[發(fā)明專利]乙酰檸檬酸三丁酯的半連續(xù)化生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910020587.1
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101591244A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢廣全;周志國;劉延華;劉建軍;孫長春;崔峰
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博藍帆化工有限公司
• 主分類號: C07C69/34
• 分類號: C07C69/34;C07C67/08;C08K5/11
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保增塑劑的生產(chǎn)工藝，特別涉及一種乙酰檸檬酸三丁酯的半連續(xù)化生 產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

檸檬酸三丁酯(TBC)和乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)均為目前國外流行無毒增塑劑，兩者 被美國食品醫(yī)藥管理局(FDA)認(rèn)證為無毒產(chǎn)品。乙酰檸檬酸三丁酯較之檸檬酸三丁酯毒 性更小，兩者都可添加在食品中。乙酰檸檬酸三丁酯作為主增塑劑，具有溶解性強，耐 油性、耐光性好，并有很好的抗霉性。它與大多數(shù)纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯等 有良好的相溶性，主要用作纖維素樹脂和乙烯基樹脂的增塑劑。聚氯乙烯經(jīng)其增塑后， 具有低溫撓曲性好，熔封時對熱穩(wěn)定、不變色等優(yōu)點。乙酰檸檬酸三丁酯廣泛應(yīng)用于食 品包裝、醫(yī)療器具、兒童玩具、個人衛(wèi)生用品等方面，是一種性能優(yōu)良、具有廣闊發(fā)展 前景的增塑劑。

傳統(tǒng)的乙酰檸檬酸三丁酯為全間歇式生產(chǎn)工藝。一般而言乙酰檸檬酸三丁酯生產(chǎn)包 括以下幾個生產(chǎn)工序：酯化工序、脫醇工序、乙酰化工序、脫酸工序、中和工序、汽提 工序、過濾工序。全間歇式乙酰檸檬酸三丁酯工藝流程主要如下：

向酯化釜中投入檸檬酸、正丁醇和催化劑氨基磺酸，在120～130℃的溫度下通入氮 氣，攪拌反應(yīng)，合成檸檬酸三丁酯(TBC)。酯化后的物料倒入脫醇釜，通入氮氣，抽真 空脫醇，脫醇溫度控制在120～130℃，脫醇合格后的物料冷卻后進入乙酰化脫酸釜，加 入乙酸酐和催化劑氨基磺酸，通冷卻水降溫至40℃，進行乙酰化反應(yīng)，乙酰化反應(yīng)結(jié)束 后，抽真空脫出物料中的乙酸。脫酸后的物料降溫進入中和汽提釜，在中和汽提釜中， 進行中和水洗，然后通入直接蒸汽升溫脫水；產(chǎn)品汽提合格后倒入脫色釜，在脫色釜中 加入活性炭脫色，再經(jīng)過濾后即成為乙酰檸檬酸三丁酯。

按照以上所述，傳統(tǒng)全間歇式生產(chǎn)裝置一般包括酯化釜、脫醇釜、乙酰化脫酸釜、 中和汽提釜、脫色釜，物料每完成一步工藝過程后，需再進行處理時，必須倒入另外一 個反應(yīng)釜，倒料時間長，生產(chǎn)操作基本靠手動完成，勞動強度大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，裝 置生產(chǎn)規(guī)模小，按反應(yīng)釜容積8M³計算，每條生產(chǎn)線每年產(chǎn)量不足5000噸，而且無中和 廢水處理系統(tǒng)，污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乙酰檸檬酸三丁酯的半連續(xù)化生產(chǎn)工藝，在 生產(chǎn)裝置的脫醇工序和脫酸工序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化操作，同時增加廢水處理工序，對廢水脫醇 脫鹽處理，解決環(huán)境保護問題。

本發(fā)明乙酰檸檬酸三丁酯的半連續(xù)化生產(chǎn)工藝，包括丁醇與檸檬酸酐在催化劑作用 下的酯化工序、脫醇工序、檸檬酸酯與乙酸酐在催化劑作用下的乙酰化工序、脫酸工序、 中和工序、汽提工序和過濾工序，其特征在于：

所述脫醇工序采取全連續(xù)化脫醇，酯化合格后的粗酯放入粗酯罐中，經(jīng)粗酯泵打入 一級脫醇塔，在絕壓15Kpa下依靠自身所含的熱量閃蒸，蒸發(fā)掉部分過量醇，一級脫醇 后粗酯直接流入二級脫醇塔中，在絕壓2Kpa下進一步閃蒸，蒸發(fā)掉物料中剩余的醇，脫 醇總時間控制在20分鐘以內(nèi)。

所述脫酸工序，乙酰化后檸檬酸粗酯打入粗脫酸釜中，在絕壓15-30Kpa，通入氮氣， 完成初步脫酸，粗脫酸后的物料被吸入精脫酸釜，在絕壓15-30Kpa，通入氮氣，完成精 脫酸過程，總脫酸時間控制在2小時以內(nèi)，粗脫酸釜釜頂冷凝器的尾氣首先進入三級堿 洗密封罐，在堿洗密封罐中盛有氫氧化鈉水溶液，尾氣中的廢酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中 和反應(yīng)成為有機鹽，存留在液相中，經(jīng)過三級堿洗，尾氣不再含有廢酸，其余的氮氣經(jīng) 液環(huán)真空泵抽出排入大氣；

所述酯化工序中酯化生成的水經(jīng)油水分離后，含有丁醇的水相送入廢水汽提塔，塔 內(nèi)溫度控制97℃，在常壓下進行汽提，汽提后的廢水排放或循環(huán)使用；

所述中和工序中的廢水首先進入廢水脫鹽系統(tǒng)的隔油池，經(jīng)油水相分離后，酯相回 流到油槽，最后返回中和釜處理，水相流入廢水收集罐中，經(jīng)廢水泵送入廢水脫鹽塔， 廢水濃縮塔的濃縮比控制在4∶1，廢水中的有機鹽被濃縮，自塔釜流出，塔頂蒸出的廢 水進入污水池進一步隔油分離后排放。

本發(fā)明乙酰化反應(yīng)的催化劑為氨基磺酸，加入量為檸檬酸三丁酯(TBC)投料量的 0.25wt％。

本發(fā)明的優(yōu)點：