一种混合二元酸二甲酯的生产装置及其生产方法与流程

本发明涉及一种混合二元酸二甲酯的生产装置及其生产方法，属于化工原料生产技术领域。

背景技术：

混合二元酸二甲酯又称dbe，由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯三种组份组成。是高沸点、低成本、低挥发性、并具有优良的溶解性、酯的芳香味，环保无毒，使用安全，可以取代毒性大、气味浓烈的异佛尔酮、乙二醇乙醚醋酸酯（cac）、乙二醇单丁醚（防白水）、丙二醇醚酯类溶剂、环已酮、二丙酮醇、甲酚等溶剂。这些优良特性决定了dbe会在卷钢涂料、烘烤漆、印铁涂料、汽车涂料、木器漆、油墨工业等领域得到广泛应用，因此从产品性能上分析，具有良好的前景。

混合二元酸dba又称尼龙酸，是己二酸生产过程中的副产品，其主要有机成分为己二酸（ada）、戊二酸（ga)和丁二酸（sa）,因此也有ags酸之称。主要用于生产溶剂、增塑剂、还可用于制造农药、植物生长激素、合成橡胶、泡沫塑胶的原料，生产高沸点溶剂是它的主要用途。随着国内己二酸产能的迅速上升，己二酸生产中副产的二元酸用途开发在不断更新。作为二元酸主要用途的溶剂行业，dbe的生产工艺技术研究也在不断的进步。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种尼龙混合二元羧酸生产混合二元酸二甲酯的生产装置及其生产方法，由酯化反应、初蒸、精制、甲醇回收等工序组成，成本低，产品质量好，获得的dbe产品纯度≥99.0%。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种混合二元酸二甲酯的生产装置，包括酯化反应釜，还包括初蒸釜、精馏塔和甲醇回收塔，所述酯化反应釜上端分别与混合二元羧酸输送管道、催化剂输送管道、低压氮气保护管道连接，所述酯化反应釜中部与汽化甲醇管道连接，汽化甲醇管道另一端与甲醇回收塔连接，所述酯化反应釜的顶端和底部分别和甲醇回收管道的两端相连接，在酯化反应釜上端设置有反应釜压力表、在酯化反应釜中部设置有反应釜温度计，在甲醇回收管道上设置有氧含量在线分析仪、紧急切断阀和管道温度计，在甲醇回收管道与甲醇回收塔之间设置有酯化反应残液输送管道；所述酯化反应釜和初蒸釜之间设置有混合二元酸二甲酯第一输送管道，所述初蒸釜顶端通过第一回收管道与酯化反应釜上部相连接，所述初蒸釜底部通过第二回收管道与酯化反应釜下部相连接，所述初蒸釜上端设置有初蒸釜温度计和初蒸釜压力表；所述初蒸釜与精馏塔之间通过混合二元酸二甲酯第二输送管道连接，在精馏塔上端设置有分离塔温度计，所述精馏塔的出口与高纯度混合二元羧酸二甲酯输送管道相连接。

在甲醇回收管道与氧含量在线分析仪之间的管道上设置有气体切断阀，在低压氮气保护管道上设置有低压氮气进气阀。

利用上面所述的混合二元酸二甲酯生产装置生产混合二元酸二甲酯的方法，其具体步骤如下：

①将混合二元羧酸、催化剂和甲醇按比例混合进入酯化反应釜中，搅拌均匀，釜内温度控制在60～200℃，塔顶温度控制在60～100℃，使过量甲醇与混合二元羧酸在催化剂作用下进行酯化反应，生成粗制混合二元酸二甲酯；

②酯化反应过程中，通过汽化甲醇管道向酯化反应釜中持续加入汽化甲醇，直至反应完全；酯化反应期间产生的水和甲醇混合物，通过甲醇回收管道进入到甲醇回收塔中，分离出高浓度的甲醇后再循环利用；

③酯化反应后生成的粗制混合二元酸二甲酯，通过混合二元酸二甲酯第一输送管道进入到初蒸釜中，釜内真空度控制在<-0.01mpa以上，当初蒸釜内温度到达100～200℃时，通过负压蒸馏提纯，初蒸前期蒸出的物料通过第一回收管道返回到酯化反应釜中再利用，初蒸后期蒸出的物料经测定酸值合格后，通过混合二元酸二甲酯第二输送管道进入精馏塔中；

④初蒸釜反应结束后的釜残收集至一定量后，经过第二回收管道进入到酯化反应釜中，在催化剂的催化作用下重新酯化得到粗制品，提高产品收率；

⑤在精馏塔中，通过负压蒸馏提纯出高纯度的混合二元羧酸二甲酯，当塔顶温度>100度，出现成品酯，取样测水分和酸值，经检验合格后，通过高纯度混合二元羧酸二甲酯输送管道打入到成品储罐中。

所述催化剂为硝酸，硫酸或对甲苯磺酸。

本发明的技术创新点如下：

1、dba连续进入酯化反应釜中，同时加入催化剂，并分别持续通入过量甲醇搅拌，使反应进行完全，釜内温度控制在60～200℃，塔顶温度控制在60～100℃，使过量甲醇与混合二元羧酸在催化剂作用下进行酯化反应，生成粗制混合二元酸二甲酯，检测酸值、水分合格后进入初蒸阶段。

2、酯化反应期间产生的水和甲醇混合物，通过甲醇回收塔分离出高浓度甲醇，循环使用。

3、反应的粗品入初蒸釜，升温，真空度控制在<-0.01mpa以上，当釜内温度到达100～200℃，经检测酸值合格后初蒸结束，初蒸结束后的釜残收集至一定量后，进入酯化反应釜中重新酯化。

4、初蒸物料为粗制品，入精馏塔，进行精馏脱水，当塔顶温度>100度，出现成品酯，取样测水分和酸值，经检验合格后打入成品储罐，包装出售。

5、反应期间产生的水和未反应完全的甲醇混合物，一并进入甲醇回收塔，经分离得到高浓度甲醇进入甲醇罐回收利用。

本发明利用己二酸生产过程中的副产品尼龙酸来制备生产混合二元酸二甲酯，收率达到95%以上，纯度≥99.0%，工艺成本低，产品质量好，生产效率高，节能环保，具有很好的实用价值和良好的市场推广前景。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的解释和说明：

实施例1、参见图1，一种混合二元酸二甲酯的生产装置，包括酯化反应釜1，还包括初蒸釜2、精馏塔3和甲醇回收塔4，酯化反应釜1上端分别与混合二元羧酸输送管道6、催化剂输送管道7、低压氮气保护管道9连接，酯化反应釜1中部与汽化甲醇管道5连接，汽化甲醇管道5另一端与甲醇回收塔4连接，酯化反应釜1的顶端和底部分别和甲醇回收管道19的两端相连接，在酯化反应釜1上端设置有反应釜压力表10、在酯化反应釜1中部设置有反应釜温度计15，在甲醇回收管道19上设置有氧含量在线分析仪12、紧急切断阀13和管道温度计14，在甲醇回收管道19与甲醇回收塔4之间设置有酯化反应残液输送管道21；在酯化反应釜1和初蒸釜2之间设置有混合二元酸二甲酯第一输送管道23，初蒸釜2顶端通过第一回收管道22与酯化反应釜1上部相连接，初蒸釜2底部通过第二回收管道24与酯化反应釜1下部相连接，初蒸釜2上端设置有初蒸釜温度计16和初蒸釜压力表17；初蒸釜2与精馏塔3之间通过混合二元酸二甲酯第二输送管道25连接，在精馏塔3上端设置有分离塔温度计18，精馏塔3的出口与高纯度混合二元羧酸二甲酯输送管道26相连接。

在甲醇回收管道19与氧含量在线分析仪12之间的管道上设置有气体切断阀20，在低压氮气保护管道9上设置有低压氮气进气阀11。

实施例2、利用实施例1所述的混合二元酸二甲酯生产装置生产混合二元酸二甲酯的方法，其具体步骤如下：

①将混合二元羧酸、催化剂和甲醇按比例混合进入酯化反应釜1中，搅拌均匀，釜内温度控制在60～200℃，塔顶温度控制在60～100℃，使过量甲醇与混合二元羧酸在催化剂作用下进行酯化反应，生成粗制混合二元酸二甲酯；

②酯化反应过程中，通过汽化甲醇管道5向酯化反应釜1中持续加入汽化甲醇，直至反应完全；酯化反应期间产生的水和甲醇混合物，通过甲醇回收管道19和酯化反应残液输送管道21进入到甲醇回收塔4中，分离出高浓度的甲醇后再循环利用；

③酯化反应后生成的粗制混合二元酸二甲酯，通过混合二元酸二甲酯第一输送管道23进入到初蒸釜2中，釜内真空度控制在<-0.01mpa以上，当初蒸釜2内温度到达100～200℃时，通过负压蒸馏提纯，初蒸前期蒸出的物料通过第一回收管道22返回到酯化反应釜1中再利用，初蒸后期蒸出的物料经测定酸值合格后，通过混合二元酸二甲酯第二输送管道25进入精馏塔3中；

④初蒸釜2反应结束后的釜残收集至一定量后，经过第二回收管道24进入到酯化反应釜1中，在催化剂的催化作用下重新酯化得到粗制品，提高产品收率；

⑤在精馏塔3中，通过负压蒸馏提纯出高纯度的混合二元羧酸二甲酯，当塔顶温度>100度，出现成品酯，取样测水分和酸值，经检验合格后，通过高纯度混合二元羧酸二甲酯输送管道26打入到成品储罐8中。

所述催化剂为硝酸，硫酸或对甲苯磺酸。

本发明利用己二酸生产过程中的副产品尼龙酸来制备生产混合二元酸二甲酯，收率达到95%以上，纯度≥99.0%，工艺成本低，产品质量好，生产效率高，节能环保，具有很好的实用价值和良好的市场推广前景。