邻苯二甲酸二丁酯生产原理操作规程

邻苯二甲酸二丁酯生产原理、操作规程

1、酯化反应，分二步进行

⑴单酯的生成：在115℃时苯酐很快的溶解于丁醇中并相互反应形成邻苯二甲酸单丁酯。115～130℃

C8H4O3（苯酐）+ C4H9OH 邻苯二甲酸单丁酯

加热

此反应不需要催化剂即可顺利进行且反应是不可逆的。

⑵双酯的生成：在145～150℃下单酯在催化剂硫酸的作用下，与丁醇反应生成双酯和水。145～150℃

邻苯二甲酸单丁酯+ C4H9OH 邻苯二甲酸双丁酯+ H2O

H2SO4

此步反应是可逆反应，且进行很慢（平衡常数Kp=2～4）。等当量的单酯与醇反应平衡时，双酯产率为66%，为提高双酯产率必须使醇过量，并尽可能除去反应生成的水。

双酯的生成机理实际是硫酸氢离子首先和羧酸（—COOH）生成钅羊盐，增加了羧基碳原子的正电性，再与醇进行亲核加成反应，加成物失去一水分子和一个氢离子而得酯。

⑶为了使双酯生成反应速度加快和使反应进行尽可能的完全，在酯化反应过程中应采取以下措施。

a、催化剂及其用量：

酯化反应如不用催化剂，反应进行得很慢，需要几百小时才能完成，加入硫酸做催化剂可以大大降低反应活化能，使反应在几小时即可完成，但催化剂的加入量要适量。加得太多，不仅会使设备腐蚀严重，而且很容易形成副反应，使生成物的色泽加深，从而影响产品的质量和收率。

b、醇的过量与脱水：

生成双酯的反应为可逆平衡反应，为使反应进行完全，必须加入过量的醇和移除生成的水，加入过量的醇目的有两方面：①是促使向生成酯的方向进行，从而加快酯化反应速度，提高酯的产量。②是过量的醇作脱水剂，在常压下丁醇与水形成二元共沸物蒸出以除去生成的水。共沸点为92.4℃，组成：62%（丁醇），38%（水）重量比，冷却后利用冷液中丁醇与水的比重的差异将水分除去。

c、反应温度的控制：

从理论上讲，反应温度越高，反应速度越快，温度每上升10℃，反应速度提高2～4倍，但反应温度过高则会发生过热分解，甚至焦化，使产品色泽加深，收率下降，因此反应温度要控制在150℃以下。

d、搅拌的作用：

搅拌可加快苯酐在丁醇中的溶解和生成单酯的程度，搅拌使传热均匀，即避免了局部过热，又可帮助生成水的蒸出，同时搅拌防止苯酐沉底，加快反应速度。

⑷酯化反应的副反应：

酯化反应中主要副反应是生成丁醚，造成产品内在质量下降。为了避免这些副反应的发生，首先要避免丁醇和浓硫酸的直接接触，为此可该用稀硫酸（一般浓度为30～50%）较为合适，为提高和稳定产品的质量，可使用非酸性催化剂（如：铝酸盐，氧化亚锡，钛酸四丁酯）。

为了除去副反应生成的色素物质，在酯化反应中加入适量的活性炭（一般为0.1%）脱色。

2、中和反应

酯化合成的粗酯中，含有一定的酸度，这些酸度主要由：未反应的催化剂硫酸，苯酐，单丁酯构成，加纯碱中和除去。

中和反应中的副反应：

a、水解，在碱、酸的存在下，生成的二丁酯会发生水解，为了避免水解反应，中和后应尽快把酯，碱分离。

b、皂化，酯的碱性水解，最后生成羧酸钠盐，中和温度高，碱液浓度大，碱过量都会发生皂化反应，皂化后会影响过滤速度，产品质量与收率，所以应尽量避免造化反应的发生。

c、乳化，两个互不相溶的液体，在乳化剂的存在下经过激烈的搅拌，一种液体在另一种中分散成细小颗粒，形成乳状液的过程，称之为乳化。皂化所生成的钠盐恰是乳化剂，发生乳化后会严重影响收率，而且给以后的处理带来极大的困难（成品混浊，不易过滤）所以中和反应时应严格控制温度及碱液浓度，避免低温操作和剧烈搅拌，避免碱液浓度过高。

中和反应控制条件：

⑴碱液浓度和碱液用量

碱浓度以4%（比重1.03，25℃）左右为宜，碱用量以为苯酐量的3%为宜。

⑵中和温度

从理论上讲，酸，碱中和与反应温度关系不大，但由于温度越低，粘度大，不利反应，也不分层，引起乳化，70～75℃为宜。

⑶搅拌的作用

60转/分为宜。

⑷酯化终点酸度

若酯化终点超过2mgKOH/g，说明酯化反应进行的不完全，有单酯的存在，此时中和，不但需要增加碱的用量，而且单酯与碱液反应生成钠盐溶于水，将分层的水淌出。

⑸酯的浓度

若酯的浓度大（说明含醇少）粗酯与碱液的比重差异很少，则很易发生乳化现象，造成分层困难，在正常情况下，粗酯的比重应在0.95左右。

邻苯二甲酸二丁酯操作规程

前言：化工产品的生产属高温高压、易爆易燃、有毒有害，而苯二甲酸二丁酯的生产是由邻苯二甲酸酐和正丁醇在硫酸催化剂存在下而成的，其所用原料属于有腐蚀、有毒和易爆品，其生产车间属于乙级防爆。作为生产人员必须时刻时刻注意，警钟长鸣，防患于未然，做到进门不吸烟，吸烟不进门，牢固树立安全第一的思想。

苯二甲酸二丁酯生产经酯化、中和、脱醇、压滤四道工序，其反应采用醇过量下进行，为了降低消耗，提高收率特设回收工序。

苯二甲酸二丁酯主要用于聚氯乙烯增塑剂，详细介绍如下：

一、产品介绍

产品名称：邻苯二甲酸二丁酯（简称二丁酯）

符号：DBP

执行标准代号：GB11405-89标准（技术指标）

二、原料规格

原材料质量好坏是直接影响该原料产出的产品质量的关键所在，因此对所进的原材料也应该执行国家标准，否则是生产不出国标产品的。

1邻苯二甲酸酐（简称苯干），按国标GB15336-2006。

2.正丁醇按HG2-1138-77 标准验收。

3.硫酸按GB 534-65指标执行。

4.纯碱应符合GB210-65标准。

5.活性炭按302型药用炭标准的酸碱度和吸着力验收。

三、生产工艺流程：

<一>.生产工艺流程示意图：

苯

丁

硫

<二>.生产操作：

1.酯化工序：本工艺系间歇法生产，反应在有夹套蒸汽和内装盘管蒸汽双层加热的不锈钢反应釜中，在搅拌下进行酯化反应的。

2.实际投料量：试产时投料量最高投料量投回收醇的投料量

苯干550kg650kg 700kg 650kg

丁醇825kg975kg 1050kg 650kg

硫酸4kg 4.5kg 5.3kg 5.3kg

活性炭4kg 4kg 5kg 5kg

回收醇410kg（按80%折算）3.操作方法：

○1投料前先检查酯化系统所有管道的阀门是否关好完善，并记录其完好程度

○2所有原料辅料，凭化验单进行外观检查，合格后按投料比备料，经班长或第二者核对无误后方可投料，空的包装容器一定要抖净。

○3丁醇放入1/3 后再投苯干，并一并投入，投完后略加搅拌，在刚停搅拌釜内还带有波浪时趁此将事先准备好的硫酸及丁醇混合好的活性炭一一倒入投料釜，全部投完后密封釜盖加热进行搅拌，待液温达60℃时开启冷凝器冷却水。切记勿忘打开受水罐放空阀门。○4待液温达70℃并控制气压使其缓缓加热防止冲料带走丁醇以达到正常回流，进入正常操作阶段。

○5回流初期观察U形管视镜入塔流量及排水视镜水的分层排水大小情况并及时将水排至