所述反应条件可包括在190℃至230℃范围内的温度。以下包括贯穿本说明书使用的各种术语和短语的定义。术语“约”或“大约”被定义为接近，如本领域普通技术人员所理解的。在一个非限制性实施方案中，这些术语被定义为在10％以内，优选在5％以内，更优选在1％以内，最优选在0.5％以内。术语“wt.％”、“vol.％”或“mol.％”分别指基于包括所述组分的材料的总重量、总体积或总摩尔数计，所述组分的重量、体积或摩尔百分比。在非限制性实例中，在100摩尔材料中10摩尔组分为10mol.％的组分。术语“基本上”及其变型被定义为包括10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的范围。当在权利要求和/或说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或这些术语的任意变型包括任意可测量的减少量或完全抑制以是实现期望的结果。术语“有效”，如在说明书和/或权利要求中使用的该术语，表示足以实现期望的、预期的或意图的结果。当在权利要求或说明书中与术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“含有(containing)”或“具有(having)”结合使用时，术语“一(a)”或“一(an)”的使用可以表示“一个”，但是它也与“一个或多个”“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。术语“包含(comprising)”(和任何形式的包含，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(和任何形式的具有，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(和任何形式的包括，如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(和任何形式的含有，例如“含有(contains)”和“含有(contain)”)都是包括性的或开放式的，且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤。本专利技术的方法可以“包含”贯穿说明书公开的特定成分、组分、组合物等，“基本上由其组成”或“由其组成”。在本专利技术的上下文中，现描述二十个实施方案。实施方案1是一种生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法。实施方案1的方法包括以下步骤：将羧酸或羧酸酐中的至少一种在第一容器中在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶于醇中，以形成溶液；使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂；和使所述溶液在足以形成非邻苯二甲酸酯基增塑剂的反应条件下与催化剂接触。实施方案2是如实施方案1所述的方法，其中所述非邻苯二甲酸酯基增塑剂包含至少一种选自由偏苯三酸三辛酯(TOTM)、偏苯三酸三甲酯(TMTM)、偏苯三酸三-(正辛,正癸)酯(ATM)、偏苯三酸正辛酯(OTM)和对苯二甲酸二辛酯组成的组的成分。实施方案3是如实施方案1所述的方法，其中所述羧酸包括至少一种选自由偏苯三酸、对苯二甲酸、己二酸和苯甲酸组成的组的成分。实施方案4是如实施方案1至3任一项所述的方法，其中所述醇包含至少一种选自由2-乙基己醇、甲醇、正辛醇和正癸醇组成的组的成分。实施方案5是如实施方案1至4任一项所述的方法，其中在所述溶解期间第一容器中的温度在110℃至160℃的范围内。实施方案6是如实施方案5所述的方法，其中在所述溶解期间第一容器中的温度低于邻苯二甲酸二辛酯生产设施的熔化器的设计极限温度。实施方案7是如实施方案1至6任一项所述的方法，其中在所述溶解中所述醇与所述羧酸和/或其酸酐的摩尔比为1:1至4:1。实施方案8是如实施方案1至7任一项所述的方法，其中所述第一容器是用于在其中熔化固体邻苯二甲酸酐的邻苯二甲酸二辛酯生产设施的熔化器。实施方案9是如实施方案8所述的方法，其中所述第一容器是通过增加从所述熔化器的通风橱到所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法，所述方法包含：/n将羧酸和/或其酸酐在第一容器中在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶于醇中以形成溶液；/n使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂；和/n使所述溶液在足以形成非邻苯二甲酸酯基增塑剂的反应条件下与催化剂接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170519 US 62/508,7661.一种生产非邻苯二甲酸酯基增塑剂的方法，所述方法包含：
将羧酸和/或其酸酐在第一容器中在低于所述羧酸和/或其酸酐的熔点的温度下溶于醇中以形成溶液；
使所述溶液流至第二容器，所述第二容器具有设置在其中的催化剂；和
使所述溶液在足以形成非邻苯二甲酸酯基增塑剂的反应条件下与催化剂接触。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述非邻苯二甲酸酯基增塑剂选自由偏苯三酸三辛酯(TOTM)、偏苯三酸三甲酯(TMTM)、偏苯三酸三-(正辛,正癸)酯(ATM)、偏苯三酸正辛酯(OTM)、对苯二甲酸二辛酯及其组合组成的组。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述羧酸选自由偏苯三酸、对苯二甲酸、己二酸、苯甲酸及其组合组成的组。


4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述醇选自由2-乙基己醇、甲醇、正辛醇、正癸醇及其组合组成的组。


5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在所述溶解期间第一容器中的温度在110℃至160℃的范围内。


6.如权利要求5所述的方法，其中在所述溶解期间第一容器中的温度低于邻苯二甲酸二辛酯生产设施的熔化器的设计极限温度。


7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在所述溶解中所述醇与所述羧酸和/或其酸酐的摩尔比为1:1至4:1。


8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一容器是用于在其中熔化固体邻苯二甲酸酐的邻苯二甲酸二辛酯生产设施的熔化器。


9.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿西夫·阿普杜尔·舒帕汗，阿图尔·潘特，瑞提什·南迪，桑杰·卡特雷卡，拉维纳特·曼查纳，
申请(专利权)人：沙特基础全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL