邻苯二甲酸二辛脂合成

1、邻苯二甲酸二辛脂合成1、性质无色透明油状液体，具有特殊的气味。熔点-55 C,沸点231 C(666.6Pa),闪点 218-219 C,密度 0.986g/m3,折射率 1.4839，蒸汽 压173.3Pa(200C),水中溶解度 0.01% (25C)。溶于大多数有机 溶剂和烃类，微溶于甘油、乙二醇和一些胺类。2、制备方法由苯酐与辛醇在催化剂存在下酯化制得。 工业上制备邻苯二甲酸 二辛脂按生产工艺分有间歇法和连续法； 按催化剂性质分有酸性催化 剂和非酸性催化剂两种工艺。工艺流程：在硫酸或钛酸酯、 氧化亚锡、铝酸盐等催化剂存在下， 苯酐与辛醇发生酯化反应，酯化产物经中和、水洗、脱醇、脱色、压

2、 滤得成品。(1)酸性催化剂生产工艺目前国内外生产DOP主要采用硫酸作为催化剂，其活性高，价格 便宜；但其具有强氧化性和脱水性，腐蚀设备，副反应多，又影响产 品质量，并带来精制后处理和废水处理问题。 该工艺过程又分为间歇 法和连续法。间歇法苯酐与辛醇以1:2 （w）比例在0.25%-0.30%硫酸（按总物料量计 算）催化下，与150C左右进行酯化。酯化在7.9Pa左右减压下进行， 酯化时间一般控制在 2-3h 。酯化时加入总物料量 0.1%-0.3%的活性 炭。反应所得混合物粗酯用5%£右的纯碱中和，再以80-85 C热水洗 涤。分离后的粗酯在130-140C,系统压力79Pa下进行

3、脱醇，知道 粗酯闪点达到190C以上为止。脱醇后的粗酯再以直接蒸汽脱除低沸 物。必要时可在脱醇时加入一定量活性炭。 粗酯最后经压滤即得产品。 为了获得质量更佳的产品， 可将脱醇后的粗酯进行蒸馏， 再经过滤即 可。间歇法工艺过程简单，适用于小规模、多品种生产，最大特点是 投资费用低；不足之处是批次间的产品质量不易保证一样和不能实现 装置大型化。连续法该法以法国罗纳 - 普朗克公司生产装置为典型代表。将苯酐和辛醇分别以 1:1.6 （质量比） 1:2.3 （摩尔比）配比 的流量加入单酯化釜，单酯化温度 130C。所生产的单酯和过量的醇 混入 0.5%的硫酸催化剂（以总物料量计）后，进入酯化塔。环己

4、烷 作为酯化脱水共沸剂预热后以一定流量进入酯化塔。酯化塔顶温度 115C，塔底为132C。环己烷和水、醇以及夹带的少量硫酸从回流塔顶馏出后，环己烷去蒸馏塔，水去废水萃取器。辛醇及夹带的少量 硫酸从回流塔返回酯化塔。 酯化完成后的反应混合物加压后经喷嘴入 中和器，用10癖酸钠水溶液在130C下进行中和。经中和的硫酸盐、 硫酸单辛酯钠盐和邻苯二甲酸单辛酯钠盐随中和废水排入水萃取器。 中和后的DOP辛醇、环己烷、硫酸二辛酯、二辛基醚等经泵加压并 加热至180 C后进入硫酸二辛酯热分解塔。在此塔中硫酸二辛酯皂化 为硫酸单辛酯钠盐，随热分解废水排入废水萃取器。DOP环己烷、辛酯和二辛基醚等进入蒸馏塔，塔

5、顶温度 100C，环己烷从塔顶馏出 后进入环己烷回收塔， 从该塔顶部得到几乎不含水的环己烷循环入酯 化塔再用，塔底排出二辛基醚等酯化副产物烧掉。分离环己烷后的 DOP和辛醇从蒸馏塔底排出后进入水洗塔，用去离子水90C进行水洗。水洗后的DO侨口辛醇进入脱醇塔，脱醇塔内用1.18-10.6Pa的直 接蒸汽连续两次减压脱醇、干燥，即得成品 DOP回收的辛醇，一部 分直接循环使用，一部分送回收醇处理装置净化。该工艺流程特点是：酯化反应温度低、速度快、收率高，DOP攵率以苯酐计为 99.8%，以辛醇计为 99.3%。消费定额：苯酐（99.3%） 380Kg/t，辛醇（99.5%） 627Kg/t ）,

6、硫酸（ 92%） 16Kg/t ，碳酸钠约 9Kg/t 。（2）非酸性催化剂生产工艺针对硫酸催化剂的严重不足之处，国内外 20世纪七、八十年代 开发完成了非酸性催化剂的工业化应用。其具有良好的反应专一性， 在反应中引起的副反应明显少于硫酸催化工艺， 可以较好的避免硫酸 催化酯化工艺所带来的哪些不良后果。但是此工艺过程也有两点不 足，一是要求高品位的能源，二是非酸性催化剂价格相对昂贵。非酸性催化剂有钛、铝、锡化合物，最常使用的为钛酸四烃酯、 氢氧化铝复合物、 氧化亚锡与草酸亚锡。 其工艺也可分为间歇法和连 续法。间歇法该法目前在我国中、小型DOP生产厂中采用。所用催化剂为钛酸 酯、氧化亚锡或用草

7、酸亚锡。例如，天津采用的非酸性催化剂 SnO生 产DOP新工艺在国内处于领先地位此工艺中系单釜间歇式常压酯化 反应，醇酐配比为醇过量，反应温度 180-250 C,生成的水以过量的 醇共沸而带出。 粗酯再经脱醇处理及压滤即可得合格成品。 酯化反应 转化率高，终点酸值可以达到成品水品。而硫酸法转化率低，需用碱 液中和粗酯中剩余的有机酸和硫酸然后水洗至中性才可得成品。该新工艺与硫酸法相比， 具有物料消耗少， 流程短，工艺废水少， 产品内在质量高， 尤其在绝缘性和热稳定性方面表现出有明显的优点 的特点。连续法该法以日本窒素公司DOP生产装置为典型代表。将熔融苯酐和辛醇以 1：（2.2-2.5 ）（摩

8、尔比）的配比连续加入单酯化反应器中，反应温度130-150 C。单酯和过量的辛醇经预热后 进入第一酯化反应器， 非酸性催化剂用泵送入该反应器， 反应温度在 180C以上。在高速搅拌和催化作用下，酯化生成的水与辛醇共沸馏 出至回流冷凝器， 过量的辛醇经醇水分离器返回酯化反应器。 反应混 合物依靠阶梯式串联酯化反应器位差依次溢流至第六反应器， 温度逐 步递增，最后一级的反应温度为 220-230 C。反应过程中，需通入高 纯氮气，以免反应混合物长时间在高温下停留而着色， 同时并强化酯 化过程。反应混合物在 6 个酯化反应器中停留时间约 5-6h 。酯化完 成后的反应混合物用泵送入中和水洗器，在常压

9、、50-90 C下用20%氢氧化钠水溶液进行中和， 是残存的少量单酯及其他酸性杂质被中和 而转入水相。经中和、水洗的物料随后进入分层器，水相去废水萃取 器，油相（粗DO侨口过量辛醇）从分层器上部排出，入脱醇塔，在压 力为1.3-2.6KPa ,温度为50-80 C下进行脱醇。脱醇后的物料送入干 燥器，在1.3KPa压力及50-80 C下薄膜蒸发进行干燥。经干燥后的 DOP从干燥器底部排出，去过滤工序。此处 DOP先经冷却后进入吸附 剂槽，吸附剂不用活性碳而用成为为 SiO2、AI2Q、FqO、MgO等的特 殊吸附剂。经吸附剂吸附后的DOR用泵送入叶片式过滤器，过滤器中 用泵送入成分为SiO2、

10、AI2O、F良Q、CaO MgO等的硅藻土的助滤剂， 进行过滤。经两次过滤后的DOP用热交换器冷却后进入 DOP成品计量 贮槽。该工艺生产连续， 装置能力大， 副反应少，产品内在质量好。 DOP 收率以苯酐或以辛醇计均为 99.3%。但因酯化温度高，要求高品位的能源，还需高纯氮气保护。消耗定额：苯酐（ 99.3%） 382Kg/t ，辛醇（ 99.5%）672Kg/t ）。我国自行开发设计的2套大型DOP生产装置其工艺流程布置同 上：“酯化-中和-洗涤-脱醇-过滤”，而自德国BASF公司引进的两套 大型装置工艺流程布置， 则为“酯化-蒸馏脱醇 -中和洗涤 -汽提-精制 过滤”流程。两者差别在于脱醇过程的安排。由于引进装置在酯化结 束后，利用酯化粗酯液的潜热，在脱醇器中绝热闪蒸，使99%以上过量辛醇汽化与酯分离， 脱醇所需能耗大为降低， 约为国内装置的 48%， 所以更具先进性。消耗定额：苯酐（ 99.85%）384Kg/t ，辛醇（