己二酸二(2‑丙基庚)酯的精加工方法与流程

文档序号:12054203阅读:457来源:国知局

本发明涉及属于精细化工技术领域,尤其涉及己二酸二(2-丙基庚)酯的精加工方法。



背景技术:

在增塑剂产品中,邻苯二甲酸酯类是开发较早、应用最广泛的一类增塑剂。由于其具有增塑效果好和应用性能好的优势,在增塑剂产品的生产和消费中占有很大的比例。但由于其存在的安全性的问题,近年来高碳醇酯类、植物油基类和生物基类的无毒、环保增塑剂的研制、开发与生产,呈现出加快发展的态势。以己二酸二辛酯和癸二酸二辛酯为代表的二元羧酸酯类增塑剂,具有良好的透明性、耐寒性和低温性能。

而由己二酸与2-丙基庚醇为原料制得的己二酸二(2-丙基庚)酯产品,与己二酸二辛酯和癸二酸二辛酯相比,具有更好的耐挥发性、耐寒性、耐热性、耐抽出性和耐久性、抗雾化性,综合性能更为优越。是一种新型的环保类增塑剂。由于该产品的原料2-丙基庚醇前期只由巴斯夫等国外少数公司生产,国内所用全部依赖进口,故对2-丙基庚醇及其相关的产品的研究较少,进展缓慢。专利申请200910040889.5己二酸二(2-丙基庚)酯及其制备方法和应用,该专利虽然公开了己二酸二(2-丙基庚)酯的合成方法,但是该方法只限于实验室小批量、低纯度的己二酸二(2-丙基庚)酯研究,但是对于工业生产、大批量、高纯度的己二酸二(2-丙基庚)酯精加工方法还有待研究。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供一种适用于工业生产、纯度高、制得的己二酸二(2-丙基庚)酯产品的外观为透明的无可见杂质的己二酸二(2-丙基庚)酯的精加工方法。

本发明的化学反应式如下所示:

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:一种己二酸二(2-丙基庚)酯的精加工方法,包括以下步骤:

步骤一:向反应釜中通入氮气,并将2-丙基庚醇和己二酸投入到所述反应釜中;升温到150~180℃,加入金属锡化合物催化剂,进行反应2~3h;升温到200~225℃,当体系中物料的酸值小于等于0.25mgKOH/g时,反应结束;

步骤二:脱除步骤一中过量的2-丙基庚醇;

步骤三:向反应釜中通入氮气,将步骤二的产物降温到95~105℃,中和,再经过蒸汽对产物进行提纯;

步骤四:向步骤三的反应物中加入多孔性吸附材料,搅拌,过滤制得成品。

优选地,所述步骤一中2-丙基庚醇:己二酸的摩尔比为2.8~3.1:1.0,2-丙基庚醇、己二酸加入后,在150~180℃下维持1~2h后,再添加催化剂。

优选地,所述步骤一中2-丙基庚醇:己二酸的摩尔比为2.9:1.0。

优选地,所述步骤二中的脱除包括两个阶段:第一个阶段:在185~200℃下,进行常压脱醇,脱醇时间为0.5~1.5h;第二个阶段:开启真空进行减压脱醇,控制真空度为-0.075~-0.090Mpa,脱醇时间为0.5~2h。

优选地,所述步骤三中和采用3.5%wt的NaOH水溶液进行中和,静置后,分离出去中和后的水相;蒸汽压力为0.70~0.80Mpa,温度为175~190℃,提纯的时间为3.5~4.5小时。

优选地,所述步骤三中提纯至物料的酸值达到0.1mgKOH/g或者0.1mgKOH/g以下。

优选地,所述步骤四中的多孔性吸附材料为活性炭。

优选地,所述金属锡化合包括氧化亚锡、草酸亚锡、二丁基氧化锡之中的一种或几种的组合。

优选地,所述催化剂的加入质量为己二酸的投料质量的0.5%。

一种使用上述的己二酸二(2-丙基庚)酯的精加工方法加工的己二酸二(2-丙基庚)酯,其特征在于:所述己二酸二(2-丙基庚)酯的色度pt-co≤20、密度为0.915±0.005g/cm³、闪点(开口杯法)≥203℃、纯度(GC法)≥99.60%;酸值≤0.10mgKOH/g。

本发明的优点在于:本发明的精加工方法,相比现有技术,在酯化过程、中和过程中加入了惰性气体,将反应物料与空气充分隔绝,减少了反应物料氧化量,提高了成品的质量、纯度。采用两步法分阶段进行反应,150~180℃为一个阶段、200~225℃为第二个阶段;从而很好地控制反应速率,使得反应平稳地进行。采用蒸汽提纯、多孔吸附剂吸附的方式代替传统水洗,降低了原水的消耗和污水的排放量,可有效地降低能耗。

本发明的过程具有制备过程容易控制,反应完全程度高,产品收率高的特点。所制备的产品具有收率高、纯度高、品质好的优点。经本发明的方式加工制备的己二酸二(2-丙基庚)酯,其色度(pt-co)号≤20;密度(20℃)为0.915±0.005g/cm³;闪点(开口杯法)≥203℃,纯度(GC法)≥99.60%;酸值≤0.10mgKOH/g。产品品质优良,纯度高。产品的收率达到98.0%以上。

具体实施方式

为进一步描述本发明,下面结合实施例对其作进一步说明。

实施例1

一种己二酸二(2-丙基庚)酯的制备方法,包括以下步骤:

一、酯化反应过程:

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下将己二酸与2-丙基庚醇按1.0:2.8的重量比,把3080kg的2-丙基庚醇投入到6m³的反应釜中,在搅拌下再投入己二酸1100kg,升温。

当温度升到150℃时,维持2.0小时,再加入催化剂氧化亚锡5.5kg,升温到225℃,维持反应3.5小时。取样,测得酸值为0.21mgKOH/g,酯化反应结束。

二、脱醇过程

在185℃下,常压脱醇1.5小时,然后在-0.090Mpa下,减压脱醇1.0小时。共脱除过量醇和部分酯类物质630kg。

三、精制过程

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下把步骤二获得的物料降温到95℃,加入120kg的质量浓度为3.5%的NaOH溶液;搅拌30分钟,静置40分钟,分离水相。再用120kg同样的NaOH水溶液进行第二次的中和过程,分离水相。

直接向产物中通入蒸汽,进行产品的提纯。控制蒸汽压力为0.80Mpa,温度为185℃,3.5小时后,取样测得酸值为0.09mgKOH/g,闪点为205℃。

四、吸附与过滤过程

将物料降温到105℃,加入5Kg活性炭,搅拌之后过滤。收集滤液为己二酸二(2-丙基庚)酯产品。共制得产品3155kg。

经检测,产品为透明的无可见杂质的油状液体。色度(pt-Co):20号,密度(20℃),0.913g/cm³;闪点(开口杯法):205℃;酸值:0.07mgKOH/g,纯度(GC法)为99.66%;产品收率为98.25%。

本发明采用液体化学产品颜色测定法(GB3143)测试色度。

实施例2

一种己二酸二(2-丙基庚)酯的制备方法,包括以下步骤:

一、酯化反应过程:

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下将己二酸与2-丙基庚醇按1.0:3.1的重量比,把3100kg的2-丙基庚醇投入到6m³的反应釜中,在搅拌下再投入1000kg的己二酸。升温。

当温度升到180℃时,维持1.0小时,再加入催化剂氧化亚锡3.0kg,草酸亚锡2.0kg。升温到210℃,维持反应4.5小时;取样,测得酸值为0.19mgKOH/g,酯化反应结束。

二、脱醇过程

在200℃下,进行常压脱醇1.0小时,再进行真空度为-0.085Mpa的减压脱除0.5小时。共脱除过量醇和部分酯类物质832kg。

三、精制过程

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下把步骤二获得的物料降温到100℃,加入120kg的质量浓度为3.5%的NaOH溶液;搅拌30分钟,静置40分钟,分离水相。再用120kg同样的NaOH水溶液进行第二次的中和过程,分离水相。

直接向产物中通入蒸汽,进行产品的提纯。控制蒸汽压力为0.70Mpa,温度为190℃,4.5小时后,取样测得酸值为0.08mgKOH/g,闪点(开口杯法)为206℃。

四、吸附与压滤过程

将物料降温到105℃,加入5Kg活性炭,搅拌之后过滤。收集滤液为己二酸二(2-丙基庚)酯产品。共制得产品2870kg。

经检测,产品外观清澄,为无可见杂质的油状液体。色泽(pt-Co):20号,密度(20℃),0.916g/cm³;闪点(开口杯法):207℃;酸值:0.06mgKOH/g,纯度(GC法)为99.70%;产品收率为98.35%。

实施例3

一种己二酸二(2-丙基庚)酯的制备方法,包括以下步骤:

一、酯化反应过程:

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下将己二酸与2-丙基庚醇按1.0:2.9的重量比,把3190kg的2-丙基庚醇投入到6m³的反应釜中,在搅拌下再投入1100kg的己二酸。升温。

当温度升到175℃时,维持1.5小时,再加入催化剂氧化亚锡2.0kg,二丁基锡2.0kg,草酸亚锡1.0kg。升温到220℃,维持反应4.0小时;取样,测得酸值为0.22mgKOH/g,酯化反应结束。

二、脱醇过程

在195℃下,进行常压脱醇0.5小时,再进行真空度为-0.075Mpa下减压脱醇2小时。共脱除过量醇和部分酯类物质716kg。

三、精制过程

向反应釜中通入氮气(N2),在氮气保护下把步骤二获得的物料降温到105℃,加入120kg的质量浓度为3.5%的NaOH溶液;搅拌30分钟,静置40分钟,分离水相。再用120kg同样的NaOH水溶液进行第二次的中和过程,分离水相。

向产物中直接通入蒸汽,进行产品的提纯。控制蒸汽压力为0.75Mpa,温度为175℃,4小时后,取样测得酸值为0.09mgKOH/g,闪点(开口杯法)为204℃。

四、吸附过程

将物料降温到105℃,加入5Kg活性炭,搅拌之后过滤。收集滤液为己二酸二(2-丙基庚)酯产品。共制得产品3163kg。

经检测,产品为透明的无可见杂质的油状液体。色泽(pt-Co):15号,密度(20℃),0.912g/cm³;闪点(开口杯法)为204℃;酸值:0.08mgKOH/g,纯度(GC法)为99.71%;产品收率为98.71%。

对比例1

对比例制备方法采用专利申请200910040889.5公开的方法,其中己二酸与2-丙基庚醇按1.0:2.9的重量比,把3190kg的2-丙基庚醇投入到6m³的反应釜中,在搅拌下再投入1100kg的己二酸,催化剂采用钛酸四丁酯,按照己二酸、2-丙基庚醇总质量的0.2%配制,酯化温度为180℃,反应时间为4h。

经检测,产品的色泽(pt-Co):25号,密度(20℃),0.925g/cm³;酸值:0.15mgKOH/g,纯度(GC法)为92.71%;产品收率为89.71%。

由上所述实施例可知,由本发明的精加工方法制备的己二酸二(2-丙基庚)酯相比现有技术合成的己二酸二(2-丙基庚)酯,具有纯度高、收率高,密度、酸值低的优点。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1