[实用新型]一种偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成装置

说明书

本实用新型提供了增塑剂合成技术领域一种偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成装置，包括酯化反应釜，酯化反应釜顶部气相出口经换热器一连接至醇水分离塔顶部，醇水分离塔中部设有回流管一连接至酯化反应釜；酯化反应釜底部连接至脱醇塔，脱醇塔底部经过滤器连接至成品罐；所述脱醇塔上连接有脱醇回流装置。本实用新型具有工艺条件容易控制、无污染、低能耗、易规模化生产的优点，具有很好的经济和环境可行性。

技术领域

本实用新型涉及一种偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成装置，属于增塑剂合成技术领域。

背景技术

增塑剂，是指用于增强塑料成型加工时的流动性，使塑料制品具有柔韧性的一类有机物质，具有高沸点、难挥发、一般不与塑料发生化学反应的特点。在塑料加工中添加该物质，可增强其柔韧性、可塑性和膨胀性，改善塑料成型加工时的流动性，从而使之容易加工。增塑剂的品种较多，在其研究发展领域曾经出现过的品种多达上千种，作为商品生产的增塑剂也先后达到100多种。偏苯三酸酯类增塑剂除具有通用型增塑剂的广泛适应性和增塑效果外，还具有其他特殊的功能，符合绿色化工及可持续发展的要求。

随着各国对增塑剂对人体健康的危害日益关注，开发新型无毒环保的增塑剂逐渐成为各国研究的重点。作为一种新型无毒环保的增塑剂，偏苯三酸三异壬酯，在挥发性、耐水抽出、耐迁移、耐低温和电性能等方面性能皆良好，尤其是在相容性、加工性和低温性能等又明显优越于邻苯二甲酸酯类。然而，邻苯二甲酸酯类增塑剂挥发性和迁移性极强，含邻苯二甲酸酯类的塑料制品在加工、加热、包装及盛装的过程中，会造成邻苯二甲酸酯的溶出，属于致癌物质。北美、西欧、日本等发达国家均颁布了相关法律法规，对邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用作出了严格规定。因此，开发新型无毒环保增塑剂来替代邻苯二甲酸酯类，成为现代增塑剂行业的必然趋势。

实用新型内容

本实用新型提供了一种偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成装置，其用于偏苯三酸三异壬酯增塑剂合成的工艺简单，生产过程安全环保。

为此，本实用新型提供了一种偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成装置，包括酯化反应釜，酯化反应釜顶部气相出口经换热器一连接至醇水分离塔顶部，醇水分离塔中部设有回流管一连接至酯化反应釜；酯化反应釜底部连接至脱醇塔，脱醇塔底部经过滤器连接至成品罐；所述脱醇塔上连接有脱醇回流装置。

脱醇回流装置具有如下两种方案：其一，该脱醇回流装置包括精馏塔，脱醇塔经循环泵、换热器三连接至精馏塔，精馏塔上连接有真空泵，精馏塔底部的回流罐二连接至脱醇塔。其二，该脱醇回流装置包括真空泵、循环泵、换热器三，脱醇塔经所述循环泵、换热器三自循环连接，真空泵连接在脱醇塔顶部连接。

为方便换热，在酯化反应釜和脱醇塔之间还设有换热器二。

所述醇水分离塔底部连接至脱醇塔顶部。醇水分离塔底部分离的水连接至脱醇塔，可进行水洗，充分利用资源。

为便于混合均匀，所述酯化反应器内设有搅拌装置。

在偏苯三酸三异壬酯增塑剂的合成时，依次包括如下步骤进行：

S1、酯化反应：将原料偏苯三酸酐和异壬醇投入酯化反应釜中，在氮气保护和均匀搅拌条件下，加热至122～156 ℃，所述偏苯三酸酐和异壬醇的摩尔比为1：（3.2～4.0）；偏苯三酸酐完全溶解于异壬醇中后，再升温至185±5℃，加入催化剂，所述催化剂为钛酸四丙酯和钛酸四异丙酯以1：（1.2～3.4）质量比复合而成，催化剂用量为反应原料总质量的0.04～0.12 %；保温反应0.5～1 h，同时分离出酯化过程中产生的水；继续升温至218～236℃，持续进行恒温回流，反应釜内的酯化液中酯含量不断提高，反应一段时间后，从酯化反应釜底部取样，测酸值；当测定的酯化液酸值＞0.07 mg KOH/g，继续进行恒温回流；当测定的酯化液酸值≤0.07 mg KOH/g，表明酯化反应已完成；进入下一步；