乙酰柠檬酸三丁酯ATBC的特性及用途共56页
乙酰柠檬酸三丁酯合成工艺中催化剂的应用研究

乙酰柠檬酸三丁酯合成工艺中催化剂的应用研究作者:陈佳山来源:《中国新技术新产品》2009年第23期摘要:乙酰柠檬酸三丁酯是一种优良的无毒增塑剂,以其绿色环保的特点被广泛应用于各个领域。
催化剂的选用是制取乙酰柠檬酸三丁酯工艺中重要一个环节。
以溶胶法负载磷钨酸制取的固化酸催化剂,酯化率高,重复使用率高,是一款理想的酯化催化剂。
关键词:催化剂;乙酰柠檬酸三丁酯;合成乙酰柠檬酸三丁酯(AcetyTri-n-ButylCitrate,简称ATBC)为一种外观无色的液体,是目前国际上公认的无毒增塑剂,相对于传统的邻苯二甲酸酯类增塑剂,它以绿色环保的优点被广泛应用于医药卫生、食品包装、儿童玩具等行业。
以柠檬酸为原料,通过酯化反应和酰化反应合成ATBC是目前常规的合成方法。
反应共分两步:第一步:柠檬酸与正丁醇在催化剂作用下发生酯化反应,得到柠檬酸三丁酯。
反应式如下:第二步:柠檬酸三正丁酯与乙酰酐在催化剂作用下进行乙酰化反应,再经过中和、洗涤、过滤等单元得到乙酰柠檬酸三丁酯正品。
反应式如下:在第一步反应中,本研究应用了固化酸催化剂,它以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,乙醇为助溶剂,磷钨酸为负载物,将柠檬酸的酯化率作为指标讨论各种因素对固载磷钨酸在此类极性反应体系中的催化活性的影响,最终得出了理想的催化剂。
在第二步酰化反应中,以NaHSO4为催化剂,得出的反应物色泽良好,催化剂以固态析出,有利于分离和回收。
1 酯化反应中催化剂的常规讨论醇跟羧基或含氧无机酸生成酯和水的反应叫酯化反应。
羧酸与醇的反应是可逆的,一般情况下反应极缓慢,通常采用浓硫酸作催化剂。
在该反应中,醇作为亲核试剂对羧基的羰基进行亲核攻击,在质子酸存在时,羰基碳更为缺电子而有利于醇与它发生亲核加成。
如果没有酸的存在,酸与醇的酯化反应很难进行。
酯化反应中浓硫酸除了起催化作用外,同时也具有脱水作用而导致反应的平衡向右移动。
但是由于浓硫酸具有很强的酸性对设备腐蚀严重,对环境影响也很大。
增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯的毒性评价

增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯的毒性评价时间:2007-08-14 16:33 文字选择:大中小增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯的毒性评价及其在食品包装和医药工业上的应用1前言增塑的聚氯乙烯薄膜,由于具有柔软、光泽透明,一定的透氧、透水蒸汽、耐低温、耐划伤等性能,因此广泛地应用于食品包装以及医疗器械上。
而聚氯乙烯树脂所用的增塑剂中,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DOP),由于其优良的综合性能,得到最广泛的应用。
近几年,关于DOP的毒性引起了世界各国的注意,是否存在致癌性到目前虽然争论不休,但由于DOP存在潜在的致癌危险,世界主要发达国家都采取了相应的措施,1999年12月7日,欧盟发布“禁令”,禁止销售供3岁以下儿童使用的、放入口中的包含六种邻苯二甲酸酯类增塑剂中的一种或多种(DINP、DOP、DBP、DIDP、DNOP、BBP)聚氯乙烯(PVC)软塑料玩具及儿童用品。
欧盟称,该“禁令”特别强调“确保高水平儿童健康和安全保护”。
美国环境保护局根据国家癌症研究所的研究结果,停止了六种新的邻苯二甲酸酯的工业生产,DOP只限于在高含水量的食品包装中使用,肉类包装必须用其他无毒增塑剂代替。
众所周知,我国是世界玩具出口第一大国,因此,“禁令”将直接影响我国每年14亿美元欧、美玩具的出口。
可以预见,各国针对含PVC产品制定的国际标准将日益提高,“禁令”波及的产品范围将与日俱增。
如无有效的应对方法,企业将受更大损失。
因此,研究、开发并采用无毒增塑剂以代替邻苯类增塑剂在食品包装以及医药领域中的应用,已成为当前增塑剂工业的一项重要课题,而柠檬酸酯,如:柠檬酸三正丁酯、乙酰基柠檬酸三正丁酯、柠檬酸三(2-乙基己)酯等正是优选的无毒增塑剂,其中应用最广的首推乙酰基柠檬酸三正丁酯(ATBC),它是被主要发达国家都准许使用的少数几个食品包装用的无毒增塑剂之一。
2乙酰基柠檬酸三正丁酯的毒性乙酰基柠檬酸三正丁酯是当今世界各国公认的无毒增塑剂,据资料报道,以10~30mL/kg的剂量对大白鼠和猫经口染毒,未见影响。
绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途

绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途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就是一种开发利用前景广阔的新型绿色增塑剂。
1 柠檬酸三正丁酯的性能及用途[1]柠檬酸三正丁酯(简称TBC),分子式为C18H32O7,相对分子质量为360.44,外观为无色或谈黄色油状液体,沸点为170℃/1,033Pa,密度1.042g/cm3,折射率(nD25)为1.443-1.445,粘度为31.9mPs(25℃),凝固点-20℃,溶于丙酮、四氯化碳、矿物油、醋酸、蓖麻油、亚麻油、醇等有机溶剂。
不溶于水,无毒无味,挥发性小,耐热、光、水,与乙烯基树脂、醋酸纤维素、乙酰基丁酸纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素等相容性好。
具有抗细菌与不滋长细菌,无刺激性,具阻燃及可降解性。
柠檬酸三正丁酯因其耐寒,在寒冷地区使用仍可以保持良好的挠曲性,又耐热、光、水,在熔封时因热稳定性好而不变色,无毒又安全经久耐用,适合作食品包装、医药物品包装、血浆袋及一次性输液管等。
柠檬酸三正丁酯可增塑PVC、PE、PP以及纤维素树脂。
其相容性好,在乙基纤维素膜中用量可达40%,大膜塑料中用量为10%以下。
柠檬酸三正丁酯与其它无毒增塑剂共用可增加制品的硬度,尤对软的纤维醚更为适用。
柠檬酸三正丁酯为无毒又抗菌,不滋长细菌,还具阻燃作用,所以在乙烯基树脂中用量甚大,可用于片材、薄膜、饮料管、食品瓶密封圈、医疗机械及医院内围墙、家庭、饭店、宾馆及学校、办公楼与公共场所的壁板、天花板、尤其食堂灶间、卫生间、餐厅等需灭菌阻燃增塑剂的塑料。
乙酰柠檬酸三丁酯 质量标准

乙酰柠檬酸三丁酯质量标准
一、外观
乙酰柠檬酸三丁酯应为无色至淡黄色透明液体,无机械杂质。
二、纯度
乙酰柠檬酸三丁酯的纯度应不低于99.0%。
三、游离酸
游离酸是用来表示乙酰柠檬酸三丁酯中未酯化的柠檬酸含量。
游离酸含量应不超过0.5%。
四、蒸发残渣
在乙酰柠檬酸三丁酯中,蒸发残渣的含量应不超过100ppm。
五、水分
乙酰柠檬酸三丁酯中的水分含量应不超过0.5%。
六、密度
乙酰柠檬酸三丁酯的密度应为1.050~1.070g/cm³。
七、铁
乙酰柠檬酸三丁酯中铁的含量应不超过1ppm。
八、砷
乙酰柠檬酸三丁酯中砷的含量应不超过3ppm。
九、重金属
乙酰柠檬酸三丁酯中重金属的含量应不超过10ppm。
十、微生物限度
乙酰柠檬酸三丁酯应符合微生物限度的规定,即细菌、霉菌和酵
母菌的计数应不超过100个/g或100个/mL。
柠檬酸三乙酯

柠檬酸三乙酯柠檬酸三乙酯是一种常用的有机酯化合物,化学式为C12H20O7,分子量为276.29 g/mol。
它是柠檬酸与乙醇反应得到的产物,具有柠檬酸的特有香味和酸味。
柠檬酸三乙酯在食品、医药、香料、化妆品等领域有广泛的应用。
首先,柠檬酸三乙酯在食品工业中被广泛应用。
它可以作为食品添加剂,用于增强食品的香味和酸味。
柠檬酸三乙酯可以用于糖果、饮料、果汁、冷饮等食品中,增加其口感和味道的丰富度。
此外,柠檬酸三乙酯还可用于食品酸化剂的配制,调整食品的酸碱度,增加食品的保存期限。
柠檬酸三乙酯在医药领域也有重要的应用。
它可以作为药物的溶剂和稳定剂,用于制备注射剂、口服液等药物制剂。
柠檬酸三乙酯具有较低的毒性和良好的溶解性,可以帮助药物更好地溶解并保持稳定性,提高药物的吸收率和疗效。
此外,柠檬酸三乙酯在香料和化妆品行业也有广泛的应用。
它可以作为香料的增香剂,用于调制各种香水、香膏、香皂等产品。
柠檬酸三乙酯的柠檬香气独特清新,能够为产品带来愉悦的气味感受。
在化妆品中,柠檬酸三乙酯可以作为溶剂,帮助稳定和调节化妆品的pH值,增强产品的稳定性和保质期。
除了上述应用外,柠檬酸三乙酯还可以用于其他领域。
例如,它可用作植物保护剂的配方成分,用于防治农作物的病虫害。
柠檬酸三乙酯可以通过改变病虫害的导管组织,影响其代谢和生长,从而发挥防治作用。
此外,柠檬酸三乙酯还可用作有机合成的重要中间体,用于合成其他有机化合物。
对于柠檬酸三乙酯的使用,需要注意其安全性和合理用量。
虽然柠檬酸三乙酯在一般情况下对人体无害,但过量摄入可能会引起不适,如胃部不适、呕吐等。
因此,在使用柠檬酸三乙酯时,应按照相关规定和建议使用,并遵循合理用量原则。
综上所述,柠檬酸三乙酯是一种广泛应用于食品、医药、香料、化妆品等领域的有机化合物。
它具有良好的溶解性和稳定性,可以为产品增添香味和口感,提高药物疗效,增强化妆品稳定性。
然而,在使用柠檬酸三乙酯时,仍应注意安全性和合理用量的问题,以确保其应用的有效性和安全性。
年产400吨乙酰柠檬酸三丁酯生产工艺设计

中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1绪论 (1)1.1 乙酰柠檬酸三丁酯综述 (1)1.2 国内外发展情况 (3)1.3 反应原理 (4)1.4 本设计内容说明 (5)2 工艺流程的确定 (5)2.1 流程叙述 (5)2.2 工艺参数 (6)3 物料衡算 (7)3.1 总物料衡算 (7)3.2 单元操作物料衡算 (9)3.3 总物料平衡表 (15)4 热量衡算 (15)4.1 物性数据 (15)4.2 酯化釜 (16)4.3 酯化釜第一冷凝器 (19)4.4 酯化釜第二冷凝器 (19)4.5 脱醇釜 (20)4.6 脱醇塔顶冷凝器 (21)4.7 乙酰化釜 (22)4.8 乙酰化釜冷凝器 (23)4.9 脱酸塔釜 (24)4.10 脱酸酐塔顶冷凝器 (25)4.11 热量衡算结果汇总 (26)5 设备设计与选型 (26)6 三废处理 (41)7 经济概算 (42)7.1 生产装置投资 (42)7.2 产品成本估算 (42)7.3 经济效益分析 (43)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)1 绪论1.1 乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)综述乙酰柠檬酸三丁酯是一种无毒增塑剂,可用作耐热耐光食品包装于乳制品、饮料瓶、瓶制食品的密封圈及医疗机械、玩具、无毒PVC膜、片材、纤维涂料、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯等的增塑剂、聚偏二氯乙烯的稳定剂。
1.1.1 增塑剂凡能和树脂均匀混合,混合时不发生化学反应,但能降低物料的玻璃化温度和塑料成型加工时的熔体粘度,且本身保持不变,或虽起化学变化,但能长期保留在塑料制品中并能改变树脂的某些物理性质。
具有这些性能的液体有机化合物或低熔点的固体,均称做增塑剂。
增塑剂的主要作用是减弱树脂分子间的次价键(即范德华力),增加树脂分子键的移动性,降低树脂分子链的结晶性,增加树脂的可塑性。
按照化学结构分类,增塑剂可以分为以下几类:(1)脂肪族二元酸酯(2)苯甲酸酯(系有苯甲酸和一些二元醇、三元醇、季戊四醇等经酯化的产品)(3)柠檬酸酯(主要品种是柠檬酸与C4~C8单元醇的酯化产品和乙酰化的酰化产品)(4)环氧化合物(5)氯化烃化合物(6)磷酸酯(分磷酸脂肪醇酯、磷酸苯酚酯、磷酸混合酯和含氯磷酸酯)(7)邻苯二甲酸酯(8)苯多羧酸酯(9)石油酯(主要是烷基磺酸苯酯)(10)聚酯(11)其他(不包括常用的或用量较小的品种,如一些芳香烃化合物、间或对苯二甲酸酯、硬脂酸酯、磺酰胺类以及多元醇的脂肪酸酯)。
第四节 我国乙酰柠檬酸三丁酯产业发展概况
第四节我国乙酰柠檬酸三丁酯产业发展概况一、产业链分析乙酰柠檬酸三丁酯产业链结构较为明朗,上游行业主要是柠檬酸与正丁醇以及醋酸酐,柠檬酸与正丁醇以及醋酸酐价格的变动影响到乙酰柠檬酸三丁酯的成本,从而影响到乙酰柠檬酸三丁酯的价格。
医疗器械、食品包装等行业属于乙酰柠檬酸三丁酯的下游行业,直接带动了乙酰柠檬酸三丁酯的需求。
图表乙酰柠檬酸三丁酯产业链结构乙酰柠檬酸三丁酯本身产品也在不断发展,产品不断推陈出新,技术不断进步柠檬酸与正丁醇以及醋酸酐,柠檬酸价格的波动与乙酰柠檬酸三丁酯的成本,构成联动关系医疗器械、食品包装等是乙酰柠檬酸三丁酯行业需求的直接动力。
上游中游下游资料来源:我司数据中心1、下面我们首先分析乙酰柠檬酸三丁酯由上游原料的合成情况:乙酰柠檬酸三丁酯合成反应由二步合成:先酯化后酰基化。
1.1 由柠檬酸与正丁醇先酯化合成柠檬酸三丁酯柠檬酸与正丁醇按摩尔比1:6的配比进入酯化反应釜,加入催化剂进行酯化反应,反应釜夹套通入导热油将反应物料加热到一定温度反应数小时至酯化合格。
酯化合格后过滤将催化剂过滤回收,然后将混合产物转移至脱醇塔,进行减压精馏,正丁醇蒸汽经过脱醇冷凝器降温后,部分回流,其余含98%的正丁醇溶液进入正丁醇回收罐循环使用。
1.2 乙酰柠檬酸三丁酯的合成脱醇后的物料与醋酸酐按摩尔比为1:1.5的比例进入酰基化反应釜内,在酰基化反应釜夹套通入导热油,加热至反应温度,并控制反应温度进行酰基化反应。
产生的气相经乙酰化冷凝器降温后回流到乙酰化反应釜,分离出的醋酸酐进入醋酸配回收罐。
酰基化后的物料通过脱酸塔在真空下进行精馏操作,分离出的醋酸酐循环使用。
经过脱酸后的物料中仍含有少量的醋酸酐、醋酸以及浓硫酸,使物料呈酸性,在中和釜内加入碳酸钠溶液中和残余的酸性物质,并将中和后的物料送至静置釜内以除去大量的水及生成的盐。
为尽可能除去中和生成的盐,将中和后的物料送入水洗釜,用物料量1. 2倍的水分三次洗涤,水洗后的物料送入水洗静置釜,分离出废水和盐分后,再次进入水洗釜水洗,反复三次,随后将ATBC送入干燥塔脱去残余的微量水分,干燥后的产品经脱色釜用活性炭脱去其中大部分杂质后,经过滤机除去活性炭,即可得成品ATBC。
聚乳酸(PLA)/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)/乙酰化柠檬酸三丁酯(ATBC)共混物的结晶行
第2 6卷第 2 期
2 0 年 6月 08
胶体 与聚合物
Chn s o r a f ol i i e eJ u n l l d& p lme oC o oy r
V0.6 No2 1 . 2 J n2 0 u .0 8
聚乳酸 (L / P A) 己二 酸一 苯 二 甲酸 一 对 丁 二酯 共聚 物 ( B P AT) , / 酰化 柠檬 酸 三丁 酯 7 ( T C) A B 共混 物 的结 晶行 为
MF 熔 体 流动 速 率)1g1mi( 9  ̄ 21k ) R( 2 /0 n 10C/. g , 6
密度 1 5 / 3 ;B T 德 国 B S 公 司 , . c ( ℃1P A , 2 gm 2 AF
商 品 名 E o e @MF 为 1g1mi ( 9 ℃ /. cfx , R l 3 /0 n 1 0 2
D F 62 真空 干 燥箱 ,上海 一恒 科 学 仪 Z 一00型 器有 限公 司 ;U 7C型小 型 密炼机 , 州苏 研 科 S -0 常
%收稿 日期 :0 8 0 — 4 20—22
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胶 体 与 聚 合 物
第2 6卷
结果 , 中可 以看 出 , P A在 6. ̄有 明显 的 从 纯 L 3 C 2
P AT是 由己二 酸 、对 苯二 甲酸和 丁二酸 合 B
先将 P A及 P A L B T粒 料 在 8  ̄ 0C的电热 真空 干 燥 箱 中干燥 8 , 后 将 按 P AP A h然 L /B T为 8/0 02 ( 量 比 )分 别 添 加 0h、O h、0h 质 prlp r2pr和 3p r 0h ( 样 号依 次 为 1234 A B 试 、 、、) T C在 密 炼机 中混炼
增塑剂
PVC常用增塑剂概论1、定义增塑剂,又称塑化剂。
是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种2、分类对PVC的主要作用A、内增塑剂:既降低了聚合物分子链的结晶度。
例如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。
但是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,因此内增塑剂用的很少。
B、外增塑剂:外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。
外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固胀大的作用。
但所吸收液体仅限于能与之发生溶剂化的液体,故凝胶的溶胀对液体有严格的选择性。
一般可分为无限溶胀与有限溶胀两类。
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。
邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
3、增塑剂的作用机理:4、增塑剂的选择PVC是一种强极性聚合物,分子间作用力很大,需加热到一定的温度才能显示出塑性。
增塑剂通常是难挥发的高沸点酯类,少数是低熔点固体,它们一般不与PVC发生化学反应。
增塑剂的使用条件是与树脂有良好的相容性,价格低廉,增塑效率高,增塑速度快,耐久性好(挥发性低、迁移性小、耐抽出性高),环境稳定性好(耐光、耐热、耐菌、耐化学药品和阻燃性好),卫生性好(对人、畜和农作物无毒、不污染、无味),电绝缘性好,粘度稳定性好。
但是没有一种增塑剂能满足所有条件。
在实际使用时,多数是由两种或多种并用以取长补短,获得最佳的增塑效果并达到完善的性能要求。
增塑剂的选用在一个配方中要使制品的所有性能都达到最佳值是不可能的,因此,选用增塑剂时首先要保证主要的性能要求。
介电5、常用增塑剂简介(1)DINP(邻苯二甲酸二异壬酯):邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)是由邻苯二甲酸酐与羰基合成得到的壬醇(主要是3,5,5-三甲基乙醇)酯化而得到的无色透明液体,分子419,酸度(以邻苯二甲酸计)<0.025%,酯含量>99%,相对密度0.965-0.972(25℃),粘度78-120cp(20℃),闪点219℃,折光率1.4812(25℃)。
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。