[实用新型]一种连续酯化生产顺丁烯二烷基酯的系统

说明书

本实用新型提供了一种连续酯化生产顺丁烯二烷基酯的系统，包括顺次连接的单酯反应器、双酯反应器、催化精馏塔、碱洗设备、水洗设备、脱轻塔和产品精馏塔，单酯反应器的进料口连有顺丁烯二酸酐和烷基醇的混合原料输送管；催化精馏塔的底部连有烷基醇输送管。该种连续酯化生产顺丁烯二烷基酯的系统，将传统的釜式间歇操作变为连续操作，并可降低反丁烯二酸二烷基酯的生成量，提高顺丁烯二酸酐转化率，且催化剂使用量低，废水排放量少。

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，特别是涉及一种连续酯化生产顺丁烯二烷基酯的系统。

背景技术

顺丁烯二酸二烷基酯的制备常采用顺丁烯二酸酐与烷基酯来进行合成，从相关的研究文献可知，因顺丁烯二酸酐是二元酸，在合成过程中，酯化反应是分步发生的。以顺丁烯二酸酐和乙醇为原料，合成顺丁烯二酸二乙酯为例，其酯化过程如下：

两步酯化反应可以在同一个反应器内完成，也可以在不同反应器内分布完成。顺丁烯二酸酐和烷基醇一步酯化生成顺丁烯二酸单烷基酯的反应，在适当温度下不依靠催化剂也可顺利完成，而顺丁烯二酸单烷基酯继续酯化生成顺丁烯二酸二烷基酯的过程，需要在催化剂的作用下进行。

顺丁烯二酸二烷基酯是重要的活性中间体和有机合成中间体，同时又是多种塑料的增塑剂，可通过自聚或共聚合成广泛应用的合成树脂、涂料、塑料、石油化工和造纸工业的各种材料，用途十分广泛。在工业生产中，顺丁烯二酸二烷基酯通常会存在异构化问题，其反式异构体为反丁烯二酸二烷基酯，且常规分离方法很难将两种异构体分离。在实际应用中，聚脲等高端材料合成和药物合成对原料顺丁烯二酸二烷基酯品质有较高的要求，如酸值小于0.05mgKOH/g，反式二烷基酯含量小于1％等，但常规工艺并没有解决减少反式异构体生成量的问题。

此外，当前工业化常采用釜式反应间歇操作生产顺丁烯二酸二烷基酯，利用反应釜和均相酸性催化剂(如硫酸、苯甲酸及其衍生物)进行生产，完成两步酯化后进行过量烷基醇的去除、碱洗水洗脱酸和产物分离操作，整体工艺存在生产效率低且能耗高、废水排放量大的问题。

专利CN 87105388 A马来酸二烷基酯的制备方法，在单酯化区顺丁烯酸酐同烷基醇反应得到相应的顺丁烯二酸单烷基酯，之后所有顺丁烯二酸单烷基酯进一步同烷基醇反应得到相应的顺丁烯二酸二烷基酯。该专利中的二级酯化区采用一个或多个釜式反应器，反应时间长，如要生产高纯度顺丁烯二酸二烷基酯产品，需在釜式反应器中进行碱洗水洗等步骤，操作繁琐，生产效率低，废水排放大，且未提及产品中反顺丁烯二酸二烷基酯含量。

专利CN 106187775 A一种马来酸二甲酯提纯方法，公开了一种分离顺式和反式丁烯二酸二甲酯的方法，该方法采用吸附分离技术将反式丁烯二酸二甲酯吸附于吸附柱上，分离出较高纯度的顺式丁烯二酸二甲酯，产品中反式二甲酯含量小于50ppm。但该方法操作繁琐，吸附柱成本较高，只适用于医药行业小批量生产。

专利CN 102260252 A涉及一种顺丁烯二酸二甲酯的生产方法，双酯化催化蒸馏塔包括上、中、下三段，单酯和甲醇从上端侧线进入双酯化催化蒸馏塔，然后进入中段，从第一层塔板进入第一个体外固定床反应器，依次进入第二、第三……体外固定反应器，最后进入双酯化催化蒸馏塔下段，经催化精馏后，塔釜得到顺丁烯二酸二甲酯。该工艺设备在塔外设置固定床反应器，多层级侧线固定床的设置，会增加催化精馏塔稳定性的难度。单酯和甲醇仅从上段侧线进入，会造成大量没有反应的甲醇蒸发，转化率降低，塔底操作温度160～180℃，虽未提及产品中反丁烯二酸二甲酯的含量，在酸性、高温环境下顺式二烷基酯会部分转化为反式二烷基酯，推测产品中反式二烷基酯含量较高。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种连续酯化生产顺丁烯二烷基酯的系统，该系统可连续操作，并可有效降低反丁烯二酸二烷基酯的生成量，提高顺丁烯二酸酐转化率，且催化剂使用量低，废水排放量少。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：