一种对苯二甲酸二异辛酯非均相体系的连续酯化生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，包括步骤：(1)将反应物料输送至混合装置内混合得到混合浆料；混合浆料与催化剂一起共同输送至至少三个依次串联设置的酯化装置内；(2)反应物料进入第一级酯化装置内的酯化反应系统中进行酯化反应，产生的水蒸气和醇蒸汽进入醇相循环系统，经冷凝和醇水分离，醇相返回至酯化反应系统继续参与酯化反应；(3)反应物料依次从上一级的所述酯化装置再下一级的所述酯化装置中，并在最后采出终产品。采用本发明专利技术的技术方案，有效地避免了酯化釜内醇水共沸的影响，直接将产生的水蒸汽经酯化塔排出，有效减少了大量的过量醇反复蒸发、冷却的循环量，降低了能源消耗。降低了能源消耗。降低了能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种对苯二甲酸二异辛酯非均相体系的连续酯化生产工艺


[0001]本专利技术属于精细化学品
，涉及对苯二甲酸二异辛酯(DOTP)的生产技术，具体涉及一种对苯二甲酸二异辛酯非均相体系的连续酯化生产工艺。

技术介绍

[0002]对苯二甲酸二辛酯(DOTP)具有优良的耐电、耐热、低挥发、耐寒等特性已经在各行业得到广泛应用，尤其是其作为增塑剂，包括作为聚氯乙烯(PVC)塑料的主增塑剂，用于耐高温聚氯乙烯电缆料的生产，合成橡胶的增塑剂等。
[0003]现有技术中，对苯二甲酸二辛酯由精对苯二甲酸和异辛醇合成，经过酯化、脱醇、中和、水洗、汽提、精制制备得到。目前工业化生产中，对苯二甲酸二辛酯主要采用间歇酯化法生产工艺。所谓的间歇酯化法，采用间歇进料的方式，将反应所需的对苯二甲酸、异辛醇、催化剂按照一定比例加入到酯化反应釜中，加热进行酯化反应，达到反应终点后再将酯化物料转移到下一工序进行处理，空置出的酯化反应釜继续进行下一批次的酯化反应，也就是说，酯化反应釜内酯化反应结束后都需要将反应物料人工转移，无法连续进行。该方法不仅生产耗时较长，同时由于生产过程采用的间歇酯化工艺受到各种叠加因素影响，导致生产各批次之间的产品质量不稳定，不同批次的产品往往性能参数存在一定的差异，且能耗高，无法实现大的、规模化的生产。另一方面，由于精对苯二甲酸在异辛醇中的溶解度极小，反应体系为非均相反应，增塑剂产品要求酸值低，因此反应需要达到99％以上的高酯化率，往往通过加入大量过量醇实现，醇的沸点较低，并且易与酯化副产物水形成共沸，极大限制了反应体系的传质传热，导致反应时间长，DOTP产品需要10多个小时，同时造成了大量的能源消耗。
[0004]中国专利技术专利CN102503831A提供了一种增塑剂的连续酯化生产方法，该专利提供了至少两个相互串联的、设有催化剂反应床的连续酯化反应器，其中首端连续酯化反应器的底部温度200～210℃，顶部温度180～190℃，末端连续酯化反应器的底部温度210～220℃，顶部温度185～198℃，且各连续酯化反应器的温度依次升高，向各连续酯化反应器内连续通入过热醇气体，与所述预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，从末端连续酯化反应器底部连续采出增塑剂产品。但是该方法适用于邻苯类增塑剂，由于酯化反应的原料和物理性质的差异导致其生产方法具有极大地差异，即使该连续酯化方法能够应用于邻苯二甲酸二异辛酯，但是无法直接应用于对苯二甲酸二异辛酯的酯化工艺中，而且在酯化反应开始之前为了能够使反应持续进行，本专利技术采用的是预酯化法，先进行部分反应除去生成的水，再进行酯化反应，但是除去水的过程势必导致醇的损失，因此在酯化阶段需要再次补充大量的醇以维持后续酯化反应的顺利进行，这就势必导致预酯化
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酯化反应的阶段的不连续性。且该专利技术主要通过对反应器内通入过热纯蒸汽来维持串联的连续酯化反应器的酯化反应的进行，但是，实际反应中，反应器内的醇蒸汽一直处于过量状态，每一级反应器内中过量的醇蒸汽和水蒸气一起被排出反应器以降低酯化内醇水混合物维持釜内的高的反应温度，但是也因此导致下一级的反应器中的醇不足量无法继续进行下一步的反应，从而
需要在每一级的连续酯化反应器中再次通入过量的醇，以维持釜内酯化反应继续进行，从而导致反应原料的巨大浪费，同时增加了操作工序。一般地，为了获得高的DOTP的收率达到99％以上，酸和醇的比例最优为3:1。
[0005]中国专利技术专利CN112679345A公开了一种连续酯化法制备环保型增塑剂的方法，采用苯酸与醇在催化剂存在下反应得到苯酸酯类增塑剂，其特征在于：将固体颗粒状或块状的原料苯酸先和醇混合成原料反应液，原料反应液、催化剂与第一级反应液混合加热至160～250℃进入隔板塔式反应器一级反应腔顶部，醇分别从塔式反应器各级反应腔中部通入与反应混合液进行酯化反应，各级反应液外循环加热至160～250℃维持反应温度；各级未反应的醇和反应产生的水汽化，在隔板塔式反应器顶部汇集排出冷凝分层分离；第四级反应腔底部排出的粗酯，经后处理得到增塑剂产品。该方法通过隔板塔式反应器内多级反应腔串联的方式，将反应液通过循环泵从隔板塔式反应器底部泵出循环至反应腔顶部，循环多次来提高提高酯化效率。采用该制备增塑剂产品，一方面通过循环多次将反应液从反应器底部泵入顶部，反应时间长；另一方面，经隔板塔式反应器排出的反应液需要反复加热再经反应腔顶部经喷头喷入反应器内，增加能耗；最后反应器内需要设定实际反应腔，需要将反应器制备的特别大，否则无法满足大规模生产的需要，但是反应器过大也同时能耗更。因此，从反应时间和反应装置均不符合成本节约原则，不具有推广前景。
[0006]因此，针对现有技术存在的不足，本专利技术开发了一种非均相体系的连续酯化生产工艺。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种对苯二甲酸二异辛酯非均相体系的连续酯化生产工艺，采用多个反应装置串联并结合梯度升压和升温模式，缩短反应时间，降低醇的蒸发，降低能耗的特点，特别是可以根据现有生产技术基础上进行即可，适宜大规模推广生产。
[0008]为实现上述的目的，本专利技术提供了一种利用对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，包括以下步骤：
[0009](1)将反应物料输送至混合装置内混合得到混合浆料；所述混合浆料与催化剂一起共同输送至至少三个依次串联设置的酯化装置内；
[0010](2)所述酯化装置包括连接设置的酯化反应系统和醇相循环系统；在催化剂的作用下，反应物料进入第一级酯化装置内，在所述酯化反应系统中进行酯化反应产生的水蒸气和醇蒸汽进入所述醇相循环系统中经冷凝和醇水分离，醇相返回至所述酯化反应系统继续参与酯化反应；
[0011](3)反应物料依次从上一级的所述酯化装置中再进入下一级的所述酯化装置中，最后反应产物经最后一级的所述酯化装置采出。
[0012]采用上述的装置，反应物料依次从上一级的酯化装置进入下一级酯化装置，每一级的酯化装置内压力和温度均等差的梯度递增。采用压力和温度的梯度递增模式，实现降低能耗的目的。
[0013]进一步地，所述酯化反应系统包括连接设置的酯化釜和酯化塔，所述酯化塔与所述醇相循环系统连接；酯化反应在所述酯化釜中进行，所述酯化釜内设置氮封保护，反应产生的过热水蒸汽和醇蒸汽一起经所述酯化釜进入所述醇相循环系统中。
[0014]进一步地，所述醇相循环系统包括依次连接的冷凝装置、分离装置和醇收集装置，醇相依次经过所述酯化塔
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所述冷凝装置
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所述分离装置
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所述醇收集装置
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所述酯化塔，进行醇水分离后返回至所述酯化釜。
[0015]进一步地，将异辛醇经过换热器加热后输送至所述混合装置内，采用氮气将对苯二甲酸输送至所述混合装置内与异辛醇进行混合制浆得到所述混合浆料；催化剂在线添加至连通管道中，并与所述浆料共同输送至输送酯化装置中内。
[0016]进一步地，步骤(1)中进入所述混合装置中的对苯二甲酸与异辛醇的摩尔比为1：2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)将反应物料输送至混合装置内混合得到混合浆料；所述混合浆料与催化剂一起共同输送至至少三个依次串联设置的酯化装置内；(2)所述酯化装置包括连接设置的酯化反应系统和醇相循环系统；在催化剂的作用下，反应物料进入第一级酯化装置内，在所述酯化反应系统中进行酯化反应产生的水蒸气和醇蒸汽进入所述醇相循环系统中经冷凝和醇水分离，醇相返回至所述酯化反应系统继续参与酯化反应；(3)反应物料依次从上一级的所述酯化装置中再进入下一级的所述酯化装置中，最后反应产物经最后一级的所述酯化装置采出。2.根据权利要求1所述的对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，其特征在于，所述酯化反应系统包括连接设置的酯化釜和酯化塔，所述酯化塔与所述醇相循环系统连接；酯化反应在所述酯化釜中进行，所述酯化釜内设置氮封保护，反应产生的过热水蒸汽和醇蒸汽一起经所述酯化塔进入所述醇相循环系统中。3.根据权利要求2所述的对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，其特征在于，所述醇相循环系统包括依次连接的冷凝装置、分离装置和醇收集装置，醇相依次经过所述酯化塔
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所述冷凝装置
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所述分离装置
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所述醇收集装置
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所述酯化塔，进行醇水分离后返回至所述酯化釜。4.根据权利要求1
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3任一项所述的对苯二甲酸二异辛酯连续酯化的生产工艺，其特征在于，将异辛醇经过换热器加热后输送至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延华，奚桢浩，赵玲，宋方俊，孙长春，陈利贞，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：