精细化工生产技术4-增塑剂生产电子教案.ppt

项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 项目分析 生产邻苯二甲酸二正丁酯产品需如下知识: 酯化反应也称O-酰化是在醇或酚的羟基氧原子上引入酰基制取酯的化学过程。其反应通式如下： 式中：ROH可以是醇或酚，R1COZ是酰化剂，可以是羧酸、酸酐、酰卤、酰胺、腈、醛、酮等为酰化剂。羧酸酯在精细化工产品中有广泛的应用。根据酰化剂的不同可将酯化反应分为羧酸法、酸酐法、酰氯法及酯交换等。 羧酸法 以羧酸作酰化剂进行O-酰化反应也称为直接酯化法，所用的羧酸可以是脂肪族 羧酸，也可以是芳香族羧酸。羧酸法是合成酯的最重要的方法之一。 酸酐法 羧酸酐是较强的酰化试剂，适用于酚类和空间位阻较大的叔醇的酰化。常用的 羧酸酐有乙酐、丙酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等。 酯交换 酯与醇、酸或另一分子其它酯发生反应时，生成新的酯的反应。酯交换法有三 种类型：酯醇交换、酯酸交换 、酯酯交换 间歇酯化工艺 连续酯化工艺 项目实施 前期工作 方案确定 生产温馨提示 项目讨论 谢 谢 * * 项目任务 常州光明化工集团，下设日化厂、涂料厂、助剂厂、农药厂、胶黏剂厂五个生产厂家，分别生产如下产品：化妆品营养润肤霜、聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂、水性内墙涂料（苯丙乳液）、家庭餐具清洗剂、塑料助剂等，该集团有如下生产任务，需要尽快完成： 常州光明化工集团日化厂化妆品生产车间营养润肤霜的配制与生产； 常州光明化工集团涂料厂车间水性涂料成膜物(苯丙乳液)的制备与外墙涂料的生产； 常州光明化工集团助剂工厂增塑剂生产车间邻苯二甲酸二丁酯的生产； 常州光明化工集团日化厂家庭餐具清洗剂的配制与生产； 常州光明化工集团涂料厂胶黏剂车间聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的生产； 常州光明化工集团农药厂除草剂生产车间西玛津的生产； 这些任务由精细化工0711生产班组承担，集团公司将派出生产主管（教师）进行指导，要求在规定时间内完成相应的任务。同时，告知精细化工0711生产班组全体成员，在实施项目时，根据项目任务的需要，将全体班组成员分为若干个工作小组（每6人一组），并进行人员分工。 ?酯化反应原理及规律; ?酯化反应控制、产物分离、提纯与分析知识; ?安全操作、环保生产、经济知识； ?实验原理与操作知识。 进行邻苯二甲酸二正丁酯生产操作规程设计需如下知识: ?工艺操作与控制知识; ?反应设备选用知识; ?工艺绘图知识 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 酯化理论基础 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 常见酯化方法 π-络合物 σ-络合物 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 催化剂 常用的催化剂有碱性催化剂和酸性催化剂两种，酸性催化剂的催化活性高于碱性催化剂。工业上采用： 1、 无机酸、有机酸或其酸式盐 最常用的是H2SO4 2、 强酸性离子交换树脂 特点：可再生利用，催化效率，取决于树脂性质 3、 非酸性催化剂 特点：没有腐蚀作用，产品质量好，色泽浅，付反应少 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 影响酯化反应的因素 醇的结构 醇的结构对反应有较明显的影响。伯醇的酰化速度最快，仲醇次之，叔醇最慢，而伯醇中又以甲醇最快。 酚羟基因受芳环共轭效应的影响，其酯化反应速度也相当低。因此，叔醇和酚的酯化一般不用羧酸法，而采用酸酐法、酰氯法等。 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 羧酸结构 甲酸比其它直链羧酸进行酯化反应的速度要快。含有侧链的羧酸酯化速度比较慢，而且随着碳链的增长，酯化的反应速度明显下降。碳链上的苯基对酯化反应无明显影响。 采用直接酯化法应充分考虑到羧酸与醇的酯化是一可逆平衡反应。为了加快反应速度、缩短反应时间，除采用加热回流，提高反应温度外，还常选用合适的催化剂。 图1 配有蒸出共沸混合物的液相酯化装置 Ⅰ—带回流冷凝器的酯化装置；Ⅱ—带蒸馏柱的酯化装置； Ⅲ—带分馏塔的酯化装置；Ⅳ—塔盘式酯化装置 图2 磺酸离子交换树脂催化酯化装置 1—反应器；2—萃取塔；3—醇回收塔 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 酯化装置 项目三 邻苯二甲酸二正丁酯的生产 酯化装置的设计原则：有利于共沸混合物的移除，以提高平衡转化率. 有四种类型: 前三种类型装置的共同点是酯化器容积较大。采用外夹套或内蛇管加热。酯化器内呈沸腾状态，反应物料连续进入反应器，而共沸物则从反应体系中蒸出。 这三种类型装置的区别仅在于分离系统的效率。 第一种只带有回流冷凝器