【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法。
技术介绍
1、乙酸邻叔丁基环己酯，又称为邻鸢尾酯，具有浓郁的花香、木香、苹果香，且化学性质非常稳定，不易变色，因而被广泛应用于调配香水香精、化妆品香精以及皂用香精。乙酸对叔丁基环己酯，是具有木香、鸢尾花香气的无色透明液体。迄今为止，乙酸邻/对叔丁基环己酯已经成为市场需求量最大的人工合成香料之一，其使用范围与用量还在不断增长中。
2、目前，工业上邻/对叔丁基环己醇酯化均采用釜式间歇生产工艺。尽管间歇酯化具有生产过程简单，投资费用低等优点，但存在产品品质不稳定，生产过程安全隐患大，生产能力低，酯化反应效率低等的缺点。且工业上通常采用邻/对叔丁基环己醇和乙酸酐进行酯化反应，然而乙酸酐相对于乙酸，成本明显提高。
3、微通道反应器是一种连续流动的管道式反应器，其管道尺寸小，比表面积极大，可精确控制反应温度，同时反应物料可以按照精确配比瞬时混合。现有技术中虽然有采用微反应器进行酯化反应，但是酯化反应的底物不涉及邻/对叔丁基环己醇，且底物的结构与邻/对叔丁基环己醇差别较大。邻/对叔丁基环己醇与乙酸酐的酯化反应能否在微反应器中稳定低成本地进行，如何保证酯化反应具有高的转化率，以及高的顺式酯化产物(顺式乙酸邻叔丁基环己酯)含量，均是未知的。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺点和不足，本专利技术提供了一种乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法。该连续合成方法可以低成本、高效率、高产能地进行酯化反应，且叔丁基环己酯的转化率高，顺式乙酸
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，所述连续合成方法包括以下步骤：1)将叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中进行第一步酯化反应，且控制叔丁基环己醇的转化率为45％-54％，得到含有乙酸叔丁基环己酯的反应液；2)将所述反应液进行精馏，除去乙酸和水，得到第一步酯化产物；3)将所述第一步酯化产物与乙酸酐在第二管式反应器中进行第二步酯化反应，得到所述乙酸叔丁基环己酯。
4、本专利技术中，上述叔丁基环己醇可以为邻叔丁基环己醇或者对叔丁基环己醇。
5、第一步酯化反应中，邻叔丁基环己醇或者对叔丁基环己醇(邻/对叔丁基环己醇)与乙酸酐生成乙酸邻/对叔丁基环己酯的反应式如下式ⅰ所示：
6、
7、第二步酯化反应中，邻/对叔丁基环己醇与乙酸生成乙酸邻/对叔丁基环己酯的反应式如下式п所示：
8、
9、上述含有乙酸叔丁基环己酯的反应液中，除了含有乙酸叔丁基环己酯之外，还含有未反应完的乙酸，以及第一步酯化反应生成的水。
10、在一些实施方式中，所述步骤1)中，控制叔丁基环己醇的转化率为49％-51％。
11、在一些实施方式中，所述步骤1)中，控制叔丁基环己醇的转化率为50％。
12、在一些实施方式中，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸的摩尔比为1:1-10。
13、在一些实施方式中，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸的摩尔比为1:1-2.5。
14、在一些实施方式中，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的总流速为0.1-50m/s。
15、在一些实施方式中，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的停留时间为1-12h。
16、在一些实施方式中，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的停留时间为1-4h。
17、在一些实施方式中，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐的摩尔比为1:1-10。
18、在一些实施方式中，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐的摩尔比为1:1-1.2。
19、在一些实施方式中，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐在第二管式反应器中的总流速为0.1-50m/s。
20、在一些实施方式中，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐在第二管式反应器中的停留时间为1-12h。
21、在一些实施方式中，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐在第二管式反应器中的停留时间为1-5h。
22、在一些实施方式中，所述第一步酯化反应的反应温度为50-200℃，且在压力为0-5mpa下进行。
23、在一些实施方式中，所述第一步酯化反应的反应温度为100-180℃，且在压力为0-1mpa下进行。
24、在一些实施方式中，所述第一步酯化反应的反应温度为130-180℃，且在压力为0-1mpa下进行。
25、在一些实施方式中，所述第二步酯化反应的反应温度为50-200℃，且在压力为0-5mpa下进行。
26、在一些实施方式中，所述第二步酯化反应的反应温度为100-180℃，且在压力为0-1mpa下进行。
27、在一些实施方式中，所述第二步酯化反应的反应温度为130-160℃，且在压力为0-1mpa下进行。
28、在一些实施方式中，所述连续合成方法还包括在进行第一步酯化反应之前，将所述叔丁基环己醇经微孔分散器分散至乙酸中的步骤。所述微孔分散器能够将叔丁基环己醇分散形成微米级小液滴，该形式的叔丁基环己醇能够与乙酸更好地混合和进行酯化反应。
29、在一些实施方式中，所述连续合成方法还包括在进行第二步酯化反应之前，将所述第一步酯化产物经微孔分散器分散至乙酸酐中的步骤。
30、在一些实施方式中，所述连续合成方法还包括在进行第二步酯化反应之后进行精馏的步骤。
31、与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：
32、本专利技术首次采用管式反应器进行乙酸邻叔丁基环己酯的连续合成，可以提高酯化反应的效率和产能，明显缩短反应时间。
33、不同于现有技术中全部采用乙酸酐作为酯化反应的酸性反应原料，本专利技术采用部分乙酸替换乙酸酐，而乙酸的价格明显低于乙酸酐的价格，因此可以降低生产成本。然而利用普通精馏反应釜采用乙酸进行酯化反应时，酯化反应产物纯度会明显降低，目标产物中杂质尤其是4-叔丁基环己烯的含量明显提高，而利用管式反应器采用乙酸进行酯化反应时，由于酯化反应生成的水无法排出，反应转化率无法提高，本专利技术创造性地采用两步酯化法来连续合成乙酸叔丁基环己酯，在第一步酯化反应中，采用乙酸替换传统的乙酸酐，同时通过控制第一步酯化反应的转化率，来使得最终目标产物乙酸叔丁基环己酯具有高的纯度，如此可以实现降低成本的同时，提高了叔丁基环己酯的转化率，以及最终目标产物乙酸叔丁基环己酯的纯度和顺式乙酸邻/对叔丁基环己酯产物的选择性。乙酸邻叔丁基环己酯产品要求顺式产品含量为80％以上，乙酸对叔丁基环己酯产品要求顺式产品含量为23％以上，本专利技术制备得到的产品均符合该要求。
34、本专利技术的第一步酯化反应会产生水，随着水含量的增加，会明显抑制第一步酯化反应中叔丁基环己醇的转化率和酯化反应的速率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述连续合成方法包括以下步骤：1)将叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中进行第一步酯化反应，且控制叔丁基环己醇的转化率为45％-54％，得到含有乙酸叔丁基环己酯的反应液；2)将所述反应液进行精馏，除去乙酸和水，得到第一步酯化产物；3)将所述第一步酯化产物与乙酸酐在第二管式反应器中进行第二步酯化反应，得到所述乙酸叔丁基环己酯。
2.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，控制叔丁基环己醇的转化率为49％-51％。
3.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸的摩尔比为1:1-10。
4.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的总流速为0.1-50m/s；和/或，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的停留时间为1-12h。
5.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征
6.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐在第二管式反应器中的总流速为0.1-50m/s；和/或，所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐在第二管式反应器中的停留时间为1-12h。
7.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述第一步酯化反应的反应温度为50-200℃，且在压力为0-5MPa下进行；和/或，所述第二步酯化反应的反应温度为50-200℃，且在压力为0-5MPa下进行。
8.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述连续合成方法还包括在进行第一步酯化反应之前，将所述叔丁基环己醇经微孔分散器分散至乙酸中的步骤。
9.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述连续合成方法还包括在进行第二步酯化反应之前，将所述第一步酯化产物经微孔分散器分散至乙酸酐中的步骤。
10.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述连续合成方法还包括在进行第二步酯化反应之后进行精馏的步骤。
11.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述叔丁基环己醇为邻叔丁基环己醇或对叔丁基环己醇。
...【技术特征摘要】
1.一种乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述连续合成方法包括以下步骤：1)将叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中进行第一步酯化反应，且控制叔丁基环己醇的转化率为45％-54％，得到含有乙酸叔丁基环己酯的反应液；2)将所述反应液进行精馏，除去乙酸和水，得到第一步酯化产物；3)将所述第一步酯化产物与乙酸酐在第二管式反应器中进行第二步酯化反应，得到所述乙酸叔丁基环己酯。
2.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，控制叔丁基环己醇的转化率为49％-51％。
3.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸的摩尔比为1:1-10。
4.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的总流速为0.1-50m/s；和/或，所述步骤1)中，所述叔丁基环己醇和乙酸在第一管式反应器中的停留时间为1-12h。
5.根据权利要求1所述的乙酸叔丁基环己酯的连续合成方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述叔丁基环己醇和乙酸酐的摩尔比为1:1-10。
6.根据权利要求1所述的乙酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱坚，叶飞霞，谢国玲，应思斌，应登宇，罗功禹，翁卫栋，吴锦平，徐利红，余彭亮，朱玉成，
申请(专利权)人：浙江新化化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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