邻苯二甲酸二丁酯

邻苯二甲酸二丁酯工艺操作规程莱西金日来电子材料厂2010年9月邻苯二甲酸二丁酯操作规程邻苯二甲酸二丁酯由邻苯二甲酸酐和正丁醇在硫酸触媒存在下经酯化、中和、脱醇、压滤而成，其反应是采用醇过量下进行，故设有回收工序降低消耗。它主要用于聚氯乙烯增塑剂，详细介绍如下：一、产品介绍产品名称：邻苯二甲酸二丁酯（简称二丁酯）符号：DBP分子式：CH（COOCHX（简式CHOa）64、 492 16224COOC.H9结构式： 分子量：287.17COOC4H9执行标准代号：GB11405-89标准（技术指标）指标名称一级品二级品1.色泽（APHA）<25#60#2.酯含量％>99.099.03.酸值（KoHmg/g）<0.100.204.闪点C>1601605.加热减量％<0.50.76.比重D20/20°C 1.044—1.048二、 产品物化性质及用途：无色或微黄色透明油状液体与乙醇醚可任意混溶，与塑料树脂有良好的混合性能，其挥发性小有较好的稳定性和绝缘性、无毒性、抗湿性和不燃性等性能，沸点340C，在空气中燃点390C，蒸汽比重9.65，爆炸下限0.13%爆炸上限0.50%，灭火所用材料为黄沙、泡沫、水及蒸汽，惰性气体和二氧化碳，干粉等。苯二甲酸二丁酯为聚氯乙烯，硝化纤维，赛璐珞等的增塑剂及油漆润滑剂、乳化剂、油用的溶剂等，用于塑橡工业，改进橡胶树脂性能及增塑减硬度。三、 原料规格原材料质量好坏是直接影响该原料产出的产品质量的关键，因此原材料也应该执行国家标准，否则是生产不出国标产品的。1苯二甲酸酐（简称苯干），分子式C8H4O3,沸点284.5C，部标HG-319-65（国标GB/T15336-2006）指标名称一级品二级品Q.外观白色鳞片状白色微带黄色、粉红色的片状或粉状Q.苯二甲酸酐含量％>99.7099.20Q.凝固点C >130.5130Q.硫酸实验APHA号<60100Q.苯二甲酸含量％<0.30.6

2・正丁醇（部标准HG2-1138-77）指标名称 一级品二级品Q.色泽（铂-钻）号不大于 1010Q.比重（CL2020） 0.810-0.8140.810-0.814Q.馏程：在标准状态下 小于117.20°C无 小于115.5°C无（0C760毫米汞柱）117.2-118.2C,95毫升115.5-118.5C,95毫升大于119C无大于119C无Q.不挥发物含量％ 不大于 0.00250.0050Q.酸度（以乙酸计）％不大于 0.0030.005Q.硫酸实验色泽（铂-钻）不大于 4080硫酸（符合GB534-65指标）Q.硫酸（H2SO4）含量％2 92.5©.灼烧残渣含量％ 0.1©.外观 无色至浅黄色粘稠液体纯碱（碳酸钠Na2CO3）符合GB210-63Q.碳酸钠（Na2CO3）含量％2 98.0@.氯化钠（NaCl）含量％ 1.0@.水不溶物含量％ 0.02Q.灼烧失重％ 0.7活性炭（302型药用碳，杭州木材厂产1-4-2-35）①.酸碱度： 红蓝石蕊试纸不变色@.吸着力： 亚甲兰每克炭耗用0.1N碘夜不低于20ml四、生产工艺流程＜一＞生产工艺苯二甲酸二丁酯生产工序包括酯化、中和、减压脱醇、压滤、废水回收丁醇等五道工序。

苯＜二＞生产操作：I.酯化工序：本工艺系间歇法生产，反应在有夹套蒸汽和内装盘管蒸汽双层加热的不锈钢反应釜中在搅拌下进行酯化反应的。具体理论反应过程可写成：TOC\o"1-5"\h\zCH(CO\O+CHOH8°12°，c>苯＜二＞生产操作：I.酯化工序：本工艺系间歇法生产，反应在有夹套蒸汽和内装盘管蒸汽双层加热的不锈钢反应釜中在搅拌下进行酯化反应的。具体理论反应过程可写成：苯干丁醇HSOCHOH8°155c>CHSOH+HO2 4+49 49 4 2CHSOH+HO紧接反感CHSO+HO49 4 2 49 4 3＜1＞苯二甲酸单酯<2><3>CHOH+HO快>＜1＞苯二甲酸单酯<2><3>49 3 49 2 2CHOH+CH(COOH)COOCHrCH(COOCH\+HO <5>49264 49 64、 49,23二丁酯 H2O+H分子量：148 148 278.17 18归纳为一步反应法反应：CHO+2CHOHH＞CH（COOCH\+HO843 49 64 49,2 2苯干丁醇 二丁酯水理论定额计算：（含量均按1°°%折算）Q.苯干：148:278.°17=x:1°°°（kg） x=148^1°°°=532.°5Kg（一吨二丁酯耗苯干）278.17©丁醇理论单耗基本同于苯干，因它们分子量均为148；但苯干含量大于99.7%而丁醇是95%，如折算为1°°%,56°.°5Kg。 苯干折算1°°%则为535Kg，就以此项单耗538Kg是努力目标。2.实际投料量：试产时投料量最高投料量投回收醇的投料量苯干55°kg65°kg7°°kg65°kg丁醇825kg975kg1°5°kg65°kg硫酸4kg4.5kg5.3kg5.3kg活性炭4kg4kg5kg5kg回收醇41°Kg(按8°%折算)操作方法:Q投料前先检查酯化系统所有管道的阀门是否关好完善，并记录其完好程度Q所有原料辅料，凭化验单进行外观检查，合格后按投料比备料，经班长或第二者核对无误后方可投料，空的包装容器一定要抖净。Q丁醇放入1/3后再投苯干，并一并投入，投完后略加搅拌，在刚停搅拌釜内还带有波浪时趁此将事先准备好的硫酸及丁醇混合好的活性炭一一倒入投料釜，全部投完后密封釜盖加热进行搅拌，待液温达60°C时开启冷凝器冷却水。切记勿忘打开受水罐放空阀门。Q待液温达70C并控制气压使其缓缓加热防止冲料带走丁醇以达到正常回流，进入正常操作阶段。©回流初期观察U形管视镜入塔流量及排水视镜水的分层排水大小情况并及时将水排至低沸罐内，这时液温也应逐步上升，气压由小逐步加大，不得猛开以防冲料。©正常回流后每半小时记录一次温度，并勤开搅拌以防结底，勤排废气，反应两小时后液温应在130C左右，2.5小时取样测酸，以后每半小时测酸一次（在测酸前10分钟开启搅拌，取样后即停）。©酯化酸值降至2mgKOH/g以下，无排水现象，如酸值下降慢，甚至不下降，可视为反应终止，关闭加热阀，排除余气，进冷却水冷锅，液温降至100C以后在搅拌下拉入中和釜，直至酯化物料真正完全拉完，关冷却水。做出详细酯化记录一并交中和工序，方为完成酯化工作，准备进行下一釜投料。酯化操作条件：©蒸汽压力：夹套、盘管均为6kg/cm2©酯化终点液温：140C左右©酯化总时间：4.5-5小时©控制要点：酸值低于2.0mgKOH/g以下，闪点大于160C，色泽25APH左右。酯化岗位的责任：©备投苯干、丁醇、硫酸、活性炭的计量，核对选择，鉴定其外观，取样测酸，负责全面操作。©负责放酯化排水罐内酯化水至回收釜，及回收醇通过计量投入酯化釜，清扫本岗位卫生。©酯化做到气压稳定塔不冲料，釜不结底管道通畅，不缺冷却水，温度正常生产出酸值低，色泽好的粗酯，并处理好酯化期间的一切不正常现象，做好本岗位设备的卫生与保养，有完好的记录。

酯化岗位是很重要的工作，做的不好会直接影响到中和难分层，不好压滤，酸值返酸甚至冷后酯液浑浊等一系列问题，所以从事酯化岗位的人责任感要强要认真负责，酯化终止不得随意从事，马虎不得，一釜料的价值是可观的，千万不能出责任事故。II.中和工序：中和的目的主要是将未反应完的苯干所生成的苯甲酸和催化剂硫酸除去而能得到合格的粗酯。操作要点：Q中和温度：a.中和釜内粗酯温度70-80度（冬季可达85°C左右）b.碱液温度50-60CQ碱液浓度5%左右：根据酯化投料总量与结束时酸值确定加碱量和加水量，结束酸值高加碱就需要多，碱多加水也得多，方能配成碱浓度5%左右。Q加碱搅拌时间40分钟，时间长易水解皂化，时间短中和效果差。Q静置时间一小时，否则分层效果不好（静置维持65C）。中和控制重点：Q中和酸度的终点：0.03mgKOH/g-0.05mgKOH/g以下Q中和后酯层中的碱水必须分净。中和岗位的责任制：Q鉴定水质、配制碱水、放水，处理回收罐，负责生产出合格的粗酯，处理不分层等不正常问题。Q做到碱液浓度适当，温度适中，不皂化，碱废水放净，去向清楚。Q放水时酯层和碱水中间层必须放净，又不得将酯带走，要确保粗酯数量在98%以上。Q取样测酸，清洗化验器皿，制备脱醇用活性炭Q取样测酸，清洗化验器皿，制备脱醇用活性炭配合酯化投料回收清扫本岗位物料和卫生，做好生产记录。中和原理:COOCH49一— _+NaCO-TCOOCH49一— _+NaCO-T2COOH2349+CO个+HO（中和苯甲酸）COONa2 2（中和硫酸）Q.HSO+NaCOTNaSO+HO+CO个^ 2 4 2 3 2 4 2 2（中和硫酸）B,脱醇工序：由于酯化是采取醇过量反应，所以不应该将这部分过量的醇代入成品，影响质量，因此按共沸点的原理以冲醇的办法把过量的醇拿出来，以便保证产品质量。操作条件：Q.真空度：700mmHg以上。Q.夹套蒸汽压力：4-6Kg/cm2。Q.液相温度：135C左右，最高不超140C，最好在137C。Q/兑醇时间：2小时左右，其中冲直接蒸汽0.5小时左右。控制要点：Q.粗酯酸值：0.1mgKOH/g以下。Q.粗酯闪点：160°C以上。Q.粗酯色泽：25APHA以下（回收醇投料可高一点）。操作方法：Q.脱醇釜进料前先检查本岗位所有管道阀门的关闸情况，打开冷凝器的冷却水后再开真空泵将中和合格的粗酯拉人脱醇釜。Q.料进完后即开蒸汽加热阀，并开启搅拌抽入事先计算好的活性炭。Q.加热至液温120C而气相停止不升，脱醇视镜内流量小，可开启直接蒸汽进行冲醇，冲醇前先将视镜内余水排净，要小心冲汽不得一次开大，要经常观察流量，保持稳定，不得冲的过大将酯带出，液温不得超过137C，真空度保持在680mmHg，并应逐渐上升，冲20分钟后应时刻注意观察视镜醇层增减情况，直至多次观察无醇层增加方可结束冲醇，关闭冲醇阀，再加热5分钟后气相温度下降液温不超过140C，关加热阀，打开排气阀并进冷却水冷锅，取样测酸值与闪点。Q.每批脱醇时间应在2.5小时左右，结束酸值小于0.1mgKOH/g，闪点大于160CQ.冷锅时应进行搅拌，冷却液温80-90C，进行压滤。脱醇岗位责任制Q.负责生产出闪点、酸值、色泽均合格的粗酯，脱醇后有条件应做闪点、酸值的测定。（?.脱醇回收罐内下层的水应放至回收釜（注意不得太满，占釜80%），好的回收醇待投酯化料时经计量投入酯化釜，并配合酯化投料及压滤等工作，做好本岗位记录和卫生工作，处理不正常现象。Q.备抽活性炭，冲醇平稳不带酯，温度适度不返酸，不缺冷却水。W.压滤工序压滤是整个生产最后一道工序，也是前几道工序劳动结晶的结果，所以本工序特别重要，必须认真操作不得马虎，一二级品分级存放不可混装。操作条件：压滤温度80-90C，不超过90C，压滤压力3Kg/cm2以下。操作方法：压滤前做好一切准备工作，滤机必须完好，滤纸滤布应装好、装正、孔眼不偏不斜，压滤机丝杆顶紧、不松不漏。滤前对压滤粗酯先进行压滤循环，直至玻璃视镜内物料呈澄明，无活性炭、杂物、没有乳白浑浊现象，发现不正常应及时处理。成品压入的桶或罐内外均应确保清洁，计重量应准确无误达1000+1范围内，批号、班组、标记清楚，便于备查。使用成品罐时先检查所有管道阀门，并调整好进入阀门，再把澄明合格的成品经过缓存罐后待化验分析合格后再进入成品大罐内以防整个成品大罐内的成品不合格造成大损失。交接班时要取样复测，压滤每批成品均留样备查，责任分明。压滤岗位责任制：Q.负责备好滤纸、滤布，并对更换下来的滤布刷干净，烘晒干备用，对更换下来的滤纸、活性炭以离心机离干后送指定地点存放、处理以防污染。。.做到压滤不撒料，压滤机下接收盘内部余料，甩干后炭渣内无油°Q回收物料，配合其他岗位做好工作，清理本岗位卫生，做好操作记录与交接班记录。回收物的处理：回收工作做的好坏，直接影响物料的单耗与成本高低，所以做好回收工作是提高经济效益的重要环节，这里除设专门回收工序，还必须做好以下工作：Q.中和后所放出的酯水之间絮状物放入回收池后经自然澄清上层酯可直接吸入中和锅与酯化好的粗酯同方法处理，经脱醇压滤为成品。Q.酯化排出废水与脱醇出的废水通过视镜观察，下层分别放到回收釜内进行回收，上层的醇经分析后计量做酯化投料用，不得醇水混放。Q.真空缓冲罐内回收物和废碱水回收罐单独回收处理备用。废水中回收丁醇工序：回收原理：丁醇在水中溶解度为8%左右，在废碱液中占4%左右，利用丁醇与水能形成共沸点93^，在共沸物组成丁醇占57.5%，水占42.5%下，所以将废水加热不断维持共沸状态，使丁醇水蒸气经冷凝后分层，上层丁醇不断分离出系统外，而下层水不断回流塔内继续蒸馏直到无丁醇馏出为止。操作方法：将每釜反应水和脱醇水（废碱水另回收）合并放入回收釜内（一次吸入不超800Kg）开蒸汽加热，先让回流半小时，使馏出醇达到清晰澄明，醇香无臭时待气相温度稳定在93°C（即丁醇水共沸点）开始收集回收丁醇层于储罐内，而水层仍回入塔内，直到气相温度升到98-100C，同时丁醇层不再分出为止，即停止加热。冷锅排放釜内废水时，要注意搜集留在水中残余少量的二丁酯，真正废水排到阴沟里。操作要点：Q.蒸汽压力：3-4Kg/cm2。Q.收集馏出丁醇时的气相温度：93-98CoQ.回收总时间：每釜2-3小时。Q.回收丁醇的硫酸实验：200APHA以下。Q.低沸点（气相92C以前）含大量深色物质应该切割干净。W, 中间层的回收处理：酯中和后凡在分水时发现有酯水相混而难以分层的称中间层，中间层含有水，单酯钠盐和酯，不得直接排入沟内，应予以单独收集，定期集中处理：处理前将中间层吸入中和釜内，静置过夜，分去下层水液，取样测定酸值是否达到0.05mgKOH/g以下，如酸值偏高应予加纯碱，盐混合液中和之，并按中和操作要求予以操作处理，分去水层后进行脱醇、压滤，即酯成品。真空缓冲罐内回收物，应集中存放做单独回收处理备用。W.活性炭中残留酯的回收：从板框压滤机框板内换出的炭渣中仍含有较高的酯，如不加以回收将增大酯的损耗，使原料单耗增高，因此将含酯炭渣投入不锈钢离心机内的滤布内（一次投入炭渣不超过20kg）进行离心甩干、回收，每次操作约2小时左右，回收所得残酯交中和岗位处理。五安全知识与技术措施化工产品的生产属高温高压、易爆易燃、有毒有害，而苯二甲酸二丁酯的生产及所用原料大都属于有腐蚀性、有毒和易爆的危险性，车间属于乙级防爆，因此必须采取预防爆措施。＜一＞.防腐防毒措施：苯干：与苯干接触会使皮肤发炎，其蒸汽、粉末有刺激性，特别是对眼、鼻膜的刺激大，会引起结膜炎、鼻膜炎。因此操作时应戴手套、防尘口罩、风镜，倒苯干是应注意风向，尽量防止粉尘飞扬，远离水源、火源和氧化物。丁醇：丁醇在空气中允许浓度为200mg/m3，超过其限度时将会刺激皮肤引起湿疹，对视觉神经的损害较明显，轻者流泪、羞明、视物模糊，重者引起角膜炎症状，因此要求设备密封要好，严防醇蒸汽逸出。硫酸：浓硫酸氧化性很强，稀硫酸腐蚀性强，硫酸与皮肤接触将引起严重灼伤，所以接触硫酸时必须戴手套、眼镜做好防护。＜二＞.防火防爆措施：丁醇是易燃液体闪点是35r，沸点是117°C，在空气中自燃点410°C，在氧气中的自燃点为385^，爆炸极限下限为1.4,上限为1.8%，丁醇蒸汽与空气组成的混合物是爆炸气体，其爆炸范围在1.45-11.25%（体积）；苯干遇火亦会引起燃烧，因此必须采取措施：车间必须有良好的自然通风条件。设备必须采取密封装置及防爆设施（包括照明）。在醇储槽上面通向大气管上应装有阻火器，苯干应远离水源、火源和氧化剂。车间内所有电动机要考虑防爆式，照明采用防爆灯。输送管道必须接地，以免静电积聚。车间内外设置灭火器及其它消防设备。动火必须办动火证。＜三＞.一般措施：严格遵守操作规程。严禁任何火种带进车间，禁止穿铁钉鞋进入车间。设备