柠檬酸三丁酯的催化合成及优化

冯迪;熊双喜

【摘要】以柠檬酸、正丁醇为原料,一水合硫酸氢钠和助催化剂以一定配比作为催化剂催化合成柠檬酸三丁酯.重点讨论催化剂的配比、用量、酸醇摩尔比和反应温

度及反应时间等因素对酯化反应的影响.其优化工艺条件为:催化剂用量为总加料量

的4.0％～4.5％,其中一水合硫酸氢钠和助催化剂的物质的量比为1.0∶0.1,醇酸摩

尔比为0.46∶0.1,反应终点温度T=(145～150)℃,反应时间t=1.5h,酯化率达97％以上,该催化剂廉价易得,活性高,操作方便,催化剂固体成分可重复使用5次,再生容易,酯化率高,腐蚀性小,环境污染小.%Catalytic synthesis of tributyl citrate, with citric acid and butanol as material, using sodium hydrogen

sulfate/assistant-catalyat as catalyst was studied. The effects of activator loadings on the reaction was investigated. Citric acid/butanol molar ratio and reaction temperature on the esterification reaction were investigated, too. The optimum reaction condition was obtained as follow; catalyst loading=4. 0% ~4. 5% ( sodium hydrogen sulfate/assistant-catalyat molar ratio = 1.0: 0. 1) , citric acid/butanol molar ratio =0. 1: 0. 46, reaction temperature of end point = 145 ~ 150℃ ,and reaction time =1.5

h,efficiency of esterification = 97. 4% , activator was cheapness,facile, and repetition =5 , regeneration easy, causticity was small, pollution of environment was small.

【期刊名称】《科学技术与工程》

【年(卷),期】2012(012)021

【总页数】3页(P5355-5357)

【关键词】合成;柠檬酸三丁酯;催化

【作者】冯迪;熊双喜

【作者单位】台州学院医药化工学院,临海317000;台州学院医药化工学院,临海317000

【正文语种】中文

【中图分类】TQ245.24

柠檬酸三丁酯是一种新型无毒塑料增塑剂，用途广泛，可作为聚氯乙烯，氯乙烯共聚物、纤维素树酯、天然橡胶和合成橡胶的增塑剂、相溶剂和食品包装材料，医药器具，儿童玩具，个人卫生用品等塑料加工行业，也可用于药物、化妆品和食物的添加剂、头发生长促进剂，还用于蛋白质类溶液的消泡剂等而广受关注，成为首选替代邻苯二甲酸酯类的绿色环保产品。随着人们环保意识的增强以及环保法规的日益完善，开发生产柠檬酸三丁酯具有极好的发展前景［1—3］。

1 实验

1.1 主要试剂

柠檬酸(华美化工原料有限公司经销)分析纯，一水硫酸氢钠(金山化工厂)化学纯，正丁醇(中国上海试剂总厂)分析纯，硫酸(宜兴市展望化工试剂厂)分析纯，无水碳酸钠上海三鹰化学试剂有限公司分析纯，其余试剂均为化学纯。

1.2 方法

在装有搅拌器、温度计、蒸馏分水回流装置的三口反应器中，按一定比例加入一定量的柠檬酸和正丁醇，然后按一定比例加入一水合硫酸氢钠和助催化剂，搅拌微热

使之溶解(60℃左右)，取2.00 mL溶液用氢氧化钠标准溶液滴定，同时加热回流反应，反应中过量的正丁醇及生成的水通过蒸馏分水回流装置分水后，正丁醇继续回流反应，反应一定时间后，观察到正丁醇回流基本停止，即可以认为反应结束，停止加热，冷却反应液至80℃左右，取2.00 mL溶液用氢氧化钠标准液滴定。

2 实验结果与讨论

2.1 催化剂配比对酯化率的影响

固定柠檬酸用量为0.1 mol，正丁醇0.45 mol，一水合硫酸氢钠1.5 g，采用不同量的硫酸氢钠和助催化剂的配比作为催化剂，回流分水时间2.0 h，回流温度为110℃ ～160℃，测定相应的柠檬酸的酯化率，结果见表1。

由表1中的数据可以确定:在醇酸比，反应时间，反应温度和一水合硫酸氢钠相同的情况下，一水合硫酸氢钠和助催化剂的物质的量比为1∶0.10时，反应的酯化率最高。因此认定催化剂配比(一水合硫酸氢钠和助催化剂的物质的量比)为1∶0.10是最佳的配比条件。

表1 催化剂配比对酯化率的影响结果序号催化剂配比(n助催化剂∶n硫酸氢钠) 酯化率/%1 0.05∶1 90.66 2 0.10∶1 92.31 3 0.20∶1 92.08 4 0.40∶1 91.95 5 0.60∶1 91.44 6 0.80∶1 88.47

2.2 催化剂用量对酯化率的影响

固定柠檬酸用量为0.1 mol，正丁醇0.45 mol，采用物质的量比为1∶0.10而不同总质量的一水合硫酸氢钠和助催化剂作为催化剂，回流分水时间为2.0 h，回流温度为110℃ ～160℃，测定相应的柠檬酸的酯化率，结果见表2。

表2 催化剂用量对酯化率的影响结果1 0.40 93.48 2 0.85 96.82 3 1.30 96.71 4 1.80 96.12 5 2.55 94.86 6 4.20 94.12

由表2的数据可以确定:在醇酸比，反应时间，反应温度和催化剂(助催化剂和一水合硫酸氢钠)摩尔比相同的情况下，催化剂用量为0.85 g的时候，反应的酯化率最

高。因而认定催化剂总用量为0.85 g是最佳的催化剂使用量。

2.3 醇酸摩尔比对酯化率的影响

固定柠檬酸为0.1 mol，采用1.0∶0.1的硫酸氢钠和助催化剂为催化剂，用量为0.85 g，改变正丁醇的量，回流分水2.0 h，回流温度为110℃ ～160℃，测定相应的柠檬酸的酯化率，其结果见表3。

表3 醇酸摩尔比对酯化率的影响结果1 0.40∶0.1 91.93 2 0.42∶0.1 93.88 3

0.44∶0.1 94.12 4 0.46∶0.1 96.68 5 0.48∶0.1 95.82 6 0.50∶0.1 95.88

由表3中的数据可以确定:在反应时间，反应温度和催化剂(助催化剂和一水合硫酸氢钠)摩尔比和质量相同的情况下，醇酸摩尔比为0.46∶0.1的时候，反应的酯化

率最高。因此认定正丁醇和柠檬酸的物质的量比为0.46∶0.1是最佳的醇酸摩尔比。

2.4 反应时间对酯化率的影响

根据前面实验结果所得的最佳结果，取0.1 mol柠檬酸，0.46mol正丁醇，物质

的量比为1.0∶0.1的一水合硫酸氢钠和助催化剂共0.85 g作为催化剂，回流温度为110℃ ～160℃，改变回流分水反应时间，每隔一定时间取样2.00 mL，用氢

氧化钠标准溶液进行滴定，计算其酯化率，计算结果见表4。

表4 反应时间对酯化率的影响1 0.5 86.97 2 1.0 92.84 3 1.5 95.32 4 2.0 95.35 5 2.5 95.40 6 3.0 95.41

由表4的数据可以确定:在醇酸摩尔比，反应温度和催化剂(助催化剂和一水合硫酸氢钠)摩尔比和质量相同的情况下，反应的酯化率随时间的增长而升高，而反应时

间1.5 h以后，虽然酯化率有所升高，但是升的百分点不大，考虑时间消耗和产率的共同因素，确定反应回流时间为1.5 h是反应所需要的最佳反应时间。

2.5 温度对酯化率的影响

根据前面实验的最佳结果，每次取0.1 moL柠檬酸，0.46 moL正丁醇，物质的量比为1.0∶0.1的一水合硫酸氢钠和助催化剂共0.85 g作为催化剂，改变回流反应

温度，回流反应1.5 h，测定相应的柠檬酸的酯化率，其结果见表5。

表5 温度对酯化率的影响1 130 91.61 2 140 93.13 3 150 96.79 4 160 95.56 5 170 95.08 6 180 94.52

由表5中的数据可以确定:在醇酸摩尔比，反应时间，和催化剂(助催化剂和一水合硫酸氢钠)摩尔比和质量相同的情况下，终态温度为150℃的时候，反应的酯化率最高。因此认定反应的最佳终态温度为150℃。

2.6 催化剂固体成分重复使用对酯化率的影响

考虑经济和环境保护等方面，选择催化剂再利用。根据前面实验的最佳结果，每次取0.1 mol柠檬酸，0.46 mol正丁醇，而催化剂为物质的量比为1.0∶0.1的一水合硫酸氢钠和助催化剂共0.85 g(每次实验结束后用正丁醇洗涤硫酸氢钠固体后，再加入和原来等量的助催化剂，作为下个重复实验的催化剂)，回流反应终态温度为150℃，回流反应1.5 h，测定相应的柠檬酸的酯化率，其结果见表6。

表6 催化剂固体成分重复使用对酯化率的影响结果序号重复使用次数酯化率/%1 1 97.59 2 2 97.31 3 3 97.10 4 4 96.94 5 5 96.50 6 6 95.69

由表6可以确定:催化剂固体成分-硫酸氢钠循环使用5次，其酯化率仍然达在96.50%。

3 产品分析

用WZSⅠ型阿贝折射仪测定其折射率，多次测定确定它的折射率为1.445 9，即=1.445 9，与文献［4—6］报道的=1.446 0基本相符。

4 结论

通过实验和讨论说明以柠檬酸、正丁醇为原料，一水合硫酸氢钠和助催化剂以一定配比作为催化剂合成柠檬酸三丁酯是可行的，其优化工艺条件为:催化剂用量为总加料量的4.0% ～4.5%，其中一水合硫酸氢钠和助催化剂的物质的量比为

1.0∶0.1，醇酸摩尔比为0.46∶0.1，反应终点温度T=(145～150)℃，反应时间

t=1.5 h，酯化率达97%以上，该催化剂廉价易得，活性高，操作方便，催化剂固体成分可重复使用5次，再生容易，酯化率高，腐蚀性小，环境污染小。

参考文献

【相关文献】

1 颜连学.无毒增塑剂柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯合成及增塑性能研究.南京:南京大学，2001:35—37

2 郭泉.柠檬酸三丁酯合成的研究进展.化工时刊，2004;18(10):33—35

3 朱炳辰.化学反应工程(第3版).北京:化学工业出版社，2001:190

4 邓斌，黄海英.硫酸氢钠催化合成柠檬酸三丁酯.商丘师范学院学报，2005;21(2):25—27

5 丁欣宇，施磊.S2 O82－/TiO2－SiO2催化合成柠檬酸三丁酯.南通工学院学报，2004;3(1):43—45

6 郑玉，王继叶.柠檬酸三丁酯中和水洗实验研究.塑料助剂，2004;(2):52—54

柠檬酸三丁酯的合成工艺条件研究现状

柠檬酸三丁酯的合成工艺条件研究进展摘要：本文综述了近几年来柠檬酸三丁酯的合成工艺条件的研究现状、不同催化剂下的最佳工艺条件、以及不同催化剂的优劣，并对合成柠檬酸三丁酯的工艺条件进行展望。关键字：柠檬酸三丁醇催化剂引言随着我国塑料工业的迅速发展，无毒塑料的需求与日俱增，对增塑剂的要求越来越严格。我国柠檬酸产量较大，研制和生产柠檬酸醋类无毒增塑剂，为塑料工业提供新型增塑剂和拓宽柠檬酸的应用领域具有实际意义。其中柠檬酸醋类中以柠檬酸三丁醋(TBC)最为常用，性能最优，柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯可作为乙烯基树脂及纤维素的增塑剂,具有无毒、抗霉、无气味、塑化效果好的特点,并能改善树脂的低温、耐光、热氧化性能。美国FDA已批准在食品包装材料、玩具和日用品等领域使用,逐渐替代有毒增塑剂邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。柠檬酸三丁酯通常以柠檬酸和正丁醇为原料,酸催化酯化合成;乙酰柠檬酸三丁酯则是由柠檬酸三丁酯与乙酐乙酰化合成。近10年来,我国学者对柠檬酸三丁酯的合成工艺进行了大量的研究。传统合成TBC所用催化剂多为浓硫酸，该方法存在醋化效率低、设备腐蚀严重、容易产生副反应和大量的酸性废水、污染环境等缺点。近年来也出现了固体超强酸[1]，固载杂多酸[2]、无机盐[3]、阳离子树脂[4]、混合有机酸[5]等催化剂催化体系的研究报道。本文将对其研究成果进行总结和概括。 1.硫酸氢盐做催化剂硫酸氢盐中硫酸氢钠最为常见，硫酸氢钠催化剂活性高、稳定性好、价格低廉、后处理简单易行、无毒、无腐蚀性。它既克服了硫酸、杂多酸等均相催化剂难以回收、后处理工艺复杂等缺点,也避免了固体超强酸和其他固载化非均相催化剂的制备以及使用后的活化问题,尽管硫酸氢钠极易吸潮,但并不影响其催化效果,因此是一种很有开发应用前景的催化剂。吴英华[6]以硫酸氢钠为催化剂合成柠檬酸三丁酯,发现反应优化条件为:以0.1 mol柠檬酸为基准,醇酸摩尔比4.1:3.5g催化剂,反应时

课程设计-- 酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计

南京工业大学化学化工学院《化工过程与工艺设计》设计题目酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计学生姓名庄永祥班级、学号J1001100633 指导教师姓名周浩力设计时间2013年6月27日--2013年7月5日课程设计成绩（五级分制）：指导教师签字

前言在塑料制品大行其道的今天，塑化剂超标风险可谓无处不在。塑化剂或称增塑剂，是一种增加材料柔软性或是使材料液化的添加剂，种类多达百余种。近年来,随着食品、药品等工业的发展, 人们在对增塑剂的需求与日俱增同时, 对增塑剂的卫生也越来越关心。目前, 工业上常用的增塑剂是邻苯二甲酸酯类, 但已有大量研究发现, 此类增塑剂有可能致癌, 许多国家已严格控制其在食品包装材料、医疗器械及儿童玩具等产品中的使用。研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。柠檬酸三丁酯就是一种新型的良好的无毒增塑剂, 因其具有相溶性好、增塑效率高、不易挥发、无毒、无气味、耐寒性强等特点而倍受关注。因此，近年来,柠檬酸三丁酯的合成研究较为活跃。本设计针对目前国内生产及供需现状，对年产800吨无毒增塑剂柠檬酸三丁酯项目进行工艺设计。设计中，参考同类工业生产的工艺现状，将生产过程分为酯化、脱醇，水洗及分离，干燥，脱色和过滤等5个操作单元。通过进行物料衡算，确定每个操作单元进出物料量，并由此确定消耗定额，同时为热量衡算、设备选择、平面布置设计、管道设计、设备投资奠定基础。对该工艺中所涉及到的各换热过程如酯化等操作单元的加热釜、冷凝器等设备均进行热量衡算，确定各换热器的传热面积、加热过程所用加热蒸气量和最大加热蒸气量、冷却过程冷却水消耗量和最大消耗量，为各换热设备的选择和公用工程中涉及到的加热蒸气、冷却水的供应提供了依据。也为设备平面布置设计、管道设计和经济核算提供必要的数据。结合对各个单元所进行的物料衡算和热量衡算，根据各操作单元所涉及的物料性质，对该工艺中所涉及到的设备进行了选择，其中的定型设备根据《化工工艺设计手册》进行选择，非定型设备如蒸馏塔则根据进入蒸馏物料量进行必要计算，确定各塔所需理论板数，根据所选填料特性确定所需填料层高度，最终确定各设备的材质和规格。各个设备的选择为平面布置设计、管道布置设计及经济核算提供更为充分的依据。对该工艺中所涉及的酯化反应和乙酰化反应及脱醇、脱酸、干燥等精馏过程，根据各操作设备的温度和压力，在综合考虑经济因素和操作因素的基础上，对所用的温度和压力测量仪表进行选型，为整个生产工艺的正常操作控制提供依据。

柠檬酸三丁酯的催化合成研究

柠檬酸三丁酯的催化合成研究柠檬酸三丁酯是一种常见的有机酯类化合物，广泛应用于食品、药品、塑料、涂料等领域。其催化合成方法是一项重要的研究课题。本文将从反应机理、催化剂、反应条件等方面对柠檬酸三丁酯的催化合成进行探讨。一、反应机理柠檬酸三丁酯的催化合成是一种酯化反应。反应物包括柠檬酸、丁醇和催化剂，反应产物为柠檬酸三丁酯和水。反应机理如下：首先，柠檬酸和丁醇发生酯化反应，生成柠檬酸丁酯和水。然后，柠檬酸丁酯与丁醇再次发生酯化反应，生成柠檬酸三丁酯和水。整个反应过程中需要催化剂的存在，催化剂能够促进反应的进行，降低反应能垒。二、催化剂催化剂是柠檬酸三丁酯催化合成的关键因素之一。常用的催化剂有硫酸、氯化亚砜、三氯化铝、氧化铝等。其中，氧化铝催化剂具有较高的催化活性和选择性，且易于制备和回收利用。氧化铝催化剂的催化机理是通过吸附反应物分子，使其形成键合状态，从而促进反应的进行。三、反应条件反应条件对柠檬酸三丁酯催化合成的影响较大。常见的反应条件包括反应温度、反应时间、反应物比例、催化剂用量等。一般来说，反应温度在100℃左右，反应时间为2-4小时，反应物比例为柠檬酸：

丁醇为1：3，催化剂用量为柠檬酸质量的2%-5%。在这些条件下，柠檬酸三丁酯的产率可达80%以上。四、催化合成的优点相比于传统的酯化反应方法，催化合成具有以下几个优点： 1. 反应速度快，反应时间短。 2. 催化剂用量少，反应产物易于分离和纯化。 3. 反应条件温和，对环境友好。 4. 反应产物的选择性高，催化剂的选择性也较好。五、总结柠檬酸三丁酯的催化合成是一项重要的研究课题，其反应机理、催化剂、反应条件等方面都需要深入探讨。通过合理的催化剂选择和反应条件控制，可以实现高产率、高选择性的柠檬酸三丁酯催化合成。催化合成方法具有反应速度快、催化剂用量少、反应条件温和等优点，是一种值得推广和应用的方法。

柠檬酸三丁酯

柠檬酸三丁酯通常是由柠檬酸和正丁醇在催化剂作用下酯化而成,传统的催化剂是浓硫酸[1],虽然它价格低、催化活性高,但存在设备腐蚀严重、后处理工艺复杂、反应选择差、环境污染严重等弊端,因而寻求可替代浓硫酸的催化剂研究相当活跃,发现了很多催化效果较好的催化剂,下面就这方面的研究进行综合报道。 1硫酸氢钠催化合成柠檬酸三丁酯一水合硫酸氢钠是强离子型化合物,经研究发现,它易溶于水,水溶液呈强酸性,但不溶于有机酸和醇反应体系,可作为酯化反应的催化剂,研究表明该催化剂具有催化活性高、稳定性好、收率高、易于分离、合成方法简便、无腐蚀、无污染等优点。陈丹云[2]等用一水合硫酸氢钠催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件:0.1ｍｏｌ柠檬酸,醇酸物质的量比4.5,催化剂用量3.5ｇ,反应时间2ｈ、收率大于95.6%。邓斌[3]等用一水合硫酸氢钠催化合成柠檬酸三丁醋的优化条件:0.1ｍｏｌ柠檬酸,醇酸物质的量比4.2,催化剂用量1.5ｇ,反应时间2.5ｈ,柠檬酸的酯化率达98.47%。王建平[4]用一水合硫酸氢钠催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件是:醇酸物质的量比6.0～7.0,催化剂用量为酸、催化剂物质的量比1∶0.1,反应时间1.5ｈ,转化率大于95%,产品纯度达99%。 2固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸。研究表明用它作为酯化反应的催化剂具有选择性好,反应速度快,收率高,易分离,操作方便,催化剂稳定,能重复使用,不腐蚀设备,无污染,是一种具有发展前途的催化剂。孙长勇[5]等用固体超强酸ＳＯ4-2/ＴｉＯ2催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件:酸醇比为1∶4,反应时间为3.5ｈ,催化剂用量为总投入量的1.5%,酯产率达90%以上。熊国宜[6]等利用固体超强酸ＺｒＯ2/ＳＯ4-2催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件:ＺｒＯ2/ＳＯ4-2用量为0.6%酸醇物质的量比1∶3.6,回流分水2ｈ,蒸完后经中和,得产品,酯化率96.14%,催化剂重复使用价值若干次后,其酯化率仍达96%。何节玉[7]等用固体超强酸ＴｉＳＯ4/ＴｉＯ2催化合成柠檬酸三丁酯研究表明该催化剂活性高、选择性好、易分离、反应时间短、收率高。其优化条件:柠檬酸0.1ｍｏｌ,正丁醇0.39ｍｏｌ,ＴｉＳＯ4负载量10%,催化剂用量1.2ｇ,反应温度145℃,反应时间2.5ｈ,柠檬酸的酯化率为96.5%,产品收率为99%。孟宪昌[8]等用自制的纳米固体超强酸ＳＯ42-/Ｆｅ2Ｏ3(粒径1～100μｍ)催化合成柠檬酸三丁酯,考察了该催化剂在ＴＢＣ合成中的催化活性,并与ＳＯ42 /ＴｉＯ2,、ＳＯ2 4/ＺｒＯ2、ＳＯ2-4/Ｆｅ2Ｏ3进行了比较,实验结果表明纳米固体超强酸ＳＯ2-4/Ｆｅ2Ｏ3的催化能力比上述催化剂都强,特别是比非纳米ＳＯ2 4/Ｆｅ2Ｏ3要强得多。其优化条件是柠檬酸∶正丁醇=0.1∶0.45(物质的量比)催化剂用量1.59ｇ,(柠檬酸为0.1ｍｏｌ),反应时间为2ｈ,酯化率可达99.1%且催化剂重复使用性好,重复使用4次后酯化率仍达99.3%。 3对甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯对甲苯磺酸是一种强有机酸,用它代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂对设备的腐蚀和三废污染要比硫酸小得多,活性高、选择性好、价廉易得、用量少、产品色泽好,是一种适合工业生产的催化剂。谢文磊[9]等用对甲苯磺酸催化剂合成柠檬酸三丁酯的优化条件:催化剂用量0.7%,酸醇物质的量比15 5,100～160℃回流分水3ｈ,产品收率95.5%。沙耀武[10]等在微波辐射下用对甲苯磺酸催化剂成功合成了柠檬酸三丁酯,其优化条件:柠檬酸5.0ｇ,对甲苯磺酸0.3ｇ,正丁醇20ｍＬ,微波功率中高,辐射30ｍｉｎ,酯化率91.2%,该条件下的反应速度是常规加热法反应速度的6倍。 4无机盐酸盐催化合成柠檬酸三丁酯李绣瑜[11]用氯化铁催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件:醇酸物质的量比4∶1,催化剂量4%,反应时间2.0～2.5ｈ,转化率大于95%,产品纯度达99%。为了解决氯化铁易潮解难保存的问题,訾俊峰[12]等用活性碳固载氯化铁催化合成柠檬酸三丁酯,其优化条件:柠檬酸0.1ｍｏｌ,正丁醇0.5ｍｏｌ,催化剂用量4ｇ,在回流温度控制反应时间2.0ｈ,柠檬酸的酯化率为95.7%。黄志伟[13]等用四氯化锡催化合成柠檬酸三丁酯的优化条件:醇酸物质的量比4∶1,在柠檬酸0.2ｍｏｌ的情况下,催化剂用量为反应物质量的

柠檬酸三丁酯合成工艺的评述

柠檬酸三丁酯合成工艺的评述苏晓怡（高分子专09-1班 05号）摘要：柠檬酸三丁酯(TBC)是一种新型无毒增塑剂，它具有相容性好、增塑效率高、无毒、挥发性小，耐寒性、抗霉性、耐光性、耐水性优良、可降解等特点，因此是一种最有发展前途的绿色、安全增塑剂。本文介绍了柠檬酸三丁酯的生产合成工艺及发展前景。关键词：柠檬酸三丁酯 TBC 增塑剂柠檬酸生产合成工艺应用 1.概况柠檬酸三丁酯其系统名为： 2-羟基-1，2，3-三正丁氧羰基丙烷，英文名称为Tributyl Citrate，简称为TBC，分子式为C18H32O7。结构式为：分子量为 360.44，沸点170℃（133.3Pa），闪点（开杯）185℃。该产品常温下为无色透明液体，折光率为 1.4428(20℃)，不溶于水，是一种无毒增塑剂。能与丙酮、四氯化碳、矿油、醋油、蓖麻油、亚麻油、醇及其它溶剂相溶；不溶于水、无毒无味、挥发性小；耐热、耐光、耐水，与乙烯基树脂相容性好，是增塑性能较好的增塑剂。可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和各种纤维素树脂的增塑，具有相溶性好、增塑效率高、无毒、挥发性小等优点，而且经其增塑后，塑料低温挠曲性能好，在熔封时热稳定性好、不变色；其耐寒性、耐光性、耐水性优良，可用于食品包装材料和医疗卫生制品，并且在树脂中不滋长霉菌，有抗霉性；还可用作蛋白质类溶液的消泡剂；还可抗细菌及不滋长细菌，无刺激性，具有

阻燃和可降解性。因此，柠檬酸三丁酯稳定性好、经久耐用，是一种无毒无味的绿色环保塑料增塑剂。另外，其酰化衍生物乙酰柠檬酸三丁酯除了具有TBC的优点外。还可作为聚偏二氯乙烯的稳定剂、薄膜与金属粘合的改性剂等随着我国塑料工业的迅速发展，聚氯乙烯（PVC）作为塑料工业的主要产品之一，其应用领域越来越广泛。聚氯乙烯，尤其是软制品，在加工过程中需要使用大量的增塑剂，目前使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。但是由于存在潜在的致癌性，国外已经严格控制其使用。我国也已经制订了相关的法律和法规，将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。因此传统增塑剂的应用领域受到限制，研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。其中柠檬酸三正丁酯（TBC）就是一种开发利用前景广阔的新型绿色增塑剂。 2. 国内生产柠檬酸三丁酯的传统工艺在我国，柠檬酸三丁酯是柠檬酸和正丁醇在催化剂的作用下酯化合成而得的，传统的酯化反应一般用硫酸作催化剂，反应产物的后处理要经过碱中和、水洗、蒸馏脱醇脱水、脱色最后得到成品。 2.1酯化反应：反应是在带搅拌器、冷凝器、分水器、恒压滴液漏斗和温度计的四口瓶中进行，加热采用可控温电加热器。往四口瓶中加入正丁醇和柠檬酸和浓硫酸加热至回流状态，回流一段时间。每隔一定时间测定酸值。在回流状态下，随着反应的进行，反应液温度逐渐升高，通过加热装置和系统的真空度控制反应液温度在120℃左右；连续反应4.5h后反应液的酸值基本无变化，反应完毕后冷却。 2.2中和水洗

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨柠檬酸三丁酯自身无毒性，加上各项性能优良，是当前应用广泛的增塑剂，也是无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的重要原料。当前有西方国家将柠檬酸三丁酯增塑剂应用在食品包装和儿童塑料玩具领域，用来取代传统的增塑剂。标签：无毒增塑剂；柠檬酸三丁酯；绿色催化在过去传统塑料助剂中大多都是采用邻苯二甲酸酯作为各类包装的基本材料，随着新时期科学技术的快速发展，研究发现临本二甲酸酯类具有致癌性质，以此类物质制成玩具对幼儿身体将会造成较大威胁。当前柠檬酸三丁酯是国家公认的安全增塑剂，自身没有毒性，能够广泛应用在各类包装以及塑料制品中，所以当前加强无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成具有重要作用。柠檬酸三丁酯的合成有赖于催化剂，传统合成工艺都是采用浓硫酸，但是硫酸自身属于强质子酸，此类催化剂自身具有较多缺点，对于环境污染性较大。所以当前需要对绿色催化技术进行探析，提高无毒增塑剂柠檬酸三丁酯合成的质量。 1 硫酸催化合成柠檬酸三丁酯对于领苯二甲酸酯类增塑剂等有致癌性质的增塑剂，我国也提出了明确的限制条文。当前柠檬酸三丁酯具有广阔的的工业应用价值，能够作为“绿色”化的增塑剂，是当前塑料工业制品的主要发展方向，具有良好的市场经济价值。 1.1 甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯甲苯硫酸从研究中可以是一种酸性较强的有机酸，但是自身腐蚀性以及污染系数与硫酸相比较低，不容易与其他物质产生各个副反应。生产出来的各个产品光泽度较好且实际售价较低，便于运输与使用，是当前工业生产中应用较广的催化剂。当前可以通过甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯，其中需要对试验研究的优化条件进行控制。根据我国相关学者的研究，目前酸醇摩尔比为 1 ：6。此外还能通过甲苯为基本带水剂，甲苯硫酸实际用量较低，大约在3%，减压蒸馏收集到178至180℃的馏分，酯的实际含量较高，可达到99%。 1.2 氨基硫酸催化合成柠檬酸三丁酯现阶段氨基硫酸在工业清洁剂中应用范围较广，实际獲取途径简单，加上各方面应用性能较为稳定，具有较低的腐蚀性，不能有效参与到有机反应体系中，能够进行反复性应用，是一种实际应用前景较为广阔的催化剂。有相关研究人员取出0.2mol的柠檬酸、1.5g氨基硫酸和0.8mol正丁醇，在高温回流分水中反应一段时间，柠檬酸实际转化率较高。 2 无机盐催化合成柠檬酸三丁酯

柠檬酸三丁酯合成

柠檬酸三丁酯合成摘要：本文介绍了固体超强酸作催化剂生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂，开发柠檬酸三丁酯合成新工艺的核心在于研发出催化活性高、腐蚀性小、易分离、重复使用和再生性能好、成本低的催化剂。关键词：无毒增塑剂，柠檬酸三丁酯合成，固体酸一增塑剂的发展 1、增塑剂简介 1.1、概述增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性，使之易加工，赋予制品柔软性的功能性化工产品，也是迄今为止产能和消费量最大的助剂种类。它被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。 1.2、增塑剂作用机理增塑剂是具有一定极性的有机化合物，与聚合物相混合时，升高温度，使聚合物分子热运动变得激烈，于是链间的作用力削弱，分于间距离扩大，小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间，这样增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用代替了聚合物极性分子间的作用，使聚合物溶涨，增塑剂中的非极性部分把聚台物分子的极性基屏蔽起来。并增大了大分子链间的距离，减弱了分子间范德华力的作用，使大分子链易移动，从而降低了聚合物的熔融温度，使之易于成型加工。 1.3、增塑剂的分类增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度，即降低了聚合物分子链的结晶度。内增塑剂的使用温度范围比较窄，而且必须在聚合过程中加入，因此内增塑剂用的较少。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应，和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。增塑剂按塑化效果可以分为主、辅增塑剂。主增塑剂分子不仅能进入树脂分子链无定形区，也能进入分子链结晶区，因此它不会渗出，也不会喷雾，而形成表面结晶，这样就可单独使用。辅增塑剂则因相容性差，增塑剂分子只能进入树脂的无定形区而不能插入结晶区，单独用它们就会使加工制品渗出喷雾，所以只能和主增塑剂混合使用。 2、增塑剂的现状及面临的问题目前，全球已加快了无毒增塑剂产品的研发力度，特別加快了卫生要求高的塑料制品基础应用研究。而在我国，已被国外淘汰的DOP 等增塑剂还大有市场，而且增塑剂生产企业对于无毒新型增塑剂的开发和推广并沒有引起足够关注。国内市场上80%的增塑剂都是DOP、DBP（邻苯二甲酸二丁酯）等增塑剂，价格低廉是最关键的因素。国家标准《食品容器、包裝材料用助剂使用卫生标准》也把DOP列为可用于食品包裝的增塑剂品种之一。由此可见我国的增塑剂产业与国外相比还有很大的差距。经大量研究证实，DOP等邻苯二甲酸酯类增塑剂是一类致癌物质，其可以经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种途径进人人体。对机体多个系统均有毒性作用，被认为是一种环

绿色增塑剂柠檬酸三丁酯的制备研究

绿色增塑剂柠檬酸三丁酯的制备研究圣雅怡;张晶;陈腊梅【摘要】柠檬酸三丁酯为一种绿色环保的增塑剂,其应用具有广阔的前景.本文采用新型催化剂,以一水合柠檬酸、正丁醇为原料合成柠檬酸三丁酯.重点讨论了反应温度、酸醇比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响.其优化工艺条件为:反应温度120℃,酸醇比(物质的量)为1:4.5,催化剂用量为酸的4w％,反应时间为2.5h,柠檬酸三丁酯的产率可达到96％以上.%Tributyl citrate(TBC) is a kind of green plasticizer and has a widely application prospect. We synthesize TBC with citric acid monohydrate and n-butyl alcohol under the catalysis of sodium hydrogen sulfate. We studies the effects of act temperature, acid alcohol ratio, catalyst dosage and reaction time. Finally we get the optimal conditions: temperature is 120℃, acid alcohol ratio is 1:4.5, catalyst dosage is 4w％of the acid, and the reaction time is 2.5 hours. Our yield is more than 96％. 【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)011 【总页数】2页(P165-166) 【关键词】绿色增塑剂;柠檬酸三丁酯;催化;合成【作者】圣雅怡;张晶;陈腊梅【作者单位】南京科技职业学院,南京210048;南京科技职业学院,南京210048;南京科技职业学院,南京210048

柠檬酸三丁酯合成中的催化剂研究

柠檬酸三丁酯合成中的催化剂研究柠檬酸三丁酯是一种重要的有机合成产物，由柠檬酸和三丁醇在高温，高速，高压等条件下通过酯化反应合成而成，有着广泛的应用领域，如涂料乳液、建材表面涂层、化妆品、防火涂料等，因此，它的合成是非常重要的，而催化剂是控制和引导这个反应过程的重要因素，因此，对催化剂的研究是调控和提高柠檬酸三丁酯合成效率和产率的重要条件之一。对催化剂的研究分为学理性研究和应用性研究两个方面，学理性研究是指研究催化剂本身结构特征，分子间相互作用、活性位、活性原子等，以及催化剂在反应过程中可能发挥的作用机理，同时还要研究它们的加工方法和制备技术，以及合成的效率、稳定性和耐久性等。应用性研究则是指在反应过程中，催化剂的加入量，温度和压力的变化如何影响反应的进程，以及如何改变催化剂的组成、形状、类型以及反应条件如温度、时间和压力等，以及如何有效控制反应条件来提高反应效率，同时要解决制备催化剂时能耗和环境污染的问题。目前，主要用于柠檬酸三丁酯合成的催化剂有铁及其衍生物，磷酸酯类，以及铵类，木糖类，甲酸酯酸铜，五氧化二钒等，其中，铁及其衍生物是最常用的催化剂，可以有效降低反应温度，同时反应速率也很快，且获得的柠檬酸三丁酯的稳定性也很好。磷酸酯类催化剂可以更有效地提高柠檬酸三丁酯的合成效率，同时，其加工成本也比较低廉。铵类催化剂也可以有效地提高反应速率，但是，其加工成本相对较高，而且反应产物的稳定性也不太高，因此，一般不作为柠檬

酸三丁酯的合成催化剂使用。木糖类催化剂也可以用于柠檬酸三丁酯的合成，其反应速率可以提高50倍以上，而且在低温条件下，它也可以有效的合成柠檬酸三丁酯，同时，反应产物的稳定性也比较好，加工成本也比较低廉。除了上述使用较多的催化剂之外，最近也发现了一种新型的催化剂甲酸酯酸铜，它具有低活性、稳定性高、加工成本低、反应效率高等优点，并且可以有效地用于柠檬酸三丁酯的合成中，同时，反应产物的稳定性也极高，综上所述，甲酸酯酸铜是一种非常有效的柠檬酸三丁酯合成催化剂。另外，五氧化二钒也可以作为柠檬酸三丁酯合成的催化剂，它的反应速率可以提高30倍以上，而且可以在低温条件下进行反应，而且反应产物的稳定性也比较好，但是，它的加工成本比较高，因此一般不作为柠檬酸三丁酯的合成催化剂使用。从上可以看出，不同的催化剂有着不同的特点和应用价值，研究和开发新型催化剂，可以更有效更低成本地合成柠檬酸三丁酯，同时，需要不断完善催化剂研究，深入研究催化剂的反应过程，以期取得更高的效果。综上所述，对催化剂的研究是控制和引导柠檬酸三丁酯合成反应的重要因素，而催化剂的选择也是柠檬酸三丁酯合成反应中非常重要的一步，催化剂的学理性研究和应用性研究可以提高催化剂的效率和稳定性，从而更有效地合成柠檬酸三丁酯。因此，未来将不断研发出更有效、更稳定、成本更低的催化剂，以满足合成柠檬酸三丁酯的要

增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺

增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺 1.引言 1.1 概述概述增塑剂是一种在工业生产中被广泛使用的化学物质，其作用是在塑料制品中增加柔软度、可塑性和延展性。柠檬酸三丁酯是一种常见的增塑剂，被广泛应用于各个领域，如塑料制品、橡胶制品、涂料和油墨等。本文将介绍柠檬酸三丁酯的生产工艺，包括其定义和作用，以及特性和应用。我们将探讨生产柠檬酸三丁酯的工艺流程，并讨论工艺的优化和改进方法，以提高其生产效率和质量。通过本文的阅读，读者将能够全面了解柠檬酸三丁酯的生产工艺，并获得关于该工艺的实用信息。这对于从事增塑剂生产、研发和应用的相关人员具有重要意义。同时，本文也为进一步研究和开发新的增塑剂提供了参考和借鉴。 1.2文章结构文章结构的主要目的是为读者提供一个清晰的框架，以帮助他们更好地理解和阅读文章。为了实现这一目的，本文将分为以下几个部分:

第一部分是引言部分，该部分主要包括对文章的背景和目的进行介绍。在本文中，我们将讨论增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺。首先，我们将概述增塑剂的定义和作用，并介绍柠檬酸三丁酯的特性和应用。然后，我们将说明本文的结构和目的。第二部分是正文部分，该部分主要介绍增塑剂柠檬酸三丁酯的特性和应用。我们将详细描述柠檬酸三丁酯的化学结构和性质，并重点介绍它在塑料工业中的应用。通过对柠檬酸三丁酯特性和应用的分析，我们将深入探讨该增塑剂在塑料制品中的优势和潜在的挑战。第三部分是结论部分，该部分主要包括对柠檬酸三丁酯生产工艺的工艺流程进行介绍，并探讨如何优化和改进生产工艺。我们将详细描述柠檬酸三丁酯的生产过程，并提出一些可行的改进措施，以提高生产效率和质量。通过对生产工艺的分析和改进，我们希望能够为相关行业的生产者和研究者提供有益的参考和指导。通过以上几个部分的编写，本文将全面阐述增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺，并提供对应的理论依据和实践经验。希望本文能够为读者加深对该增塑剂的了解，并为相关领域的研究和生产工作提供有价值的参考。 1.3 目的本文旨在探讨增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺。通过对柠檬酸三丁酯

制备柠檬酸酸三丁酯化学方程式

制备柠檬酸酸三丁酯化学方程式柠檬酸酸三丁酯是一种常见的有机化合物，常用作食品添加剂和工业原料。其化学方程式是C12H20O7，在实验室中，我们可以通过化学反应来制备柠檬酸酸三丁酯。下面是具体步骤和化学方程式。步骤一：制备柠檬酸二丁酯 1. 将柠檬酸和丁醇加入反应瓶中。 2. 加入少量的硫酸作为催化剂。 3. 在加热的条件下，反应瓶中的物质发生酯化反应，生成柠檬酸二丁酯和水。化学方程式： C6H8O7 + 2C4H10O → C12H20O7 + 3H2O 步骤二：制备柠檬酸酸三丁酯 1. 将制得的柠檬酸二丁酯加入反应瓶中。 2. 加入少量的硫酸作为催化剂。 3. 在加热的条件下，反应瓶中的物质再次发生酯化反应，生成柠檬酸酸三丁酯和水。化学方程式： C6H8O7 + 3C4H10O → C12H20O7 + 4H2O

这样，我们就可以通过上述两个步骤制备出柠檬酸酸三丁酯。需要注意的是，在实验过程中，要注意控制好反应的温度和时间，以确保反应能够顺利进行并得到高纯度的产物。在化学实验中，安全始终是第一位的。在进行上述实验时，应该做好安全防护措施，避免接触到有害化学物品，以免发生意外。实验室应该配备好相应的应急设备，并严格按照化学实验的操作规程进行操作。制备柠檬酸酸三丁酯的化学方程式是一个简单而重要的化学反应，通过掌握其制备方法，我们可以更好地了解和应用这一有机化合物。在进行相关实验时，一定要严格遵守实验室的安全规定，确保自己和他人的安全。制备柠檬酸酸三丁酯是有机化学实验课程中常见的一项实验内容，通过该实验可以帮助学生掌握酯化反应的原理和操作技能。在进行实验之前，实验者需要对实验步骤和安全注意事项有所了解，以确保实验的顺利进行和个人安全。在实验中，第一步是制备柠檬酸二丁酯。柠檬酸二丁酯是一种酯类化合物，其化学结构中含有一个柠檬酸基团和两个丁醇基团。通过将柠檬酸与丁醇加入反应瓶中，并加入少量的硫酸作为催化剂，随后在加热条件下进行酯化反应，即可得到柠檬酸二丁酯和水。这个反应过程的化学方程式可以用简单的化学方程式表示为：

柠檬酸丁酯的合成

柠檬酸丁酯的合成柠檬酸丁酯是一种常见的化学物质，广泛应用于食品、饮料、香料和化妆品等行业。在本文中，我将深入探讨柠檬酸丁酯的合成方法，并分享我的观点和理解。柠檬酸丁酯的合成方法有多种，其中一种常用的方法是利用柠檬酸和丁醇进行酯化反应。下面我将详细介绍这一方法的步骤和原理。 1.将适量的柠檬酸加入到反应瓶中。柠檬酸是一种有机酸，常用于食品和饮料中作为酸味剂。它具有两个羧基基团，可以与醇反应生成酯。 2.加入丁醇到反应瓶中。丁醇是一种四碳醇，具有较好的溶解性和反应活性。它与柠檬酸中的羧基发生酯化反应，生成柠檬酸丁酯。 3.在反应中添加一定量的酸催化剂。常用的酸催化剂有硫酸、盐酸或甲酸等。酸催化剂可以加速酯化反应的进行，提高反应速率和收率。 4.将反应瓶密封并在适当的温度条件下进行反应。酯化反应通常在加热的条件下进行。反应温度的选择取决于具体的反应体系，一般在60-80摄氏度范围内。

5.反应完成后，通过蒸馏或其他分离技术将产物纯化。蒸馏是最常用的分离技术之一，可以将柠檬酸丁酯从反应混合物中分离出来。通过以上步骤，我们可以合成柠檬酸丁酯。这种合成方法具有简单、高效、适用范围广的特点。然而，需要注意的是，在实际合成过程中，还可能受到多种因素的影响，如反应条件、反应速率和产物纯度等。在我的观点和理解中，柠檬酸丁酯合成是一项具有重要应用价值的化学反应。柠檬酸丁酯作为食品和香料行业中的一种重要成分，广泛应用于各种产品中，不仅为其提供了独特的风味，还具有保鲜、杀菌和抗氧化等功能。柠檬酸丁酯的合成方法对于满足人们对安全、高效的合成需求具有重要意义。总结回顾：柠檬酸丁酯的合成方法主要是通过酯化反应实现的，具体步骤包括添加柠檬酸和丁醇，加入酸催化剂，进行加热反应，最后进行产物纯化。柠檬酸丁酯具有广泛的应用领域，并且其合成方法简单高效。在实际应用中，我们需要注意反应条件和产物纯度等因素的控制，以确保合成的柠檬酸丁酯质量和效果的稳定可靠。文章观点和理解：在我看来，柠檬酸丁酯的合成方法是一种非常重要的化学反应，它在食品和饮料行业以及香料和化妆品行业中有广泛的应用。这种合成方法简单实用，成本也相对较低，因此被广泛地采用。柠檬酸丁酯不仅能够为产品提供独特的风味，还具有杀菌、抗氧化和

柠檬酸酯合成用催化剂研究进展

柠檬酸酯合成用催化剂研究进展摘要:介绍了近年来柠檬酸酯类化合物的合成方法及主要用途。对各类催化剂,如磺酸类、固体超强酸、杂多酸、无机盐等在合成柠檬酸酯上的应用进行了综述,并分析比较了各种催化剂的优缺点。介绍了固载交联、纳米、磁化、微波辐射等技术在催化剂改性上的应用,展望了柠檬酸酯合成的发展前景。关键词:柠檬酸酯;合成;催化中图分类号:TQ42;O622 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2009)01-0052-05 柠檬酸酯类化合物以柠檬酸为主要原料,具有无毒、生物降解性好、挥发性小、抗细菌等优点是一种环境友好型材料。近年来,国内外对其的研究非常活跃,已成功开发出多种适合于不同领域的品种,前景广阔[1]。柠檬酸酯最广泛的用途是塑料的增塑剂,由于其无毒,增塑效果好,是食品包装用PVC薄膜、药品医药器械、玩具制品的主要增塑剂[2-3]。Hodgson等[4]研究用该类化合物可作为整理织物的非离子柔软剂及抗皱剂。Doll等[5]用柠檬酸和D-山梨醇合成了一种吸水剂,有增稠效果。日本的Taniuchi[6]在肥皂中加入含有烷基醚柠檬酸酯,发现对皮肤具有良好的清洁作用而不会造成皮肤红肿。美国的Imperante[7]将含有甘油烷氧基的柠檬酸酯加入口红,可防止唇膏的脱水收缩。柠檬酸乙酯在烟草工业中净化吸收烟叶燃烧生成的有害气体及保持烟支的韧性;还可作为螯合剂和载体溶液[8];柠檬酸丁酯也可以作为药品、化学品和食品的添加剂、头发生长促进剂,还可以用于蛋白质溶液的消泡剂[9]。柠檬酸酯作为一种重要的表面活性剂已经在世界范围内得到广泛的应用。但目前,中国对其的应用仅限于作为PVC 增塑剂材料。柠檬酸酯可通过柠檬酸和醇类酯化反应而得,其合成路线并不复杂。而其合成技术优劣主要取决于所选催化剂的差异。所以,其研究重点是筛选一种优质高效、腐蚀性小、易于分离、重复使用性好、成本低的催化剂。传统的酯化反应一般用硫酸作为催化剂,该法虽然催化剂价格便宜,催化活性高,但存在设备腐蚀严重、副反应多、反应废液难处理、生产成本高等缺点[10-12]。随着研究的不断深入,人们已发现多种催化剂对酯化反应都有良好的催化活性。 1 磺酸类催化剂 1.1 对甲苯磺酸对甲苯磺酸(简称PTS)是一种强有机酸,其对设备的腐蚀性和“三废”污染比硫酸小,不易引起副反应,产品色泽好,价廉易得,用量少、活性高,是一种适合于工业生产的催化剂。李成尊等[13]采用对甲苯磺酸催化合成柠檬酸三正丁酯(简称TBC),确定的最佳反应条件为:酸醇物质的量之比1∶6,催化剂用量1%,反应时间6 h,酯化收率达到92%。黄红生等[14]以活性炭固载PTS为催化剂,合成TBC,确定了最佳的工艺条件:以0. 3mol柠檬酸为基准,

年产550吨无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯工艺

目录设计任务说明书 (1) 总论 (2) 第1章工艺流程概述 (5) 1.1 乙酰柠檬酸三丁酯的简介 (5) 1.2 工艺流程 (5) 第2章工艺计算 (6) 2.1 物料流程图，定计算范围 (6) 2.2 基础数据 (6) 2.3 物料衡算 (7) 2.4 热量衡算 (12) 2.5 设备选择 (16) 2.6 工艺流程设计说明 (18) 2.7 平面布置设计说明 (19) 2.8 管道设计说明 (19) 第3章投资与成本分析 (20) 3.1 原料消耗定额 (20) 3.2 附属设施 (20) 3.3 投资估算 (20) 3.4 产品成本估算 (22) 第4章安全生产与环境保护 (23) 4.1 安全生产 (23) 4.2 环境保护 (23) 第5章总结 (24) 第6章工程图纸（附录） (27) 第7章设计的体会与收获 (25) 参考文献 (26)

年产550吨无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯工艺设计任务书原始数据：年产量550t，每年生产340d 任务和要求： 1. 查阅文献，写文献总结。 2. 生产方法的选择，流程设计； 3. 进行物料衡算，热量衡算； 4. 设备选型及设计； 5. 投资估算，成本估算； 6. 环境保护与安全措施； 7. 绘制工艺流程图和主要设备图； 8. 写设计说明书。总论 1．产品概述

柠檬酸三丁酯(TBC)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)可作为乙烯基树脂及纤维素的增塑剂,具有无毒、抗霉性、无气味、塑化效果好等优点,已获美国食品与医药管理局批准使用。过去常用硫酸作催化剂合成TBC和ATBC,对设备的腐蚀比较严重。人们一直在寻找新的催化剂[1~18]。作者以氨基磺酸作为催化剂,两步合成ATBC,在适宜条件下,酯化率达98.2%,酰化率达91.3%。氨基磺酸易得、性质稳定安全、使用方便、可循环使用而无需再生,有一定工业应用价值。乙酰柠檬酸三丁醋的用途及应用前景：柠檬酸脂类可作为聚合物(如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚异丁烯、聚氨脂等)，共聚物(如:异丁烯一异戊二烯共聚物，丁二烯一苯乙烯共聚物等)及各种纤维树脂(如:硝基纤维素，乙基纤维素，醋酸纤维素等)的增塑剂。与其它类型增塑剂相比，它具有相溶性好，挥发性小，抽出率和粘度低，且耐热性、耐寒性、耐旋光性、耐水性优良等特点，其最大优点是无毒、无臭、无锈变作用。例如，作为户VC增塑剂时，用普通方法混合，产品具有良好的透明度和低温性，其它各种性能均比DOP增塑剂有明显改进，因此，它是一类用于食品包装、儿童玩具、医疗用品及其它生活用品的优良无毒增塑剂。美国食品与医药管理局(FDA)认为乙酰柠檬酸三丁脂是最安全的增塑剂之一。早在70年代ATCB就广泛应用于医疗器械上，如聚氯乙烯血液袋、输液管等，后来又常用作制造缓解药片的增塑剂。柠檬酸脂除用作各种树脂的助剂外，还可用作医药制品助剂，金属涂层，卫生用品中的除臭剂、香料和食品添加剂，色谱分析固定相等，应用前景十分广泛。随着生活水平的提高，人们越来越关注食品的安全问题，1999年12月7日，欧盟发布“禁令”，禁止销售供三岁以下儿童使用的、放入口中的含有邻苯二甲酸脂类增塑剂的聚氯乙烯软塑料玩具及儿童用品，且对食品包装带用塑料制品作出了严格规定，传统的增塑剂己无法满足市场要求，因此作为世界公认的安全增塑剂—乙酰柠檬酸三丁脂将有较大的发展空间。目前美国、英国、德国、法国、荷兰、意大利、日本等国都许可乙酰柠檬酸三丁脂增塑的塑料薄膜作为食品包装材料。特别是乙酰柠檬酸三丁醋具有极低的急性毒性(小鼠经口试验高达300g/kg)，良好的热稳定性及机械性能，应用领域十分广阔。 2. 合成工艺的最新进展[1][2][3] 乙酰柠檬酸三丁脂的合成分为柠檬酸与正丁醇脂化反应生成柠檬酸三丁脂及柠檬酸三丁脂乙酰化反应两部分，而酯化反应是整个工艺的关键。目前国内外研究热点主要集中在酯

N-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成增塑剂柠檬酸三丁酯

N-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成增塑剂柠檬酸三丁酯滕俊江;李春海;乔艳辉【摘要】在离子液体N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]+[HSO4]-)的催化下,以柠檬酸和正丁醇为原料,合成了无毒增塑剂柠檬酸三丁酯.结果表明,[Hmim]+[HSO4]-催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件为:n(柠檬酸)∶n(正丁醇)=1∶4.5,催化剂用量占反应物料总质量的5％,反应时间3.5h,在此条件下产品收率97.31％,催化剂重复使用5次,仍保持较好的催化活性.产品经红外光谱、核磁进行定性分析,纯度经气相色谱分析大于99.0％.%Tributyl citrate was synthesized by citric acid and n-butanol with iV-methyl-imidazolium hydrosulfate as catalyst. Experiment results indicated that the optimum process conditions were as follows;molar ratio of citric acid to n-butanol 1:4.5 , the amount of catalyst 5% of the mass of reactants, reaction time 3.5 h, the yield was up to 97.31% . After the catalyst being used for 5 times,activity did not significantly decline. Qualitative analysis of product was carried out by IR and NMR. Purity of product analyzed by GC was over 99.0%. 【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2012(041)004 【总页数】4页(P643-645,648) 【关键词】离子液体;N-甲基咪唑硫酸氢盐;催化合成;柠檬酸三丁酯【作者】滕俊江;李春海;乔艳辉

酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计

南京工业大学化学化工学院《化工过程与工艺设计》设计题目酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计学生姓名秦金彪班级、学号1001100617 指导教师姓名周浩力设计时间2013年6月27日--2013年7月5日课程设计成绩（五级分制）：指导教师签字

目录第1章引言 (1) 1.1催化酯化法生产TBC概述 (1) 1.2与传统增塑剂相比，TBC的优点 (2) 第2章设计说明书 (2) 2.1柠檬酸性质 (2) 2.2正丁醇性质 (3) 2.3柠檬酸三丁酯性质 (3) 2.4柠檬酸三丁酯应用 (5) 2.5柠檬酸三丁酯的设计依据 (6) 2.6基本工艺过程 (7) 第3章设计计算书 (8) 3.1基础数据 (8) 3.2物料衡算 (9) 3.2.1酯化过程 (9) 3.2.2脱醇过程 (11) 3.2.3水洗过程 (12) 3.2.4干燥过程 (13) 3.2.5脱色过程 (13) 3.2.6总物料平衡 (14) 3.3热量衡算 (14) 3.3.1所用常数 (14) 3.3.2酯化釜 (15) 3.3.3酯化釜第一冷凝器 (18) 3.3.4酯化釜第二冷凝器 (18) 3.3.5脱醇釜 (19) 3.3.6脱醇塔顶冷凝器 (20) 3.4设备选择 (21)

3.4.1正丁醇原料贮槽 (21) 3.4.3酯化釜 (22) 3.4.4酯化釜第一冷凝器 (22) 3.4.5酯化釜第二冷凝器 (22) 3.4.6酯化回流罐 (22) 3.4.7正丁醇输送泵 (22) 3.4.8废水贮罐 (22) 3.4.9脱醇塔 (23) 3.4.10脱醇塔顶冷凝器 (29) 3.4.11 TBC计量罐 (29) 3.4.12脱醇塔泵 (29) 3.4.13脱醇冷凝器 (30) 3.4.14脱醇回流罐 (30) 3.4.15丁醇回收罐 (30) 3.4.16水洗釜 (30) 3.4.17水洗静置罐 (30) 3.4.18水洗泵 (30) 3.4.19干燥塔 (30) 3.4.20干燥冷凝器 (31) 3.4.21箱式过滤机 (31) 3.4.22成品计量罐 (31) 3.4.23成品泵 (31) 3.4.24成品贮罐 (31) 3.4.25干燥塔受槽 (31) 3.5主要仪表选择 (32) 3.5.1酯化釜压力表的选择 (32) 3.5.2脱醇塔、干燥塔压力表的选择 (32) 3.5.3温度表的选择 (32) 3.6工艺流程设计说明 (33)