一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，包括油酸处理装置和异辛醇处理装置；油酸处理装置包括油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔等；异辛醇处理装置包括异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜等；在酯化塔、塔下酯化釜之间设有上下贯通的汽体分布器；使油酸沿着波纹填料表面往下流、使异辛醇形成汽体上升至波纹填料处，两者接触，催化剂的作用下发生酯化反应，结合塔下酯化釜、醇水分离装置。与现有技术相比，本发明专利技术通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化，实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低等目的。

A continuous esterification process for the synthesis of isooctyl oleate

【技术实现步骤摘要】
一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺
本专利技术涉及油酸异辛酯制备
，特别涉及一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺。
技术介绍
油酸异辛酯是用动、植物油酸与异辛醇酯化而得，是合成环氧油酸辛酯的中间体，同时还作为润滑油脂的主要添加剂，因具有良好的低温特性，高温稳定性，对环境友好，对人体无害而广泛被应用；其中油酸异辛酯的酯化反应式为：具体而言，油酸与异辛醇的酯化工艺一般是间歇式的，醇:酸的摩尔比是1.2:1，在酸性催化剂(浓硫酸或对甲苯磺酸等)的存在下，加热到160℃左右，搅拌4-6小时，蒸出酯化反应生成的水，再经中和、水洗、脱色等工序后得成品。但是间歇式酯化法存在诸多不足之处：需单釜重复操作，产量低，生产操作复杂，热量无法充分利用，生产成本高。为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化，实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低、避免物料浪费等目的。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有技术中存在的不足，提出了一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，通过汽液逆流的方式来实现油酸与异辛醇的连续酯化，实现产量高、操作简单、物料热量充分能被充分利用、成本低、避免物料浪费等目的。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，包括油酸处理装置和异辛醇处理装置；所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔，所述酯化塔内上方设有与油酸预热器连通的塔顶分布器，在塔顶分布器的下方设有上下排列的多个波纹填料，两两相邻的波纹填料之间设有加热器，所述酯化塔顶部连通有位于外部的醇水分离装置；所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜，所述塔下酯化釜内设有醇蒸汽管，醇蒸汽管的上端开口位于塔下酯化釜顶部且与异辛醇预热器连通，醇蒸汽管的下端为开口朝上的钩状喷嘴，钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管，汽液循环管的上方还悬空设有第一罩帽；所述酯化塔位于塔下酯化釜的上方，在两者之间设有上下贯通的汽体分布器，其包括引流盘、穿设在引流盘上的多个通管、开设在引流盘中部的引流口，其中每个通管上方悬空设有第二罩帽，在引流口的下端连接有粗酯下流管，所述粗酯下流管的下端部为朝向汽液循环管下端开口的钩状引流出口，钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、塔下酯化釜内部悬空连通；油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸泵入，油酸依次经过醇酸热交换器、油酸预热器、塔顶分布器，使油酸沿着波纹填料表面往下流，同时异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇泵入，异辛醇依次经过醇酯热交换器、异辛醇预热器，然后呈汽态状的异辛醇依次进入醇蒸汽管、汽液循环管、汽体分布器并上升至波纹填料处，上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸充分、反复接触，在催化剂的作用下发生酯化反应，其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜，直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方，其中未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体反应，而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置，将水排出系统，无水异辛醇重新回流入塔下酯化釜，如此重复循环实现连续酯化。本专利技术中，通过油酸处理装置实现对油酸的处理，具体地说，用油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸均速泵入，油酸依次经过醇酸热交换器(用以提高油酸温度)、油酸预热器(进一步预热油酸至较高温度，比如190°左右)，然后进入可以实现油酸喷淋状态的塔顶分布器，进而使水滴状的油酸能够均匀地分布在波纹填料表面上，在重力的作用下均匀往下流(每个波纹填料都由多片纵向排列的不锈钢波纹片排列组成)；通过异辛醇处理装置实现对异辛醇的汽化处理，具体地说，用异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇均速泵入，异辛醇依次经过醇酯热交换器(用以提高异辛醇温度)、异辛醇预热器(进一步预热异辛醇至较高温度，比如210°)，然后呈汽态状的异辛醇进入醇蒸汽管、汽液循环管(油酸与异辛醇汽体充分混合、接触反应)、汽体分布器(异辛醇汽体继续从塔下酯化釜上升进入酯化塔)、波纹填料(异辛醇汽体沿着波纹填料表面逐步升至塔顶)，这样，酯化塔内上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸在波纹填料表面上充分、反复接触，在催化剂的作用下发生酯化反应，其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜，直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方，由于钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口连通，因此未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体进一步反应，进一步地实现两者的充分反应，而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体(其中未反应的上升的部分异辛醇汽体又能与上面流下来的油酸进一步反应)一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置，将水排出系统，无水异辛醇重新回流入酯化系统，如此重复循环实现连续酯化，反应充分、高效，这种采用汽液逆流连续酯化，同样适用于硬脂酸异辛酯。此外第一罩帽的设置，一方面是便于异辛醇汽体可以沿着第一罩帽的外周缘向上升进入酯化塔内，保证异辛醇汽体的分散性，便于与油酸的充分反应，另一方面，避免油酸滴入汽液循环管内，第二罩帽的设置，将第一罩帽分散后的异辛醇汽体进一步地分散，便于进入波纹填料内与油酸充分反应，另一方面，避免油酸滴入通管内；波纹填料之间设有加热器用以为物质反应提供热量，保证反应的持续和充分性；钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管是指两者之间为悬空设置不接触，汽液循环管可以通过其管外壁与塔下酯化釜本体内壁通过连接件连接，同样地，汽液循环管的上方悬空设有第一罩帽、通管上方悬空设有第二罩帽是指汽液循环管和第一罩帽之间、通管和第二罩帽之间留有很大的空隙，它们之间可以通过连接柱来连接，既保证第一罩帽、第二罩帽的稳定性又能保证异辛醇汽体分散向上升，钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、本体内部悬空连通是指两者之间为悬空设置不接触。作为优选，所述塔下酯化釜的旁侧设有溢流管，所述溢流管的上端开口与塔下酯化釜的顶部连通，溢流管的下端开口与塔下酯化釜的底部连通，在溢流管上开有一粗酯溢出口，粗酯溢出口依次与醇酯热交换器、粗酯贮槽连通，其中，粗酯溢出口与醇酯热交换器通过第十二连接管连通，醇酯热交换器与粗酯贮槽通过第十三连接管连通。溢流管一方面可以保证塔下酯化釜的内部压力一致，保持油酸异辛酯粗酯液面稳定，另一方面可以将酯化得到的粗酯流入粗酯贮槽；其中粗酯溢出口依次与醇酯热交换器连通，醇酯热交换器用以回收粗酯热量。作为优选，所述醇水分离装置包括依次串联连通的所述醇酸热交换器、醇水分离塔、异辛醇贮槽，所述酯化塔与醇酸热交换器通过第九连接管连通，醇酸热交换器与醇水分离塔通过第十连接管连通，醇水分离塔与异辛醇贮槽通过第十一连接管连通。酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置，其中将水排出系统，脱水的异辛醇重新回流入酯化系统，即进入异辛醇贮槽，继续参与酯化反应，实现物料的充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，其特征在于：包括油酸处理装置和异辛醇处理装置；所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔，所述酯化塔内上方设有与油酸预热器连通的塔顶分布器，在塔顶分布器的下方设有上下排列的多个波纹填料，两两相邻的波纹填料之间设有加热器，所述酯化塔顶部连通有位于外部的醇水分离装置；所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜，所述塔下酯化釜内设有醇蒸汽管，醇蒸汽管的上端开口位于塔下酯化釜顶部且与异辛醇预热器连通，醇蒸汽管的下端为开口朝上的钩状喷嘴，钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管，汽液循环管的上方还悬空设有第一罩帽；所述酯化塔位于塔下酯化釜的上方，在两者之间设有上下贯通的汽体分布器，其包括引流盘、穿设在引流盘上的多个通管、开设在引流盘中部的引流口，其中每个通管上方悬空设有第二罩帽，在引流口的下端连接有粗酯下流管，所述粗酯下流管的下端部为朝向汽液循环管下端开口的钩状引流出口，钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、塔下酯化釜内部悬空连通；油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸泵入，油酸依次经过醇酸热交换器、油酸预热器、塔顶分布器，使油酸沿着波纹填料表面往下流，同时异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇泵入，异辛醇依次经过醇酯热交换器、异辛醇预热器，然后呈汽态状的异辛醇依次进入醇蒸汽管、汽液循环管、汽体分布器并上升至波纹填料处，上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸充分、反复接触，在催化剂的作用下发生酯化反应，其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜，直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方，其中未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体反应，而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置，将水排出系统，无水异辛醇重新回流入塔下酯化釜，如此重复循环实现连续酯化。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，其特征在于：包括油酸处理装置和异辛醇处理装置；所述油酸处理装置包括依次串联连通的油酸贮槽、油酸计量泵、醇酸热交换器、油酸预热器、酯化塔，所述酯化塔内上方设有与油酸预热器连通的塔顶分布器，在塔顶分布器的下方设有上下排列的多个波纹填料，两两相邻的波纹填料之间设有加热器，所述酯化塔顶部连通有位于外部的醇水分离装置；所述异辛醇处理装置包括依次串联连通的异辛醇贮槽、异辛醇计量泵、醇酯热交换器、异辛醇预热器、塔下酯化釜，所述塔下酯化釜内设有醇蒸汽管，醇蒸汽管的上端开口位于塔下酯化釜顶部且与异辛醇预热器连通，醇蒸汽管的下端为开口朝上的钩状喷嘴，钩状喷嘴的开口上方悬空连通有汽液循环管，汽液循环管的上方还悬空设有第一罩帽；所述酯化塔位于塔下酯化釜的上方，在两者之间设有上下贯通的汽体分布器，其包括引流盘、穿设在引流盘上的多个通管、开设在引流盘中部的引流口，其中每个通管上方悬空设有第二罩帽，在引流口的下端连接有粗酯下流管，所述粗酯下流管的下端部为朝向汽液循环管下端开口的钩状引流出口，钩状引流出口同时与汽液循环管下端开口、塔下酯化釜内部悬空连通；油酸计量泵将油酸贮槽内的油酸泵入，油酸依次经过醇酸热交换器、油酸预热器、塔顶分布器，使油酸沿着波纹填料表面往下流，同时异辛醇计量泵将异辛醇贮槽内的异辛醇泵入，异辛醇依次经过醇酯热交换器、异辛醇预热器，然后呈汽态状的异辛醇依次进入醇蒸汽管、汽液循环管、汽体分布器并上升至波纹填料处，上升的异辛醇汽体与波纹填料表面下流的油酸充分、反复接触，在催化剂的作用下发生酯化反应，其生成的油酸异辛酯和未反应的油酸一起下流并通过引流口流到塔下酯化釜，直至流到钩状引流出口、塔下酯化釜内下方，其中未反应的油酸可以与汽液循环管下端开口处的异辛醇汽体反应，而其中酯化反应生成的汽态水和未反应的异辛醇汽体一起不断向上升至酯化塔塔顶进入醇水分离装置，将水排出系统，无水异辛醇重新回流入塔下酯化釜，如此重复循环实现连续酯化。


2.根据权利要求1所述的一种用于合成油酸异辛酯的连续酯化工艺，其特征在于：所述塔下酯化釜的旁侧设有溢流管，所述溢流管的上端开口与塔下酯化釜的顶部连通，溢流管的下端开口与塔下酯化釜的底部连通，在溢流管上开有一粗酯溢出口，粗酯溢出口依次与醇酯热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：何关印，方海明，
申请(专利权)人：海盐县精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33