增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法

文档序号:3563251阅读:834来源:国知局

专利名称::增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法
技术领域
:本发明涉及增塑剂行业酯化反应催化剂的加入方式,特别涉及酯化反应中催化剂氧化亚锡的使用方法。
背景技术
:目前国内外工业化生产增塑剂的工艺中,在酯化工序中所采用的催化剂主要有硫酸、非酸性钛酸酯、氧化亚锡等几种类型。①使用硫酸做催化剂活性好、反应温度低,但对没备的腐蚀严重,副反应多,反应结束后为除去硫酸还需加碱中和及水洗处理,致使生产工艺复杂,物料损失多;②使用非酸性钛酸酯做催化剂有催化活性高、选择性好、副反应少、不腐蚀设备且废水量相对较少等优点,但是反应结束还需中和、水洗工序除去物料中的催化剂水解物,且钛离子会在物料中有残余,影响产品的电阻率。③使用氧化亚锡做催化剂,则包含两种物质做催化剂所说的所有优点,而且不存在上述两种物质做催化剂所说的问题,所采用的工艺流程包括酯化工序,中和水洗工序,汽提干燥工序,过滤工序和废水处理工序。具体工艺流程见图2。这种工艺流程,先按比例投醇再投酸酐和催化剂,然后升温反应,催化剂和物料充分混合,当主反应完成后,催化剂和物料一起进入下个工序,在对产品精制过程中,催化剂和加入的氢氧化钠一起排掉,造成浪费和环境污染。酯化工序中,存在周期长、转化率低、成本高且后续工序复杂的问题在一定的温度内,催化剂的活性随温度的升高而提高。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法,可以缩短酯化周期,催化剂可以重复利用,提高转化率,降低生产成本。本发明增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法,其特征在于在反应釜内壁和内盘管壁上热喷涂氧化亚锡,喷涂厚度为0.lmm。-240°C。氧化亚锡,化学式SnO,分子量134.7,暗灰或棕黑色粉末,不溶于水和醇,在作为催化剂使用时,不参加反应,在反应前后质量和性质都不发生改变;属于金属氧化物,可以采用热喷涂的方法,将其喷涂固定在反应釜内壁和内盘管壁上。热喷涂方法有氧乙炔火焰喷涂、爆炸喷涂、高速火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、低压等离子喷涂、水稳等离子喷涂等,为了防止在喷涂过程中,氧化亚锡的氧化,木发明所采用的方法优选为高速火焰喷涂或等离子喷涂(公知技术)。主要施工方案如下①打水压,找出内盘管壁的漏点,压力要高于实际工作压力;②采用氩狐焊对泄漏部位进行补焊处理,材料质量要高于本体材料;③对焊点进行打磨处理;④机械吹沙,达到Sa3级,即底层处理标准中的最彻底清理级;用打底专用合金粉材喷制涂层,以确保涂层与机体结构的结合强度大于50MPa;⑥用氧化亚锡喷制工作涂层,厚度为0.1毫米;⑦对涂层机型封孔处理。将催化剂喷涂在设备内部在加热源上,加热方法,可以外壁加热,也可以内壁加热,热源温度〈420'C。主原材料配料比不变,酸酐和醇投到设备中后,在喷涂在反应釜壁上的催化剂的作用下,物料参加反应,当反应合格后,将物料倒入下一个精制工序,催化剂留在反应釜中,继续投料再进行下一釜的反应,无需加催化剂,减少了后系统的处理催化剂过程,产品质量得到改善。实行本发明改造后的工艺流程如图l所示。使用本发明方法有以下优点①加热时,加热源首先加热催化剂,使得催化剂提温速度加快,催化剂活性增强,縮短了酯化周期。②喷涂在反应釜内壁和内盘管壁上的催化剂可以重复利用,在进行酯化反应时,无需再向反应釜中加催化剂,节省原料成本。正常催化剂的加入量为物料的0.02(wt)%,而在喷涂时,喷涂厚度为0.1毫米,按照2(W的反应釜计算喷涂量为4.5kg,可以重复使用600次。按照每釜正常投料2kg计算,600釜X2kg^200kg,每公斤按照250元计算,相当于30万人民币,喷涂4.5公斤,合1125元,喷涂费30000元,共计31125元,节约300000-31125=268875元。③催化剂活性的增强可以使酯化反应进行的非常彻底,酸酐的转化率接近100%,降低了原料的单耗。④缩短酯化周期,使得同样的蒸汽耗量可以生产更多的产品,降低了公用工程的单。◎催化剂固定在管壁上,避免了物料中催化剂的残余,提高了产品的质量。◎大大降低了酯化的酸值,使酯化合格后的物料可以不用进行中和水洗工序直接进入汽提脱醇,从而将复杂的工序简单化,节省了在氢氧化钠这一辅助原料的投资。⑦整个工艺流程中,减掉了中和水洗工序还降低了产品的耗水量、含水量和装置产生的工艺废水量,降低了生产成本。适用于本发明进行生产的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DI0P)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二(2-乙基丁)酯(DIHP)、邻苯二甲酸二庚酯(DHP)、邻苯二甲酸二癸酯(DOP)、邻苯二甲酸正辛.正癸酯(810酯)、邻苯二甲酸辛.十三酯、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、癸二酸酯二辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)、己二酸二异壬酯(DINA)、己二酸二异辛酯(DIOA)、偏苯三酸三异辛酯(T0TM)等。适用于本发明来工业化生产增塑剂的酯化反应原料为邻苯二甲酸、偏苯三酸酐、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、戊二酸;酯化反应原料醇为正辛醇、异辛醇、正庚醇、异庚醇、正癸醇、异癸醇、正壬醇、异壬醇等。图1为采用本发明后的增塑剂的生产工艺流程图;图2为已有增塑剂的生产工艺流程图。具体实施方式通过图l、图2工艺流程图的比较,可以看出,将催化剂氧化亚锡喷涂在设备内部在加热源上,主原材料配料比不变,酸酐和醇投到设备中后,在喷涂在反应釜壁上的催化剂的作用下,物料参加反应,当反应合格后,将物料倒入下一个精制工序,催化剂留在反应釜中,继续投料再进行下一釜的反应,无需加催化剂,减少了后系统的处理催化剂过程。传统工艺正常催化剂的加入量为物料的0.02%,而在喷涂时,喷涂厚度为0.1毫米,按照201113的反应釜计算喷涂量为4.5kg,可以重复使用600次。实施例一在反应釜条件和原料配比都相同的情况下采用本发明方法与传统工艺生产DOA的参数比较。对比的项目传统工艺本发明方法醇酸配比1.5:11.5:1催化剂加入量按投料量的0.02%不需要酯化反应温度220-240°C220-240。C酯化反应时间5-6h3-4h原料转化率97%-99%99.97%酯化酸值0.30mgKOH/g0.05-0.07mgKOH"中和工序必要的工序不需要水洗工序必要的工序不需要脱醇工序需要需要过滤工序需要需要废水工序需要需要产品纯度97%-99%》99.5%产品含水量0.1%0.01%耗水量大小污水产生量大小公用工程耗量大小实施例二:在反应釜条件和原料配比都相同的情况下采用本发明方法与传统工艺生产TOTM的参数比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法,其特征在于在反应釜内壁和内盘管壁上热喷涂氧化亚锡,喷涂厚度为0.1mm。2、根据权利要求1所述的使用方法,其特征在于酯化反应温度为220'C-240°C。3、根据权利要求1或2所述的使用方法,其特征在于所述酯化反应适合邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二(2-乙基丁)酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸正辛.正癸酯、邻苯二甲酸辛.十三酯、对苯二甲酸二辛酯、癸二酸酯二辛酯、己二酸二辛酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异辛酯或偏苯三酸三异辛酯的生产。全文摘要本发明增塑剂生产酯化工序中催化剂氧化亚锡的使用方法,其特征在于在反应釜内壁和内盘管壁上热喷涂氧化亚锡,喷涂厚度为0.1mm。在进行酯化反应时加热源首先加热催化剂,从而提高催化剂的温度,提高活性能,从而提高反应速度;生产过程中无需再向反应釜中加催化剂;可缩短生产周期,优化生产工艺,节省生产成本。文档编号C07C67/08GK101590402SQ200910020588公开日2009年12月2日申请日期2009年4月24日优先权日2009年4月24日发明者刘延华,刘建军,刘统毅,孙长春,峰崔,张建平申请人:淄博蓝帆化工有限公司
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