邻苯二甲酸二辛酯PPT学习教案

1、会计学1 邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯 第1页/共39页 第2页/共39页 第3页/共39页 第4页/共39页 第5页/共39页 第6页/共39页 第7页/共39页 第8页/共39页 第9页/共39页 第10页/共39页 第11页/共39页 第12页/共39页 第13页/共39页 第14页/共39页 第15页/共39页 第16页/共39页 第17页/共39页 第18页/共39页 第19页/共39页 n分子式：分子式： C24H38O4 n分子量：分子量： 390.62 n化学品英文名称：化学品英文名称：Dioctyl phthalate英文别名英文别名Bis(2- ethylhexyl)

2、phthalate; Di-2-ethylhexyl phthalate n结结 构构 式式： 第20页/共39页 n 邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是国内外塑料助剂行业中是国内外塑料助剂行业中 工业化产量较大的一种助剂工业化产量较大的一种助剂,是聚氯乙烯是聚氯乙烯( PVC)制品、各制品、各 类医用和生活塑料制品等不可缺少的主要增塑剂。目前类医用和生活塑料制品等不可缺少的主要增塑剂。目前, 我国用浓硫酸作催化剂生产我国用浓硫酸作催化剂生产DOP的企业占了的企业占了2 /3。鉴于。鉴于 其设备腐蚀严重、副产物多、原材料消耗较高等缺点其设备腐蚀严重、副产物多、原材料消耗较高等缺点,研

3、研 究新型固体酸催化方法合成究新型固体酸催化方法合成DOP,进一步提高产品质量进一步提高产品质量,减减 少少“三废三废”排放排放,就显得非常重就显得非常重 第21页/共39页 第22页/共39页 第23页/共39页 第24页/共39页 n固体酸催化合成邻苯二甲酸二固体酸催化合成邻苯二甲酸二 辛酯辛酯 n钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲 酸二辛酯酸二辛酯 n杂多酸杂多酸(盐盐)催化合成邻苯二甲酸催化合成邻苯二甲酸 二辛酯二辛酯 n氧化铝催化合成邻苯二甲酸二氧化铝催化合成邻苯二甲酸二 辛酯辛酯 第25页/共39页 固体酸催化合成邻苯二甲酸二辛酯固体酸催化合成邻苯二甲酸二辛酯 n

4、 固体酸作为催化剂，其特点是容易与产物固体酸作为催化剂，其特点是容易与产物DOP分离，分离， 催化剂可以回收重复利用，酯化催化剂不需中和便可回催化剂可以回收重复利用，酯化催化剂不需中和便可回 收，无中和废水产生。收，无中和废水产生。DOP工业生产主要采用酯化反应，工业生产主要采用酯化反应， 酯化反应的核心是催化剂，国内外的科人员纷纷对酯化反应的核心是催化剂，国内外的科人员纷纷对DOP 酯化催化剂进行研究，并应用于酯化催化剂进行研究，并应用于DOP产品的研制。产品的研制。 n固体超强酸催化剂固体超强酸催化剂 n 固体超强酸催化剂是一种新型的催化材料，具有活固体超强酸催化剂是一种新型的催化材料，具

5、有活 性高、选择性好、耐热、耐水、稳定性好、不污染环境、性高、选择性好、耐热、耐水、稳定性好、不污染环境、 不腐蚀生产设备和可重复使用等特点，有极好的发展前不腐蚀生产设备和可重复使用等特点，有极好的发展前 景。景。 n固载杂多酸固体催化剂固载杂多酸固体催化剂 n 杂多酸化合物近年来作为催化材料在催化领域内的杂多酸化合物近年来作为催化材料在催化领域内的 作用越来越引起人们的重视。杂多酸化合具有许多独特作用越来越引起人们的重视。杂多酸化合具有许多独特 的性质：的性质：(1)结构确定，兼具一般化合物和金属氧化物的结构确定，兼具一般化合物和金属氧化物的 主要结构特征；主要结构特征；(2)通过组成元素的

6、选择可调变催化剂的通过组成元素的选择可调变催化剂的 酸性酸性 第26页/共39页 n (3)具有电子和质子转移具有电子和质子转移 藏能力；藏能力； (4)可用于均相和非均可用于均相和非均 相催化反应；相催化反应；(5)固载后的杂多酸具有较高的热稳定性。固载后的杂多酸具有较高的热稳定性。 n稀土固体酸催化剂稀土固体酸催化剂 n中国稀土资源含量丰富，将稀土氧化物用于合成中国稀土资源含量丰富，将稀土氧化物用于合成DOP的催的催 化剂主要有化剂主要有Gd2O3、Lu2O3等，稀土氧化物应预先进行活化等，稀土氧化物应预先进行活化 处理，如将稀土氧化物与处理，如将稀土氧化物与1一苯一一苯一3一甲基一一甲基

7、一4一苯甲酰基吡一苯甲酰基吡 唑酮一唑酮一5(HPMBP)，在浓氨水的溶液中配位络合，调节，在浓氨水的溶液中配位络合，调节 pH=78，得到稀土的，得到稀土的HPMBP配位物，干燥后，在配位物，干燥后，在850 焙烧焙烧1h，即可得到活性很高的酯化用稀土氧化物催化剂，即可得到活性很高的酯化用稀土氧化物催化剂. n其他固体酸催化剂其他固体酸催化剂 n Throat TSIl3 J等，将等，将Al2O3， 与与NaOH、LiOH的复合的复合 四化物、四化物、SnO、ZnO催化剂用于催化剂用于DOP的酯化反应结果可见文的酯化反应结果可见文 献献13 第27页/共39页 钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲酸二

8、辛酯钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲酸二辛酯 n实验部分实验部分 n1 仪器与试剂仪器与试剂WZS一一2阿贝折光仪，阿贝折光仪，Avtar360型付立叶型付立叶 变换红外光谱仪变换红外光谱仪(美国美国Nicolet公司公司)；钛酸四丁脂、邻苯；钛酸四丁脂、邻苯 二甲酸酐和异辛醇二甲酸酐和异辛醇(均为分析纯均为分析纯) n2 合成钛酸四丁酯用四氯化钛与醇相互作用合成钛酸四丁酯用四氯化钛与醇相互作用 醇钠法醇钠法 制备制备 n 邻苯二甲酸二辛酯是由苯酐和异辛醇在钛酸旧丁酯邻苯二甲酸二辛酯是由苯酐和异辛醇在钛酸旧丁酯 催化下减压酯化而成酯化过程分两步完成，即单酯化催化下减压酯化而成酯化过程分两步完成，即单

9、酯化 和双酯化单酯化反应是在无催化剂存在下进行的，此和双酯化单酯化反应是在无催化剂存在下进行的，此 时有一部分的时有一部分的DOP生成，这样做的目的是有利于节省催生成，这样做的目的是有利于节省催 化剂和降低能耗，也有利于终点控制双酯化反应是在化剂和降低能耗，也有利于终点控制双酯化反应是在 催化剂作用下进行的，这样可以得到较高的转化率，此催化剂作用下进行的，这样可以得到较高的转化率，此 反应有副反应发生，还有微量的醛及不饱和化合物生反应有副反应发生，还有微量的醛及不饱和化合物生 成酯化反应完成后为了除去粗酯中的成酯化反应完成后为了除去粗酯中的MOP等酸性物质，等酸性物质， 需加碳酸钠饱需加碳酸钠

10、饱 第28页/共39页 n和溶液中和，使其生成单酯钠盐生成的单酯钠盐用去离子和溶液中和，使其生成单酯钠盐生成的单酯钠盐用去离子 水洗，单酯钠盐溶于水，可以在水中除去，再经脱酸、干燥水洗，单酯钠盐溶于水，可以在水中除去，再经脱酸、干燥 附、过滤等工序制得合格的附、过滤等工序制得合格的DOP经酯化、中和、精制分经酯化、中和、精制分 馏、过滤得成品将一定比例的苯酐和异辛醇加入三口瓶，馏、过滤得成品将一定比例的苯酐和异辛醇加入三口瓶， 摇动均匀，装上搅拌器，回流冷凝管，分水器和温度计于电摇动均匀，装上搅拌器，回流冷凝管，分水器和温度计于电 热套中加热回流反应，反应完成后，冷却，换成减压蒸馏装热套中加热

11、回流反应，反应完成后，冷却，换成减压蒸馏装 置，蒸出水和未反应物，称重，计算产率置，蒸出水和未反应物，称重，计算产率 n结果与讨论结果与讨论 n通过以上实验可知，用钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲酸二辛通过以上实验可知，用钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲酸二辛 酯最佳工艺条件是：醇酐摩尔比为酯最佳工艺条件是：醇酐摩尔比为25：1，最佳催化剂用，最佳催化剂用 量为量为l，最佳反应时间为，最佳反应时间为180min反应温度应控制在反应温度应控制在 l20_l4O(qC)之间若反应温度太低，催化活性低，反应时之间若反应温度太低，催化活性低，反应时 间长，酯收率低；若反应温度太高，醇脱水可生成醚和烯等间长，酯收率

12、低；若反应温度太高，醇脱水可生成醚和烯等 副产物，且高温下羧酸酯也发生高温热消除反应，对酯化反副产物，且高温下羧酸酯也发生高温热消除反应，对酯化反 应也不利应也不利 第29页/共39页 杂多酸(盐)催化合成邻苯二甲酸二辛酯 n实验部分实验部分 n1 催化剂的制备 n制备杂多酸盐制备杂多酸盐 n制备复合催化剂制备复合催化剂 n制备负载型催化剂制备负载型催化剂 n2 酯化反应酯化反应 n 将按一定量配比的邻苯二甲酸酐和异辛醇，搅拌加热，当体系升至一定将按一定量配比的邻苯二甲酸酐和异辛醇，搅拌加热，当体系升至一定 温度时加人催化剂，并进行恒温反应，当分水器中的出水量达理论计算值时温度时加人催化剂，并

13、进行恒温反应，当分水器中的出水量达理论计算值时 停止反应，定时取样进行分析停止反应，定时取样进行分析 第30页/共39页 n结果与讨论结果与讨论 n(1) 以磷钨酸以磷钨酸(盐盐)为催化剂在较低的温度下为催化剂在较低的温度下(180oc)合成了合成了 邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，苯酐的转化率在，苯酐的转化率在2h内即达到约内即达到约 130 n(2) HPW 的催化活性很高，在最佳反应条件下的催化活性很高，在最佳反应条件下(反应温反应温 度为度为180oc，醇酐比为，醇酐比为4：l，催化剂用量为苯酐量的，催化剂用量为苯酐量的l 30)， 反应反应2h，DOP的产率为的产率为95

14、7 n(3) 磷钨酸盐的催化活性均较高，其中的磷钨酸盐的催化活性均较高，其中的 (NH4)H2PWl2040的活性最高，的活性最高，DOP产率可达产率可达 928 ，KH2PW12040上的上的DOP产率也可达产率也可达919 (4) 负载负载(复合复合)磷钨酸的活性也较高，磷钨酸的活性也较高，DOP产率在产率在911 924 ，但都低于未负载的，但都低于未负载的HPW 第31页/共39页 氧化铝催化合成邻苯二甲酸二辛酯氧化铝催化合成邻苯二甲酸二辛酯 n 邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯(DoP】具有优良的综合性能是国内外用量最大具有优良的综合性能是国内外用量最大 的增塑剂。使用硫酸做催化剂的

15、传统生产工艺。存在腐蚀设备、废水排放、的增塑剂。使用硫酸做催化剂的传统生产工艺。存在腐蚀设备、废水排放、 污染环境等问题。此外还常伴有副反应使产品色泽加上后处理困难现以污染环境等问题。此外还常伴有副反应使产品色泽加上后处理困难现以 A12O3 催化合成催化合成DoP克服酸性催化酯化过程存在副反应克服酸性催化酯化过程存在副反应 缺点，产品色泽缺点，产品色泽 好加上酯化终点酸值较低。可直接用纯碱中和，省去水洗工艺，好加上酯化终点酸值较低。可直接用纯碱中和，省去水洗工艺， 通过过滤通过过滤 即可除去催化剂得产品。即可除去催化剂得产品。 n 按一定配比的邻苯二甲酸酐、异辛醇、活性炭和按一定配比的邻苯二

16、甲酸酐、异辛醇、活性炭和Al2O3催化剂加入到催化剂加入到 三口瓶上接搅拌器分水器和回流冷凝器。搅拌下加热到三口瓶上接搅拌器分水器和回流冷凝器。搅拌下加热到 22 0时开始回流并时开始回流并 分水。控制温度在分水。控制温度在2 2 02 40 ，当带出水量达当带出水量达到理值并不再分水时，停止到理值并不再分水时，停止 第32页/共39页 n反应反应 2小时，降温至小时，降温至1 7 0 左右，加入左右，加入 适量碳酸钠粉末，适量碳酸钠粉末， 而后真空脱醇而后真空脱醇(2 2 KPa，I 5 0。 过滤除去不溶物。即得成过滤除去不溶物。即得成 品。品。 n 最佳工艺条件最佳工艺条件 ：醇酐比：醇

17、酐比 在在5 5毫升毫升 20克（克（ 即摩尔比即摩尔比 0.6：:1)时基本达到工业生产要求，催化剂用量控制在时基本达到工业生产要求，催化剂用量控制在0.6克，克， 活性炭用量在活性炭用量在0.10.5克之问为最佳，催化剂连续使用克之问为最佳，催化剂连续使用 次数次数 不能超过不能超过2次。综上所述，次。综上所述，Al2O3是一种优良的催化剂，其是一种优良的催化剂，其 成本低，产品质量高，成本低，产品质量高， 不腐蚀设备，不腐蚀设备， 无污染，生产工艺简无污染，生产工艺简 单。单。 第33页/共39页 第34页/共39页 第35页/共39页 n1 包文滁酯化催化原理包文滁酯化催化原理 增塑剂

18、，增塑剂，1990，(3)：1418 n2 汪泽煊铝酸钠作催化剂制汪泽煊铝酸钠作催化剂制DOP的研究的研究增塑剂，增塑剂，1993，(3)： 26 n3 王恩渡，李恩民，段颍波，等以杂多酸王恩渡，李恩民，段颍波，等以杂多酸(盐盐)为催化剂合成邻为催化剂合成邻 苯二甲酸二丁酯苯二甲酸二丁酯J石油化工，石油化工，1992，21(7)470 n4 王玉琴徐建光酯化反应新进展王玉琴徐建光酯化反应新进展J化工时刊化工时刊1999， 10:1416 n5 孙渝，乐英红，李惠云，等孙渝，乐英红，李惠云，等MCM-41负载钨磷杂多酸催化剂的负载钨磷杂多酸催化剂的 性能研究性能研究J化学学报，化学学报，1999

19、，57：746 n6 杜泽学，何奕工，阏恩泽结晶水的性质及其对台钨杂多酸酸杜泽学，何奕工，阏恩泽结晶水的性质及其对台钨杂多酸酸 性的影响性的影响J石油学报，石油学报，1999，15(1)：61 n7 樊云峰糖胡化工樊云峰糖胡化工1993(2)：4 n8 高兹等高辱学校化学学报高兹等高辱学校化学学报1992(13)：1498 n9 田部涪三著应幕良译新固体酸和碱及其他化应甩化学工田部涪三著应幕良译新固体酸和碱及其他化应甩化学工 业出版社业出版社199221 第36页/共39页 n10 蒋平平酯化催化剂研究进展与展望蒋平平酯化催化剂研究进展与展望 增塑剂，增塑剂，2000，(1)：8- 12 n11 汪多汪多 邻苯二甲酸二辛酯的