专利名称：一种增塑剂的连续酯化生产方法
技术领域：
本发明涉及酯化合成技术领域，尤其涉及一种邻苯类增塑剂的连续酯化生产方法。
背景技术：
增塑剂是一种增加材料的柔软性或是材料液化的添加剂，增塑剂的品种繁多，在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上，作为商品生产的增塑剂不过200多种，而且以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯类为最多。我国现有的邻苯类增塑剂生产工艺均采用间歇酯化方式生产，工艺上采用苯酐和醇在催化剂存在条件下进行酯化反应，反应装置采用多个串联在一起的反应釜，前面的反应釜内反应完全结束后，该反应釜停机，并将反应产物转移到后面的反应釜中继续反应，这样多次间歇酯化反应之后，从最后端的反应釜中采出制得的增塑剂，这种现有的间歇式生产存在以下缺点(1)间歇式生产耗时较长，产品质量波动大，不太稳定；(2)工艺落后，劳动强度大；(3)间歇酯化能耗、物耗高，产品收率低；(4)规模小，无法实现规模化生产，制约了增塑剂的产量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种增塑剂的连续酯化生产方法，其缩短生产时间，提高了生产效率和产品质量，从而解决上述问题。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案 一种增塑剂的连续酯化生产方法，包括以下步骤
(1)将苯酐与醇原料以1:2. 5 3. 0的摩尔比混合，在150-180°c下进行预酯化，将生成的水分离除去，得到预酯化料；
(2)另取醇原料先预热至130 150°C，再加热至200 220°C的过热醇气体；
(3)将预酯化料连续经过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°C，顶部温度180 190°C，末端连续酯化反应器的底部温度210 220°C，顶部温度185 198°C，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。作为一种优选，所述连续酯化反应器包括首端的一级连续酯化反应器和末端的二级连续酯化反应器。作为一种改进，本发明中，将预酯化料从一级连续酯化反应器的中上部连续进入， 所述过热醇气体从一级连续酯化反应器的下部进入，过热醇气体与预酯化料在一级连续酯化反应器内部的催化剂反应床上进行逆流反应，反应生成的增塑剂半成品自所述一级连续酯化反应器的底部连续排出；所述增塑剂半成品从二级连续酯化反应器的中上部连续进入，过热醇气体从二级连续酯化反应器下部进入，过热醇气体与增塑剂半成品在二级连续酯化反应器内部的催化剂反应床上逆流反应，过量的醇自一级、二级连续酯化反应器顶部排出，二级连续酯化反应器底部连续采出反应得到的增塑剂产品。作为一种改进，所述醇原料为辛醇、仲辛醇、丁醇或壬醇中的任一种。作为一种改进，所述催化剂为三氯化铁、氧化亚锡、二氧化钛、硫酸氢钠或强酸性固体催化剂中的一种或几种。作为一种进一步的改进，所述催化剂的加入量为苯酐量的3 8wt%。作为一种改进，所述一级连续酯化反应器设有20块塔板，二级连续酯化反应器设有30块塔板，且所述两个连续酯化反应器顶端都设有除沫器，以避免过量的醇及生成的水将增塑剂带出。作为一种改进，由一级连续酯化反应器顶部排出的过量的醇经精制返回预酯化釜循环使用。作为一种改进，由二级连续酯化反应器顶部排出的过量的醇经预热、加热成为过热醇气体后，返回一级连续酯化反应器循环使用。作为一种改进，由二级连续酯化反应器底部采出的增塑剂先通过预热器为预热醇原料提供热量。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1、本发明采用一级连续酯化反应器和二级连续酯化反应器对物料进行两级连续酯化生产，改变了传统的间歇式酯化生产，生产过程中不需要停机倒换物料，并且在生产过程中就可以将过量的醇回收重利用，这就大大缩短了生产的时间，提高了生产效率，节约了大量的人力物力；同时本发明在连续酯化生产过程中，将过量的醇回收，并将其重新进入酯化生产过程，而且过热醇气体与反应物料在催化剂反应床上进行了逆流反应，过热醇气体与反应物料接触十分充分，酯化反应完全，原料转化率高，产品纯度高。2、本发明从一级连续酯化反应器的中上部连续通入预酯化料，从二级连续酯化反应器的中上部连续通入增塑剂半成品，同时，从两个连续酯化反应器底部进入过热醇气体， 而生成的增塑剂从二级连续酯化反应器底部连续采出，工艺运行平稳，产品的质量稳定。3、本发明中将从二级连续酯化反应器底部连续采出的高温增塑剂先通入预热器， 在冷却高温增塑剂的同时，对醇原料进行预热，节约了能耗，降低了能源成本。4、本发明使用固体催化剂，用固定床的形式发挥酯化反应的催化作用，实现重复使用催化剂，节约原料，降低成本。5、本发明中过量的醇经精制后进入系统循环使用，无废弃物排出，友好环境。综上，本发明提供的增塑剂连续酯化生产方法，大大缩短了生产的时间，提高了生产效率，节约了大量的人力物力，提高了原料的转化率，提高了产品纯度，同时降低能耗，节约原料，友好环境。
附图是本发明工艺流程示意图中1.预酯化釜，2. —级连续酯化反应器，3. 二级连续酯化反应器，4.预热器， 5.加热器。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如附图所示，一种增塑剂的连续酯化生产方法，包括以下步骤(1)将苯酐与醇原料以1 :2. 5 3. 0的摩尔比混合，在预酯化釜1内升温至150-180°C，将生成的水从预酯化釜1分离除去，得到预酯化料；(2)另取醇原料先经预热器4预热至130 150°C，再由加热器5加热至200 220°C得过热醇气体；(3)将预酯化料从一级连续酯化反应器2的中上部连续进入，所述过热醇气体从一级连续酯化反应器2的再沸器上端进入，过热醇气体与预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，反应生成的增塑剂半成品自所述一级连续酯化反应器2的底部连续排出，一级连续酯化反应器2的顶部排出过量的醇及生成的水；(4)将从一级连续酯化反应器2的底部排出的增塑剂半成品从二级连续酯化反应器3的中上部连续进入，过热醇气体从二级连续酯化反应器3的再沸器上端进入，过热醇气体与增塑剂半成品在二级连续酯化反应器3的催化剂反应床上逆流反应，将一级连续酯化反应器2中未反应完全的苯酐、以及生成的单酯继续与醇原料反应，二级连续酯化反应器3顶部排出的过量的醇及生成的少量水，二级连续酯化反应器3底部连续采出反应得到的增塑剂。所述一级连续酯化反应器2设有20块塔板，二级连续酯化反应器3设有30块塔板，且所述两个连续酯化反应器顶端都设有除沫器，以避免过量的醇及生成的水将增塑剂带出。实施例1
将苯酐与辛醇以1 :2. 7的摩尔比混合，升温至180°C，将生成的水从预酯化釜1顶端分离除去，得到预酯化料；将辛醇先经预热器4预热至150°C，再由加热器5加热至200°C得过热辛醇气体；将预酯化料从一级连续酯化反应器2的中上部连续进入，过热辛醇气体从一级连续酯化反应器2下部的再沸器上端进入，过热的辛醇气体向上与从上部进入的预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，催化剂为三氯化铁，催化剂的加入量为苯酐量的6wt%， 控制一级连续酯化反应器2的底部温度210°C，顶部温度190°C，反应生成的增塑剂半成品自一级连续酯化反应器2的底部连续排出，顶部排出过量的辛醇及生成的水，辛醇经精制提纯后返回预酯化釜1循环使用；将从一级连续酯化反应器2的底部排出的半成品从二级连续酯化反应器3的中上部连续进入，经加热器5加热至过热的辛醇蒸汽从二级连续酯化反应器3下部的再沸器上端进入，过热的辛醇蒸汽与半成品在二级连续酯化反应器3的催化剂反应床上逆流反应，催化剂为三氯化铁，催化剂的加入量为苯酐量的，控制二级连续酯化反应器3的底部温度220°C，顶部温度198°C将一级连续酯化反应器2中未反应完全的苯酐、单酯等继续与辛醇反应，顶部排出过量的辛醇及生成的少量水，返回一级连续酯化反应器2循环使用，在反应物料的酸度为< 0. 1 (以邻苯二甲酸计)时，酯化反应完毕，反应完全的增塑剂酯化料从二级连续酯化反应器3底部连续采出。实施例2
将苯酐与仲辛醇以1 :2. 8的摩尔比混合，升温至170°C，将生成的水从预酯化釜1顶端分离除去，得到预酯化料；将仲辛醇先经预热器4预热至145°C，再由加热器5加热至210°C 得过热仲辛醇气体；将预酯化料从一级连续酯化反应器2的中上部连续进入，过热仲辛醇气体从一级连续酯化反应器2下部的再沸器上端进入，过热的仲辛醇气体向上与从上部进入的预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，催化剂为氧化亚锡，催化剂的加入量为苯酐量的8wt%，控制一级连续酯化反应器2的底部温度205°C，顶部温度185°C，反应生成的增塑剂半成品自一级连续酯化反应器2的底部连续排出，顶部排出过量的仲辛醇及生成的水，仲辛醇经精制提纯后返回预酯化釜1循环使用；将从一级连续酯化反应器2的底部排出的半成品从二级连续酯化反应器3的中上部连续进入，经加热器5加热至过热的仲辛醇蒸汽从二级连续酯化反应器3下部的再沸器上端进入，过热的仲辛醇蒸汽与半成品在二级连续酯化反应器3的催化剂反应床上逆流反应，催化剂为二氧化钛，催化剂的加入量为苯酐量的6wt%，控制二级连续酯化反应器3的底部温度215°C，顶部温度190°C将一级连续酯化反应器2中未反应完全的苯酐、单酯等继续与仲辛醇反应，顶部排出过量的仲辛醇及生成的少量水，返回一级连续酯化反应器2循环使用，在反应物料的酸度为< 0. 1 (以邻苯二甲酸计)时，酯化反应完毕，反应完全的增塑剂酯化料从二级连续酯化反应器3底部连续采出。实施例3
将苯酐与正丁醇以1 :2. 5的摩尔比混合，升温至150°C，将生成的水从预酯化釜1顶端分离除去，得到预酯化料；将正丁醇先经预热器4预热至130°C，再由加热器5加热至200°C 得过热正丁醇气体；将预酯化料从一级连续酯化反应器2的中上部连续进入，过热正丁醇气体从一级连续酯化反应器2下部的再沸器上端进入，过热的正丁醇气体向上与从上部进入的预酯化料在催化剂反应床上进行逆流反应，催化剂为二氧化钛，催化剂的加入量为苯酐量的5wt%，控制一级连续酯化反应器2的底部温度200°C，顶部温度180°C，反应生成的增塑剂半成品自一级连续酯化反应器2的底部连续排出，顶部排出过量的正丁醇及生成的水，正丁醇经精制提纯后返回预酯化釜1循环使用；将从一级连续酯化反应器2的底部排出的半成品从二级连续酯化反应器3的中上部连续进入，经加热器加热至过热的正丁醇蒸汽从二级连续酯化反应器3下部的再沸器上端进入，过热的正丁醇蒸汽与半成品在二级连续酯化反应器3的催化剂反应床上逆流反应，催化剂为硫酸氢钠，催化剂的加入量为苯酐量的3wt%，控制二级连续酯化反应器3的底部温度210°C，顶部温度185°C，将一级连续酯化反应器2中未反应完全的苯酐、单酯等继续与正丁醇反应，顶部排出过量的正丁醇及生成的少量水，返回一级连续酯化反应器2循环使用，在反应物料的酸度为< 0. 1 (以邻苯二甲酸计)时，酯化反应完毕，反应完全的增塑剂酯化料从二级连续酯化反应器3底部连续采出。本发明不局限于上述具体实施方式
，一切基于本发明的技术构思，所作出的结构上的改进，均落入本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于包括以下步骤(1)将苯酐与醇原料以1:2. 5 3. 0的摩尔比混合，在150-180°c下进行预酯化，将生成的水分离除去，得到预酯化料；(2)另取醇原料先预热至130 150°C，再加热至200 220°C的过热醇气体；(3)将预酯化料连续经过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°C，顶部温度180 190°C，末端连续酯化反应器的底部温度210 220°C，顶部温度185 198°C，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。
2.根据权利要求1所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述连续酯化反应器包括首端的一级连续酯化反应器和末端的二级连续酯化反应器。
3.根据权利要求2所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于预酯化料从一级连续酯化反应器的中上部连续进入，所述过热醇气体从一级连续酯化反应器的下部进入，过热醇气体与预酯化料在一级连续酯化反应器内部的催化剂反应床上进行逆流反应， 反应生成的增塑剂半成品自所述一级连续酯化反应器的底部连续排出；所述增塑剂半成品从二级连续酯化反应器的中上部连续进入，过热醇气体从二级连续酯化反应器下部进入， 过热醇气体与增塑剂半成品在二级连续酯化反应器内部的催化剂反应床上逆流反应，过量的醇自一级、二级连续酯化反应器顶部排出，二级连续酯化反应器底部连续采出反应得到的增塑剂产品。
4.根据权利要求1所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述醇原料为辛醇、仲辛醇、丁醇或壬醇中的任一种。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述催化剂为三氯化铁、氧化亚锡、二氧化钛、硫酸氢钠或强酸性固体催化剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述催化剂的加入量为苯酐量的3 8wt%。
7.根据权利要求2或3所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述一级连续酯化反应器设有20块塔板，二级连续酯化反应器设有30块塔板，且所述两个连续酯化反应器顶端都设有除沫器。
8.根据权利要求3所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述一级连续酯化反应器顶部排出的过量的醇经精制返回预酯化釜循环使用。
9.根据权利要求3所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述二级连续酯化反应器顶部排出的过量的醇经预热、加热成为过热醇气体后，返回一级连续酯化反应器循环使用。
10.根据权利要求3所述的一种增塑剂的连续酯化生产方法，其特征在于所述二级连续酯化反应器底部采出的增塑剂去步骤(2)预热醇原料。
全文摘要
一种增塑剂的连续酯化生产方法，包括以下步骤将苯酐与醇原料以12.5～3.0的摩尔比混合，在150-180℃下除水得到预酯化料；另取醇原料加热得过热醇气体；将预酯化料连续经过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，向连续酯化反应器内连续通入过热醇气体，从末端连续酯化反应器底部连续采出增塑剂。本发明提供的增塑剂连续酯化生产方法，大大缩短了生产的时间，提高了生产效率，节约了大量的人力物力，提高了原料的转化率，提高了产品纯度，同时降低能耗，节约原料，友好环境。
文档编号C07C69/80GK102503831SQ20111034894
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者刘修华, 张建梅, 杨辉, 秦国栋, 谭立文 申请人:潍坊市元利化工有限公司