酯类组合物的制备方法和制备系统技术方案

本发明专利技术涉及一种酯类组合物的制备方法和制备系统，其特征在于，顺序地操作多个间歇式反应器，并且由于半连续地制备酯类组合物，因此，生产率高并且确保间歇式反应器的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酯类组合物的制备方法和制备系统
相关申请的交叉引用本申请要求于2019年4月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0039716的权益，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
本专利技术涉及一种酯类组合物的制备方法和制备系统，其特征在于顺序地操作多个间歇式反应器。
技术介绍
到20世纪，邻苯二甲酸酯类增塑剂已占据世界增塑剂市场的92％(MustafizurRahmanandChristopherS.Brazel“Theplasticizermarket:anassessmentoftraditionalplasticizersandresearchtrendstomeetnewchallenges”ProgressinPolymerScience2004,29,1223-1248)，并且是通过赋予柔韧性、耐久性、耐寒性等和降低熔融过程中的粘度而用于改善聚氯乙烯(下文称为PVC)的加工性能的添加剂。由于邻苯二甲酸酯类增塑剂柔软且可伸展，因此，将邻苯二甲酸酯类增塑剂以各种含量引入到PVC中，并且不仅用于硬产品如刚管，而且用于软产品如食品包装材料、血袋和地板材料。因此，邻苯二甲酸酯类增塑剂与任何其它材料相比更密切地与实际生活相关，并且广泛用于与人体直接接触的材料。然而，尽管邻苯二甲酸酯类增塑剂与PVC的相容性和优异的柔软性赋予性能，但是对邻苯二甲酸酯类增塑剂的有害本性的争议在于，当包含邻苯二甲酸酯类增塑剂的PVC产品用于实际生活中时，邻苯二甲酸酯类增塑剂会逐渐从产品中泄漏出来并且充当可疑的内分泌干扰物(环境激素)和重金属水平的致癌物(NRJanjuaetal.“SystemicUptakeofDiethylPhthalate,DibutylPhthalate,andButylParabenFollowingWhole-bodyTopicalApplicationandReproductiveandThyroidHormoneLevelsinHumans”EnvironmentalScienceandTechnology2008,42,7522-7527)。特别地，自从20世纪60年代美国报道了作为最常使用的邻苯二甲酸酯增塑剂的邻苯二甲酸二乙基己酯(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，DEHP)从PVC产品中泄漏出来以来，除了对邻苯二甲酸酯类增塑剂对人体的有害本性的各种研究之外，全球环境法规已经开始实施，20世纪90年代通过对环境激素兴趣的增加而得到加强。因此，为了响应由于邻苯二甲酸酯类增塑剂的泄漏引起的环境激素问题和环境法规，许多研究人员已经进行研究，以便开发一种在邻苯二甲酸酯类增塑剂的制备中不使用邻苯二甲酸酐的新的非邻苯二甲酸酯类替代增塑剂，或者开发一种泄漏抑制技术，该技术抑制邻苯二甲酸酯类增塑剂的泄漏，从而显著降低对人体的风险并且满足环境标准。同时，作为非邻苯二甲酸酯类增塑剂，对苯二甲酸酯类增塑剂不仅具有与邻苯二甲酸酯类增塑剂相等水平的物理性能，而且作为没有环境问题的材料而受到关注，因此，已经开发各种类型的对苯二甲酸酯类增塑剂。此外，已经积极地进行对开发具有优异的物理性能的对苯二甲酸酯类增塑剂的研究以及对用于制备这种对苯二甲酸酯类增塑剂的装置的研究，并且在工艺设计方面需要更有效、更经济和更简单的工艺设计。现有技术文献(专利文献1)韩国专利特许公开No.10-1354141(非专利文献1)MustafizurRahmanandChristopherS.Brazel“Theplasticizermarket:anassessmentoftraditionalplasticizersandresearchtrendstomeetnewchallenges”ProgressinPolymerScience2004,29,1223-1248(非专利文献2)N.R.Janjuaetal.“SystemicUptakeofDiethylPhthalate,DibutylPhthalate,andButylParabenFollowingWhole-bodyTopicalApplicationandReproductiveandThyroidHormoneLevelsinHumans”EnvironmentalScienceandTechnology2008,42,7522-7527
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供一种用于制备酯类组合物的有效方法和有效系统，所述方法和系统通过利用多个在酯化反应中主要使用的间歇式反应器，并联连接所述多个间歇式反应器，并且顺序地操作所述多个间歇式反应器以使整个过程半连续地操作，来确保间歇式反应器的稳定性和半连续过程的效率。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种酯类组合物的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将多元羧酸和具有3至10个烷基碳原子的醇注入到混合器中以形成反应混合物；步骤S2，将所述反应混合物顺序地注入到N个间歇式反应器中以进行反应，使得反应在所述N个间歇式反应器中顺序地完成以半连续地制备反应产物；和步骤S3，将所述反应产物半连续地移动至分离单元中以除去未反应的醇，其中，N是3以上的整数。根据本专利技术的另一方面，提供一种酯类组合物的制备系统，该制备系统包括：混合器，在该混合器中形成多元羧酸与具有3至10个烷基碳原子的醇的反应混合物；反应单元，该反应单元设置有在其中进行所述反应混合物的酯化反应的并联连接的N个间歇式反应器，并且设置有用于由所述N个间歇式反应器排出反应产物的出口管线；供应控制单元，该供应控制单元用于控制所述反应混合物的注入量和注入路径，使得所述反应混合物由所述混合器顺序地供应至所述N个间歇式反应器中，以使反应顺序地完成；和分离单元，该分离单元用于接收所述反应产物并从中除去未反应的醇，该分离单元包括一个或多个分离柱。有益效果本专利技术的制备方法和制备系统使得并联连接的多个间歇式反应器能够顺序地驱动，使得整个反应过程半连续地操作，由此可以确保间歇式反应器的稳定性和半连续过程的效率两者。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施方案的酯类组合物的制备系统的工艺流程图，所述制备系统包括混合器、供应控制单元、反应单元和分离单元；图2是示出根据本专利技术的一个实施方案的酯类组合物的制备系统的工艺流程图，所述制备系统包括混合器、供应控制单元、反应单元和分离单元，其中，所述供应控制单元设置在所述混合器内部；图3至图5是分别示出在本专利技术的一个实施方案中的表明可以注入催化剂的路径的酯类组合物的制备系统的工艺流程图；图6是示出根据本专利技术的一个实施方案的酯类组合物的制备系统的工艺流程图，所述制备系统包括混合器、供应控制单元、反应单元、分离单元和交换反应单元(trans-reactionunit)。具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术。应当理解的是，在本专利技术的说明书和权利要求书中使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酯类组合物的制备系统，该制备系统包括：/n混合器，在该混合器中形成多元羧酸与具有3至10个烷基碳原子的醇的反应混合物；/n反应单元，该反应单元设置有在其中进行所述反应混合物的酯化反应的并联连接的N个间歇式反应器、用于接收来自所述混合器的所述反应混合物的入口管线、和用于由所述N个间歇式反应器排出反应产物的出口管线；/n供应控制单元，该供应控制单元用于控制所述反应混合物的注入量和注入路径，使得所述反应混合物由所述混合器顺序地供应至所述N个间歇式反应器中，以使反应顺序地完成；和/n分离单元，该分离单元用于接收通过所述反应单元的出口管线的所述反应产物，并从中除去未反应的醇。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190404 KR 10-2019-00397161.一种酯类组合物的制备系统，该制备系统包括：
混合器，在该混合器中形成多元羧酸与具有3至10个烷基碳原子的醇的反应混合物；
反应单元，该反应单元设置有在其中进行所述反应混合物的酯化反应的并联连接的N个间歇式反应器、用于接收来自所述混合器的所述反应混合物的入口管线、和用于由所述N个间歇式反应器排出反应产物的出口管线；
供应控制单元，该供应控制单元用于控制所述反应混合物的注入量和注入路径，使得所述反应混合物由所述混合器顺序地供应至所述N个间歇式反应器中，以使反应顺序地完成；和
分离单元，该分离单元用于接收通过所述反应单元的出口管线的所述反应产物，并从中除去未反应的醇。


2.根据权利要求1所述的制备系统，该制备系统还包括：交换反应单元，该交换反应单元用于通过向已经从中除去未反应的醇的反应产物中加入具有3至10个烷基碳原子的醇，来进行酯交换反应，其中，由所述交换反应单元注入的醇与由所述混合器注入的醇不同。


3.根据权利要求1所述的制备系统，其中，所述N个反应器中的至少一个反应器包括：气液分离柱，该气液分离柱与所述反应器的上部连接并且分离通过所述反应器的上部排出的醇和水；冷凝器，该冷凝器用于冷却通过所述气液分离柱的上部管线排出的气体；和倾析器，该倾析器用于将通过所述气液分离柱的下部管线排出的液体和在所述冷凝器中冷凝的液体分离为不同的层，并且将醇再循环至所述反应器中。


4.根据权利要求1所述的制备系统，其中，所述供应控制单元控制根据预定时间间隔而变化的选自所述反应混合物的注入路径和注入流速中的一个或多个。


5.根据权利要求4所述的制备系统，其中，所述时间间隔是通过将一个反应器中的反应持续时间除以N而得到的数值的50％至150％。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金显圭，李成圭，文正周，田炯，陈赞携，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR