塑料網(wǎng)訊以有機錫Fascat4102作催化劑苯ffF和辛醇2一乙基己醇醋化反應(yīng)生成鄰苯二甲酸二辛醋DOP其最佳工藝條件為:酯化溫度215-+225催化劑加人量2.0%0過量醇含量17%脫醇真空為20KPa絕壓脫醇溫度為155’C活性炭加人量為1%0省卻中和水洗和汽提工序產(chǎn)品質(zhì)量可以達到優(yōu)級品

關(guān)鍵詞有機錫鄰苯二甲酸二辛酯

現(xiàn)代鄰苯二甲酸二辛酯DOP生產(chǎn)工藝所用的催化劑多數(shù)為非酸性欽酸醋類用此類催化劑的優(yōu)點為酯化活性強時間短對設(shè)備腐蝕性小但最大的缺點是酯化脫醇后必須中和水洗汽提只有這樣才能有效地消除欽酸醋類水解的產(chǎn)物對產(chǎn)品質(zhì)量的影響同時由于中和水洗的水作為污水排放污水處理費用又比較高既浪費了水資源又污染了環(huán)境因而能否找到一高效優(yōu)質(zhì)的催化劑來代替欽酸醋類達到節(jié)能節(jié)水保護環(huán)境的目的顯得極為重要

有機錫類多數(shù)用作PVC等塑料的熱穩(wěn)定劑但近年來也有有機錫在有機合成催化方面活性強的報道氣在此我們選用了AtofinaChemicals公司生產(chǎn)的有機錫Fascat4102作為合成DOP的催化劑并且省卻中和水洗汽提工序取得了良好的試驗結(jié)果并進一步找出了反應(yīng)的最佳控制參數(shù)同時由于有機錫可以作為增塑劑后續(xù)產(chǎn)品的優(yōu)良熱穩(wěn)定劑因此它的后續(xù)產(chǎn)品可以視產(chǎn)品質(zhì)量適當(dāng)?shù)卦鰷p有機錫的含量這樣為后續(xù)產(chǎn)品節(jié)約了一定的成本

1實驗部分

1.1藥品與儀器

藥品:苯配辛醇2一乙基己醇有機錫Fascat4102AtofinaChemicals產(chǎn)品,0.lmol/1KOH乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液0.01mol/lKOH乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液95%分析純乙醇酚酞活性炭純凈氮氣等

儀器:阿貝折光儀水分儀DMA-24A密度儀Hepe分餾柱內(nèi)裝填料直形冷凝管2000ml四口燒瓶蒸餾頭接引管分水器以上全為標(biāo)準(zhǔn)磨口儀器移液管燒杯吸耳球等ZHT型自動恒溫電熱套JB50-D型電動攪拌器汞定溫度計SHANGPINGJZ1K2型電子天平真空泵等

1.2實驗方法

在裝有溫度計回流分水器攪拌器的四口燒瓶中加人計量好的苯配辛醇有機錫在氮氣的保護下進行反應(yīng)控制一定的反應(yīng)溫度215-22590從分水器中收集反應(yīng)生成的水辛醇經(jīng)冷卻和分層后回流到反應(yīng)燒瓶中繼續(xù)反應(yīng)當(dāng)分水器中收集的水達到一定量時表明反應(yīng)接近終點測定酸值合格后在155℃和真空20KPa絕壓下進行減壓脫醇測定醇含量和水分含量合格后加人一定量的活性炭吸附脫色減壓過濾 ｜

1.3化學(xué)反應(yīng)方程式

苯酐與辛醇酯化反應(yīng)方程式

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2結(jié)果與討論

2.1酯化條件的選擇

影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素有:酉旨化反應(yīng)溫度過量醇含量催化劑加人量脫醇溫度活性炭加人量等

2.1.1反應(yīng)溫度

保持過量醇17%催化劑加人量2.0oloo占苯酐量下同在不同反應(yīng)溫度下達到反應(yīng)終點酸值小于0.05m班OH/g所需的時間見表1. ｜

從表1可以看出:反應(yīng)溫度越高反應(yīng)速度越快反應(yīng)時間較短但由于反應(yīng)溫度需要較高的加熱能力為了便于工業(yè)化操作選定溫度為215-225℃o

2.1.2過量醇含量

保持反應(yīng)溫度220cC催化劑加人量2.0%0分別以過量醇含量12%,14%,16%,18%,20%加人進行反應(yīng)到達反應(yīng)終點酸值小于0.05mgKOH電所需的時間見表2

從表2可以看出:過量醇含量越高反應(yīng)速度越快但如果過量醇含量過高超過18%以上則反應(yīng)系統(tǒng)易起壓醇回流不暢過量醇含量過少則相應(yīng)降低了反應(yīng)速度如果過量醇含量低于12%則相應(yīng)反應(yīng)時間過長因此宜選用17%左右的過量醇含量｜

2.1.3催化劑加入量占苯酐量

保持過量醇為17%反應(yīng)溫度為22090改變催化劑的加人量達到終點酸值所需時間見表3

從表3可以看出:催化劑加入量越大反應(yīng)速度越快但超過3.0%的加人量反應(yīng)速度沒有明顯的加快現(xiàn)象同時催化劑的加人量小于1.2%0則反應(yīng)速度明顯減慢因此宜選用2.0%的催化劑加入量

2.1.4脫醇溫度

在真空為20KPa絕壓不同的脫醇溫度下脫醇后到達過量醇含量小于1.0%水含量小于0.03%酸值小于0.05mgKOH/g后所需的脫醇時間見表4

從表4可以看出:真空壓力一定的情況下脫醇速度隨脫醇溫度升高而加快但高于160℃以上脫醇后的色號會明顯增大因此選用155℃脫醇溫度比較好

2.1.5脫色劑量 ｜

保持催化劑加入量為2.0%0在120℃的溫度下對脫醇后的產(chǎn)品加人不同比例的活性炭占總物料量攪拌脫色吸附15min后減壓過濾產(chǎn)品質(zhì)量見表5

從表5可以看出:在一定范圍內(nèi)活性炭的加人量多少對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大但如果活性炭加人量低于0.5%0色號會明顯的增高宜選用1%0的活性炭加人量

2.1.6催化劑加入童對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

酯化反應(yīng)在220℃下反應(yīng)脫醇溫度在15590真空在20KPa絕壓下脫醇,1%0的活性炭加人量不同的催化劑加人量對中控分析和產(chǎn)品質(zhì)量的影響見表6 ｜

從表6可以看出:催化劑加人量在一定范圍內(nèi)對中控分析和產(chǎn)品質(zhì)量沒有明顯的影響但如果超過3.0%o以上的加人量體積電阻系數(shù)則會明顯降低這也是催化劑加人量選用2.0%的又一原由

3實驗結(jié)論 ｜

從以上實驗結(jié)果可以看出:醋化溫度215-22590,Fascat4102催化劑加人量2.0%o過量醇含量17%脫醇真空為20KPa絕壓脫醇溫度為155`0活性炭加人量為1%0省卻中和水洗和汽提工序利用以上所選用的工藝路線合成的產(chǎn)品質(zhì)量能達到優(yōu)級DOP的標(biāo)準(zhǔn)可以滿足電氣級DOP標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)實驗所得工藝路線在我公司3000t/a增塑劑裝置上進行了中試放大除了因脫醇裝置真空略好于實驗小試脫醇溫度低于15590在150℃左右外其它小試條件都滿足中試放大條件中試產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)合格

參考文獻

[1〕汪多仁.增塑劑化學(xué)品生產(chǎn)配方和合成工藝北京:科學(xué)技術(shù)文獻出版社1999;15--25

[2l石萬聰盛承祥.增塑劑北京:化學(xué)工業(yè)出版社1987;70-143