一種巰基乙酸異辛酯的製備方法
2023-06-28 09:53:56 1
專利名稱：一種巰基乙酸異辛酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及有機化工合成領域，具體涉及一種巰基乙酸異辛酯的製備方法。
背景技術：
巰基乙酸異辛酯是一種新型無毒的塑料助劑，是PVC等塑料製品在加工過程中廣泛應用的一種熱穩定劑，近幾年隨著高分子材料領域的快速發展，巰基乙酸異辛酯的需求量也隨之增加。但作為無毒的塑料助劑，對巰基乙酸異辛酯的質量要求特別嚴格。目前巰基乙酸異辛酯的製備方法雖然很多，但均存在原料轉化率低、產品純度低問題，限制了巰基乙酸異辛酯的應用，並且生產技術和市場一直被國外發達國家所控制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種原料轉化率高、產品收率高、產品純度高的巰基乙酸異辛酯的製備方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是 一種巰基乙酸異辛酯的製備方法，包括以下步驟
(1)將氯乙酸鈉溶液和硫氫化鈉溶液，以1 :1. 4 2. 5的摩爾比，採用連續均勻混合的方式，在溫度為30°C 95°C，壓力為1 3. 2兆帕時進行反應，反應轉化率以氯乙酸鈉計
彡 90%ο(2)在反應溶液中加入稀酸酸化至PH值為2 5，酸化後的酸化液中巰基乙酸濃度為8 15wt%，採用異辛醇進行多級連續萃取，萃取後的萃取液中含巰基乙酸> 17wt%，萃尾中含巰基乙酸< 0. 3wt%。(3)在萃取液中加入0. 02 0. 5wt%的酯化催化劑，在絕對真空度為0. 08 0. 1 兆帕，溫度為80°C 140°C酯化反應3 5小時，酯化率彡99%，然後在溫度為150 260°C 時連續閃蒸1. 5 2. 5分鐘，得到產品純度彡99. 5wt%、色度< 5的巰基乙酸異辛酯產品。所述氯乙酸鈉溶液和硫氫化鈉溶液的濃度分別為20 40wt%和20 35wt%。所述酸化時使用的稀酸為鹽酸或稀硫酸。所述萃取時的酸化液與異辛醇的體積比為1:0. 5 1. 5。作為一種改進，所述多級連續萃取為多級渦流連續萃取。優選的，所述多級渦流連續萃取為3 8級渦流連續萃取。所述酯化催化劑為對甲苯磺酸。所述連續閃蒸時的進料速度為1000 1500L/h。步驟(1)中，所述連續均勻混合採用脈衝連續進料的方式，進料速度為1200 1800L/h。作為進一步的改進，所述酸化時產生的硫化氫，用來控制副反應的發生，多餘的硫化氫用鹼吸收回用。由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是
本發明在巰基乙酸製備時採用高溫高壓進行反應，反應充分，轉化率高，採用多級連續渦流萃取和連續酯化工藝，且異辛醇既是酯化反應原料又是萃取劑，提高了產品收率， 提純時採用多級閃蒸，閃蒸時間短，提高了產品純度和質量，本發明製備的產品純度達到 99. 5wt%以上，色度< 5。本發明利用反應產生的硫化氫控制副反應的發生，保證了巰基乙酸生產的連續化，生產能耗低，且多餘的硫化氫回收利用，降低了生產成本，符合清潔生產要求。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例來進一步闡述本發明。實施例1
將25wt%的氯乙酸鈉溶液和25wt%的硫氫化鈉溶液，以1 :2的摩爾比，使用脈衝自動旋轉反應器，採用脈衝連續進料的方式，進料速度為1200L/h，在溫度為40°C、壓力為2兆帕時進行反應，反應轉化率以氯乙酸鈉計為90. 5%。在反應溶液中加入鹽酸酸化至PH值為3，酸化時產生的硫化氫，用來控制副反應的發生，多餘的硫化氫用鹼進行三級吸收回用，酸化後的酸化液中巰基乙酸濃度為Hwt%， 採用異辛醇作為萃取劑，酸化液與異辛醇的體積比為1:1，進行4級渦流連續萃取，萃取後的萃取液中含巰基乙酸17wt%，萃尾中含巰基乙酸0. 2wt%。在萃取液中加入0. 05wt%的酯化催化劑對甲苯磺酸，在絕對真空度為0. 08兆帕， 溫度為90°C酯化反應3. 5小時，酯化率99. 2%，然後以1200L/h的進料速度進入連續閃蒸設備，在溫度為180°C時連續閃蒸2分鐘，得到產品純度99. 6wt%、色度< 5的巰基乙酸異辛酯
Φ 口
廣 BFI ο實施例2
將30wt%的氯乙酸鈉溶液和30wt%的硫氫化鈉溶液，以1 :2. 5的摩爾比，使用脈衝自動旋轉反應器，採用脈衝連續進料的方式，進料速度為1500L/h，在溫度為55°C、壓力為2. 5兆帕時進行反應，反應轉化率以氯乙酸鈉計為> 90. 5%。在反應溶液中加入稀硫酸酸化至PH值為4，酸化時產生的硫化氫，用來控制副反應的發生，多餘的硫化氫用鹼進行三級吸收回用，酸化後的酸化液中巰基乙酸濃度為 Hwt%，採用異辛醇作為萃取劑，酸化液與異辛醇的體積比為1:0. 5，進行3級渦流連續萃取，萃取後的萃取液中含巰基乙酸18wt%，萃尾中含巰基乙酸0. lwt%。在萃取液中加入0. 1襯％的酯化催化劑對甲苯磺酸，在絕對真空度為0. 09兆帕，溫度為100°C酯化反應4小時，酯化率99. 1%，然後以1300L/h的進料速度進入連續閃蒸設備， 在溫度為200°C時連續閃蒸2. 2分鐘，得到產品純度99. 8wt%、色度< 5的巰基乙酸異辛酯
Φ 口
廣 BFI ο實施例3
將35wt%的氯乙酸鈉溶液和35wt%的硫氫化鈉溶液，以1 1. 5的摩爾比，使用脈衝自動旋轉反應器，採用脈衝連續進料的方式，進料速度為1600L/h，在溫度為85°C、壓力為1. 5兆帕時進行反應，反應轉化率以氯乙酸鈉計為90. 4%。在反應溶液中加入鹽酸或稀硫酸酸化至PH值為2，酸化時產生的硫化氫，用來控制副反應的發生，多餘的硫化氫用鹼進行三級吸收回用，酸化後的酸化液中巰基乙酸濃度為15wt%，採用異辛醇作為萃取劑，酸化液與異辛醇的體積比為1: 1. 5，進行6級渦流連續萃取，萃取後的萃取液中含巰基乙酸19wt%，萃尾中含巰基乙酸0. lwt%。
在萃取液中加入0. 5wt%的酯化催化劑對甲苯磺酸，在絕對真空度為0. 1兆帕，溫度為120°C酯化反應3小時，酯化率99. 5%，然後以1400L/h的進料速度進入連續閃蒸設備， 在溫度為220°C時連續閃蒸1. 5分鐘，得到產品純度99. 8wt%、色度< 5的巰基乙酸異辛酯
權利要求
1.一種巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)將氯乙酸鈉溶液和硫氫化鈉溶液，以1:1. 4 2. 5的摩爾比，採用連續均勻混合的方式，在溫度為30°C 95°C，壓力為1 3. 2兆帕時進行反應，反應轉化率以氯乙酸鈉計彡 90% ；(2)在反應溶液中加入稀酸酸化至PH值為2 5，酸化後的酸化液中巰基乙酸濃度為 8 15wt%，採用異辛醇進行多級連續萃取，萃尾中含巰基乙酸< 0. 3wt% ；(3)在萃取液中加入0.02 0. 5wt%的酯化催化劑，在絕對真空度為0. 08 0. 1兆帕， 溫度為80°C 140°C酯化反應3 5小時，酯化率彡99%，然後在溫度為150 260°C時連續閃蒸1. 5 2. 5分鐘，得到產品純度彡99. 5wt%、色度< 5的巰基乙酸異辛酯產品。
2.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述氯乙酸鈉溶液和硫氫化鈉溶液的濃度分別為20 40wt%和20 35wt%。
3.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述酸化時使用的稀酸為鹽酸或稀硫酸。
4.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述萃取時的酸化液與異辛醇的體積比為1:0. 5 1.5。
5.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述多級連續萃取為多級渦流連續萃取。
6.如權利要求5所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述多級渦流連續萃取為3 8級渦流連續萃取。
7.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述酯化催化劑為對甲苯磺酸。
8.如權利要求1所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述連續閃蒸時的進料速度為1000 1500L/h。
9.如權利要求1至8所述的任一種巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於步驟(1) 中，所述連續均勻混合採用脈衝連續進料的方式，進料速度為1200 1800L/h。
10.如權利要求9所述的巰基乙酸異辛酯的製備方法，其特徵在於所述酸化時產生的硫化氫，用來控制副反應的發生，多餘的硫化氫用鹼吸收回用。
全文摘要
本發明公開了一種巰基乙酸異辛酯的製備方法，包括以下步驟(1)將氯乙酸鈉溶液和硫氫化鈉溶液，採用連續均勻混合的方式，在溫度為30℃～95℃，壓力為1～3.2兆帕時進行反應；(2)在反應溶液中加入稀酸酸化至PH值為2～5，採用異辛醇進行多級連續萃取；(3)在萃取液中加入0.02～0.5wt%的酯化催化劑，在絕對真空度為0.08～0.1兆帕，溫度為80℃～140℃酯化反應，然後在溫度為150～260℃時連續閃蒸，得到產品純度≥99.5wt%、色度＜5的巰基乙酸異辛酯產品。本發明在巰基乙酸製備時反應充分，轉化率高，採用多級連續渦流萃取和連續酯化工藝，提高了產品收率，採用多級閃蒸提高了產品純度和質量。
文檔編號C07C319/12GK102229549SQ201110125820
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者姜淑珍, 張冶, 張華幫 申請人:濰坊益華化工有限公司