[发明专利]一种DOTP生产装置及工艺

说明书

本发明公开了一种DOTP生产装置及工艺，本申请的生产装置包括鼓泡搅拌釜以及气相分水装置，鼓泡搅拌釜的底部进气口与顶部出气口之间设置外循环管路，气相分水装置包括设置在所述外循环管路上的高温风机和膜分水器；膜分水器包括膜组件，其膜组件管程通过管路依次连接有冷凝器、中间罐以及真空泵。本发明通过装置上的膜分水器将反应过程中产生的异辛醇与水的混合蒸汽进行脱水，再将脱水后的异辛醇气体重新通入鼓泡搅拌釜底部以实现反应器内部反应产物水的及时带出。本发明的有益效果为实现了醇水蒸汽的气态分离，避免了传统反应装置中由于异辛醇重复汽化‑冷凝所消耗的巨大能量，极大降低了DOTP生产所需能耗。

技术领域

本发明属于气-液-固非均相反应技术领域，尤其涉及一种制备对苯二甲酸二异辛酯（DOTP）的反应装置及工艺。

背景技术

增塑剂作为一种可以使得聚合物材料的可塑性以及柔韧性增加的物质，一直是塑料工业不可或缺的添加助剂。其中邻苯类和对苯类增塑剂占到了我国增塑剂产能的90%以上。但近年来邻苯类增塑剂由于被发现具有潜在的致癌致畸风险而被部分国家限制使用，DOTP作为一种对苯类增塑剂，由于其优良的增塑性能及环保性，逐渐成为了邻苯类增塑剂的替代品。

目前DOTP的生产主要是通过对苯二甲酸和异辛醇在钛酸酯类催化条件下进行反应获得，为典型的液-固反应体系，由于反应过程中产生的水会使催化剂发生水解失活，因此需要不断地蒸发体系中的异辛醇以带出水分，冷凝分水后再将液体异辛醇重新通入反应釜中，异辛醇的重复汽化-冷凝过程是反应过程能耗较高的主要原因。针对存在的问题，人们主要提出了两类改进方法。第一类是实现热量的回收再利用，中国专利（CN 111774018A、CN111635317A 、CN209771398U）通过设计塔顶换热器将酯化釜内蒸发的醇和水混合蒸汽热量传递给回流醇带回酯化釜以实现热量的部分回收；CN 210675142U通过将塔顶循环水冷却改造为导热油循环冷却降温，换热后的导热油对原料醇进行预热以减少酯化系统蒸汽使用量，从而实现了热量的有效利用；第二类是对反应装置及工艺进行改进以降低反应过程所需热量，中国专利CN 204816455U通过在填充塔中设置真空泵，通过调节反应过程的反应槽的气压来加快反应速率，从而降低能耗；中国专利CN 111732510A通过实现DOTP的全连续化生产，使单位产品能耗降低20％以上。

然而上述方法都未从根本上解决传统DOTP生产中能耗高的瓶颈问题，只是在传统DOTP生产装置上实现了部分热量的回收利用或者通过改进装置及工艺来降低少量能耗。因此设计一种全新的DOTP工业生产装置是十分必要的。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种DOTP生产装置及工艺。

所述的一种DOTP生产装置，其特征在于包括鼓泡搅拌釜及气相分水装置，鼓泡搅拌釜的底部进气口与顶部出气口之间设置外循环管路，所述气相分水装置包括设置在所述外循环管路上的高温风机和膜分水器；所述膜分水器包括膜组件，其膜组件管程通过管路依次连接有冷凝器、中间罐以及真空泵；在进行DOTP的生产过程中，鼓泡搅拌釜上端产生的醇水混合蒸汽由高温风机抽出并引入至膜分水器的壳程中，水蒸汽从膜分水器中分离后通过冷凝器冷凝成液体进入中间罐中，分水后的醇蒸汽重新鼓入鼓泡搅拌釜底部；鼓泡搅拌釜上设有用于对其内部液体搅拌的搅拌器，鼓泡搅拌釜及外循环管路上均设有相应的阀门。

所述的一种DOTP生产装置，其特征在于鼓泡搅拌釜内部侧壁设有竖直的加热管，起到加热物料以及防止釜内液体打漩导致的曝气现象的作用。

所述的一种DOTP生产装置，其特征在于膜分水器中膜组件为可实现醇和水的混合蒸汽分离的渗透汽化膜。

所述的一种DOTP生产装置，其特征在于鼓泡搅拌釜顶部设有PTA加料口、异辛醇加料口和催化剂加料口。

所述的一种DOTP生产装置，其特征在于该生产装置可用于邻苯二甲酸二辛脂（DOP）、己二酸二辛脂（DOA）、柠檬酸三辛酯（TOC）等类似酯化产品的制备生产。