[實(shí)用新型]一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821409907.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208732973U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹正國(guó);馮龍海;周偉林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇正丹化學(xué)工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C67/08
• 分類(lèi)號(hào): C07C67/08;C07C69/76
• 代理公司: 南京蘇科專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 董旭東

本實(shí)用新型提供了增塑劑合成技術(shù)領(lǐng)域一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成裝置，包括酯化反應(yīng)釜，酯化反應(yīng)釜頂部氣相出口經(jīng)換熱器一連接至醇水分離塔頂部，醇水分離塔中部設(shè)有回流管一連接至酯化反應(yīng)釜；酯化反應(yīng)釜底部連接至脫醇塔，脫醇塔底部經(jīng)過(guò)濾器連接至成品罐；所述脫醇塔上連接有脫醇回流裝置。本實(shí)用新型具有工藝條件容易控制、無(wú)污染、低能耗、易規(guī)模化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成裝置，屬于增塑劑合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

增塑劑，是指用于增強(qiáng)塑料成型加工時(shí)的流動(dòng)性，使塑料制品具有柔韌性的一類(lèi)有機(jī)物質(zhì)，具有高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、一般不與塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。在塑料加工中添加該物質(zhì)，可增強(qiáng)其柔韌性、可塑性和膨脹性，改善塑料成型加工時(shí)的流動(dòng)性，從而使之容易加工。增塑劑的品種較多，在其研究發(fā)展領(lǐng)域曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的品種多達(dá)上千種，作為商品生產(chǎn)的增塑劑也先后達(dá)到100多種。偏苯三酸酯類(lèi)增塑劑除具有通用型增塑劑的廣泛適應(yīng)性和增塑效果外，還具有其他特殊的功能，符合綠色化工及可持續(xù)發(fā)展的要求。

隨著各國(guó)對(duì)增塑劑對(duì)人體健康的危害日益關(guān)注，開(kāi)發(fā)新型無(wú)毒環(huán)保的增塑劑逐漸成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。作為一種新型無(wú)毒環(huán)保的增塑劑，偏苯三酸三異壬酯，在揮發(fā)性、耐水抽出、耐遷移、耐低溫和電性能等方面性能皆良好，尤其是在相容性、加工性和低溫性能等又明顯優(yōu)越于鄰苯二甲酸酯類(lèi)。然而，鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑揮發(fā)性和遷移性極強(qiáng)，含鄰苯二甲酸酯類(lèi)的塑料制品在加工、加熱、包裝及盛裝的過(guò)程中，會(huì)造成鄰苯二甲酸酯的溶出，屬于致癌物質(zhì)。北美、西歐、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均頒布了相關(guān)法律法規(guī)，對(duì)鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑的使用作出了嚴(yán)格規(guī)定。因此，開(kāi)發(fā)新型無(wú)毒環(huán)保增塑劑來(lái)替代鄰苯二甲酸酯類(lèi)，成為現(xiàn)代增塑劑行業(yè)的必然趨勢(shì)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成裝置，其用于偏苯三酸三異壬酯增塑劑合成的工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程安全環(huán)保。

為此，本實(shí)用新型提供了一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成裝置，包括酯化反應(yīng)釜，酯化反應(yīng)釜頂部氣相出口經(jīng)換熱器一連接至醇水分離塔頂部，醇水分離塔中部設(shè)有回流管一連接至酯化反應(yīng)釜；酯化反應(yīng)釜底部連接至脫醇塔，脫醇塔底部經(jīng)過(guò)濾器連接至成品罐；所述脫醇塔上連接有脫醇回流裝置。

脫醇回流裝置具有如下兩種方案：其一，該脫醇回流裝置包括精餾塔，脫醇塔經(jīng)循環(huán)泵、換熱器三連接至精餾塔，精餾塔上連接有真空泵，精餾塔底部的回流罐二連接至脫醇塔。其二，該脫醇回流裝置包括真空泵、循環(huán)泵、換熱器三，脫醇塔經(jīng)所述循環(huán)泵、換熱器三自循環(huán)連接，真空泵連接在脫醇塔頂部連接。

為方便換熱，在酯化反應(yīng)釜和脫醇塔之間還設(shè)有換熱器二。

所述醇水分離塔底部連接至脫醇塔頂部。醇水分離塔底部分離的水連接至脫醇塔，可進(jìn)行水洗，充分利用資源。

為便于混合均勻，所述酯化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。

在偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成時(shí)，依次包括如下步驟進(jìn)行：

S1、酯化反應(yīng)：將原料偏苯三酸酐和異壬醇投入酯化反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和均勻攪拌條件下，加熱至122～156 ℃，所述偏苯三酸酐和異壬醇的摩爾比為1：（3.2～4.0）；偏苯三酸酐完全溶解于異壬醇中后，再升溫至185±5℃，加入催化劑，所述催化劑為鈦酸四丙酯和鈦酸四異丙酯以1：（1.2～3.4）質(zhì)量比復(fù)合而成，催化劑用量為反應(yīng)原料總質(zhì)量的0.04～0.12 %；保溫反應(yīng)0.5～1 h，同時(shí)分離出酯化過(guò)程中產(chǎn)生的水；繼續(xù)升溫至218～236℃，持續(xù)進(jìn)行恒溫回流，反應(yīng)釜內(nèi)的酯化液中酯含量不斷提高，反應(yīng)一段時(shí)間后，從酯化反應(yīng)釜底部取樣，測(cè)酸值；當(dāng)測(cè)定的酯化液酸值＞0.07 mg KOH/g，繼續(xù)進(jìn)行恒溫回流；當(dāng)測(cè)定的酯化液酸值≤0.07 mg KOH/g，表明酯化反應(yīng)已完成；進(jìn)入下一步；