邻苯二甲酸二辛酯的生产工艺设计

有机工业合成结课作业---

邻苯二甲酸二辛酯的生产工艺

姓名：XXX

学号：XXX

班级：XX级XXX班

XXXX年XX月XX日

一、邻苯二甲酸二辛酯的概述 (1)

二、原料来源 (1)

1．邻苯二甲酸酐 (1)

2. 2-乙基己醇（辛醇） (2)

3. 生产方法 (2)

三、工艺原理 (2)

1.反应原理 (2)

1.1主反应 (2)

1.2副反应 (3)

2.反应特点 (3)

2.1酯化 (3)

2.2中和水洗 (3)

2.3醇的分离与回收 (3)

2.4脱色精制 (4)

3反应的热力学和动力学分析 (4)

3.1热力学分析 (4)

3.2动力学分析 (4)

3.3催化剂 (4)

四、工艺条件和主要设备 (5)

1.工艺条件 (5)

1.1反应温度 (5)

1.2原料配比 (5)

2 主要设备 (5)

五、工艺流程 (6)

1.酸性催化剂间歇生产邻苯二甲酸辛酯 (6)

2.非酸性催化剂连续生产邻苯二甲酸二辛酯 (6)

2.1酯化 (7)

2.2脱醇 (7)

2.3中和水洗 (7)

2.4汽提干燥 (8)

2.5过滤 (8)

2.6醇回收 (8)

六、三废治理、安全卫生防护 (8)

1.三废治理 (8)

2.安全卫生防护 (9)

七、项目一览表 (9)

邻苯二甲酸二辛酯的生产工艺

一、邻苯二甲酸二辛酯的概述

邻苯二甲酸二辛酯，C24H38O4，又名邻苯二甲酸双(2一乙基己)酯，简称DOP，是一种重要的增塑剂，主要用来做PVC、赛璐珞的增塑剂、有机溶剂、合成橡胶软化剂。DOP为无色油状液体，比重0.9861(20/20 ),熔点-55 ，沸点370 （常压），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。产品质量指标GB11406-89，常见的规格有：通用级DOP、电气级DOP、品级DOP、医用级DOP。

二、原料来源

邻苯二甲酸二辛酯的主要原料是邻苯二甲酸酐和2-乙基己醇。

1．邻苯二甲酸酐

邻苯二甲酸酐(简称苯酐)，为白色鳞片结晶，熔点为130．2℃，沸点为284．5℃，在沸点以下可升华，具有特殊气味。几乎不溶于水，溶于乙醇，微溶于乙醚和热水，毒性中等，对皮肤有刺激作用，空气中最大允许浓度为2 mg／L。苯酐是由萘或邻二甲苯催化氧化制得的。

萘催化氧化制苯酐：催化剂的主要成分为V2O5和K2SO4

邻二甲苯催化氧化制苯酐：催化剂主要成分为V2O5和TiO2

工业上有固定床气相催化氧化法和流化床气相催化氧化法两种。目前多为邻二甲苯固定床催化氧化法。

2. 2-乙基己醇（辛醇）

2-乙基己醇为无色透明液体，具有特殊气体，沸点为181~183℃，溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂中。工业上可用乙炔、乙烯或丙烯以及粮食为原料生产2-乙基己醇。丙烯的氢甲酰化法原料价格便宜，合成路线短，是主要的生产方法。

丙烯的氢甲酰化法，以丙烯为原料加入水煤气经催化氧化得到正丁醛，正丁醛在碱性条件下缩合得到辛烯醛，辛烯醛催化加氢得2一乙基己醇，反应式如下：

以上关键是丙烯氢甲酰化化合成丁醛，羰基合成有高压法、中压法和低压法。目前主要采用铑一膦配位催化剂低压法合成羰基。

3. 生产方法

邻苯二甲酸二辛酯的生产方法一般根据酯化过程中采用的催化剂不同，分为酸性工艺和非酸性工艺。根据工艺流程的连续化程度，也常称为连续和间歇式工艺。不论采用哪种工艺流程，其生产通常都要经过酯化、脱醇、中和水洗、汽提、吸附过滤、醇回收等步骤来完成。

三、工艺原理

1.反应原理

1.1主反应

邻苯二甲酸酐与2-乙基己醇酯化一般分为两步。

第一步，苯酐与辛醇合成单酯，反应速率很快，当苯酐完全溶于辛醇，单酯话即基本完成。

第二步，邻苯二甲酸单酯与辛醇进一步酯化生成双酯，这一步反应速率较慢，一般需要

使用催化、提高温度以加快反应速率。

总反应式：

1.2副反应

（1）醇分子内脱水生成烯烃。C8H17OH醇分子内脱水生成烯烃C8H16；

（2）醇分子内脱水生成醚。C8H17OH醇分子间脱水生成醚C8H17O C8H17；

（3）生成缩醛；

（4）生成异丙醇（来自催化剂本身）从而生成相应的酯；

（5）生成正丁醇（来自催化剂本身）从而生成相应的酯。

上述副反应，由于使用的选择性很高的催化剂，副反应很少，约占总质量的1％左右。数量很少，沸点较低，在酯化讨j陧中，作为低沸物排出系统。

2.反应特点

2.1酯化

酯化反应是一个比较典型的可逆反应。一般应注意做到以下几点：

(1)将原料中的任一种过量(一般为醇)，使平衡反应尽量向右移动；

(2)将反应生成的酯或水两者中任何一个及时从反应系统中除去，促使酯化完全，生中

常以过量醇作溶剂与水起共沸作用，且这种共沸溶剂可以在生产过程中循环使用；

(3)酯化反应一般分两步进行，第一步生成单酯，这步反应速率很快，但由单酯反应生

成双酯的过程却很缓慢，工业上一般采用催化剂和提高反应温度来提高反应速率。

2.2中和水洗

中和粗酯中酸性杂质并除去，使粗酯的酸值降低。同时使催化剂水解失活并除去。中和反应属于放热反应，为避免副反应，一般控制中和温度不超过85℃。

2.3醇的分离与回收

醇和酯的分离通常采用水蒸气蒸馏法，有时采用醇和水一起被蒸出，然后用蒸馏法分开。回收醇是利用醇和酯的沸点不同，采用减压蒸馏的方法回收，回收醇中要求含酯量越低越好，否则循环使用中会使产品色泽加深，因此必须严格控制温度、压力、流量等。