[發(fā)明專利]一種DOTP生產(chǎn)裝置及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110542681.4
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113318677A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶勇;吳振宇;周鋒;梁曉江;解慶龍;蔡金金
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;B01J8/10;B01D53/22;C07C67/08;C07C69/82
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種DOTP生產(chǎn)裝置及工藝，本申請的生產(chǎn)裝置包括鼓泡攪拌釜以及氣相分水裝置，鼓泡攪拌釜的底部進氣口與頂部出氣口之間設(shè)置外循環(huán)管路，氣相分水裝置包括設(shè)置在所述外循環(huán)管路上的高溫風機和膜分水器；膜分水器包括膜組件，其膜組件管程通過管路依次連接有冷凝器、中間罐以及真空泵。本發(fā)明通過裝置上的膜分水器將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的異辛醇與水的混合蒸汽進行脫水，再將脫水后的異辛醇氣體重新通入鼓泡攪拌釜底部以實現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)物水的及時帶出。本發(fā)明的有益效果為實現(xiàn)了醇水蒸汽的氣態(tài)分離，避免了傳統(tǒng)反應(yīng)裝置中由于異辛醇重復汽化?冷凝所消耗的巨大能量，極大降低了DOTP生產(chǎn)所需能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣-液-固非均相反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備對苯二甲酸二異辛酯（DOTP）的反應(yīng)裝置及工藝。

背景技術(shù)

增塑劑作為一種可以使得聚合物材料的可塑性以及柔韌性增加的物質(zhì)，一直是塑料工業(yè)不可或缺的添加助劑。其中鄰苯類和對苯類增塑劑占到了我國增塑劑產(chǎn)能的90%以上。但近年來鄰苯類增塑劑由于被發(fā)現(xiàn)具有潛在的致癌致畸風險而被部分國家限制使用，DOTP作為一種對苯類增塑劑，由于其優(yōu)良的增塑性能及環(huán)保性，逐漸成為了鄰苯類增塑劑的替代品。

目前DOTP的生產(chǎn)主要是通過對苯二甲酸和異辛醇在鈦酸酯類催化條件下進行反應(yīng)獲得，為典型的液-固反應(yīng)體系，由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水會使催化劑發(fā)生水解失活，因此需要不斷地蒸發(fā)體系中的異辛醇以帶出水分，冷凝分水后再將液體異辛醇重新通入反應(yīng)釜中，異辛醇的重復汽化-冷凝過程是反應(yīng)過程能耗較高的主要原因。針對存在的問題，人們主要提出了兩類改進方法。第一類是實現(xiàn)熱量的回收再利用，中國專利（CN 111774018A、CN111635317A 、CN209771398U）通過設(shè)計塔頂換熱器將酯化釜內(nèi)蒸發(fā)的醇和水混合蒸汽熱量傳遞給回流醇帶回酯化釜以實現(xiàn)熱量的部分回收；CN 210675142U通過將塔頂循環(huán)水冷卻改造為導熱油循環(huán)冷卻降溫，換熱后的導熱油對原料醇進行預熱以減少酯化系統(tǒng)蒸汽使用量，從而實現(xiàn)了熱量的有效利用；第二類是對反應(yīng)裝置及工藝進行改進以降低反應(yīng)過程所需熱量，中國專利CN 204816455U通過在填充塔中設(shè)置真空泵，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)過程的反應(yīng)槽的氣壓來加快反應(yīng)速率，從而降低能耗；中國專利CN 111732510A通過實現(xiàn)DOTP的全連續(xù)化生產(chǎn)，使單位產(chǎn)品能耗降低20％以上。

然而上述方法都未從根本上解決傳統(tǒng)DOTP生產(chǎn)中能耗高的瓶頸問題，只是在傳統(tǒng)DOTP生產(chǎn)裝置上實現(xiàn)了部分熱量的回收利用或者通過改進裝置及工藝來降低少量能耗。因此設(shè)計一種全新的DOTP工業(yè)生產(chǎn)裝置是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本申請的目的在于提供一種DOTP生產(chǎn)裝置及工藝。

所述的一種DOTP生產(chǎn)裝置，其特征在于包括鼓泡攪拌釜及氣相分水裝置，鼓泡攪拌釜的底部進氣口與頂部出氣口之間設(shè)置外循環(huán)管路，所述氣相分水裝置包括設(shè)置在所述外循環(huán)管路上的高溫風機和膜分水器；所述膜分水器包括膜組件，其膜組件管程通過管路依次連接有冷凝器、中間罐以及真空泵；在進行DOTP的生產(chǎn)過程中，鼓泡攪拌釜上端產(chǎn)生的醇水混合蒸汽由高溫風機抽出并引入至膜分水器的殼程中，水蒸汽從膜分水器中分離后通過冷凝器冷凝成液體進入中間罐中，分水后的醇蒸汽重新鼓入鼓泡攪拌釜底部；鼓泡攪拌釜上設(shè)有用于對其內(nèi)部液體攪拌的攪拌器，鼓泡攪拌釜及外循環(huán)管路上均設(shè)有相應(yīng)的閥門。

所述的一種DOTP生產(chǎn)裝置，其特征在于鼓泡攪拌釜內(nèi)部側(cè)壁設(shè)有豎直的加熱管，起到加熱物料以及防止釜內(nèi)液體打漩導致的曝氣現(xiàn)象的作用。

所述的一種DOTP生產(chǎn)裝置，其特征在于膜分水器中膜組件為可實現(xiàn)醇和水的混合蒸汽分離的滲透汽化膜。

所述的一種DOTP生產(chǎn)裝置，其特征在于鼓泡攪拌釜頂部設(shè)有PTA加料口、異辛醇加料口和催化劑加料口。

所述的一種DOTP生產(chǎn)裝置，其特征在于該生產(chǎn)裝置可用于鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）、己二酸二辛脂（DOA）、檸檬酸三辛酯（TOC）等類似酯化產(chǎn)品的制備生產(chǎn)。