一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高純度、低有機(jī)物殘留三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，克服了現(xiàn)有三醋酸甘油酯制備工藝對有機(jī)殘留物吸附程度低，難以達(dá)到國家相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致的產(chǎn)品合格率下降，生產(chǎn)成本上升的問題，包括以原料預(yù)處理、酯化反應(yīng)、深度反應(yīng)、后續(xù)精制等步驟，通過對三醋酸甘油酯半成品的吸附脫色工藝進(jìn)行改進(jìn)，選用新的生物吸附劑，最大程度降低其中有害有機(jī)物的殘留，滿足國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高產(chǎn)品合格率。
【專利說明】一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種高純度、低有機(jī)物殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三醋酸甘油酯(GTA)是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用作卷煙過濾嘴的增塑劑，還可以用作一些塑料制品的增塑劑、香料固定劑等，市場需求量很大。工業(yè)生產(chǎn)中常用[HS03-pmim] [HS04]、[HS03_pmim]Cl、[HS03_pmim] [BF4]、[HS03_pmim] [H2P04]等酸性離子液體作為催化劑制取三醋酸甘油酯。
[0003]目前，三醋酸甘油酯生產(chǎn)企業(yè)，通常分兩步制得三醋酸甘油酯成品。第一步是甘油和冰醋酸在酸性條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，并且用帶水劑不斷把反應(yīng)生成的水分掉，使反應(yīng)向正方向進(jìn)行，直到?jīng)]有水分出為止。再把過量的冰醋酸和帶水劑脫出，得到產(chǎn)品中間體；第二步是把產(chǎn)品中間體投入到?；?，加入一定量的醋酐，把未反應(yīng)完的甘油全部反應(yīng)掉，把反應(yīng)生產(chǎn)的醋酸甘油一酯、醋酸甘油二酯轉(zhuǎn)化為醋酸甘油三酯(即:三醋酸甘油酯)，把得到的半成品經(jīng)過后處理得到三醋酸甘油酯成品。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出的三醋酸甘油酯，因?yàn)楫a(chǎn)品的水分較高，很容易使產(chǎn)品進(jìn)行逆向反應(yīng)。三醋酸甘油酯和水在常溫下，很容易重新生成冰醋酸，使產(chǎn)品酸值大大提高，影響產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品含量、色度、重金屬等指標(biāo)，也因?yàn)闆]有經(jīng)過后段處理，所以不能進(jìn)一步地提聞。
[0005]為了能夠縮短酯化反應(yīng)時(shí)間，提高三醋酸甘油酯產(chǎn)品的產(chǎn)率、質(zhì)量和色度，相關(guān)企業(yè)不斷對三醋酸甘油酯的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，也出現(xiàn)了一些具有良好效果的工藝，例如“一種食品級三醋酸甘油酯的制備方法200810096998.4”的發(fā)明專利，將甘油、冰醋酸經(jīng)酯化、?；?，制得普通三醋酸甘油酯，然后以板框壓濾機(jī)對普通三醋酸甘油酯進(jìn)行壓濾，再以活性炭進(jìn)行脫雜質(zhì)，使三醋酸甘油酯的色度小于10號；在真空度-0.098MPa、溫度120~150°C的條件下，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，對色度小于10號的產(chǎn)物進(jìn)行氣提精制，并精濾出輕組分，使三醋酸甘油酯的酸值< 0.005%。
[0006]但無論是現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝，還是上述專利所述的制備工藝，在對三醋酸甘油酯半成品進(jìn)行脫色除雜步驟時(shí)均采用活性炭來進(jìn)行吸附，雖然活性炭具有良好的吸附洗提性，但是活性炭對有機(jī)物的吸附是一個(gè)表面過程，選擇性較差，容易飽和，而且，活性炭的微孔發(fā)達(dá)，以致于某些大分子化合物無法進(jìn)入微孔，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要選用不同的活性炭品種，增加了成本， 而單一活性炭對于目前洗提去除產(chǎn)品中殘留低濃度有機(jī)物的效果不是十分理想，無法滿足國家行業(yè)的更新，更高，更嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0007]隨著國家對環(huán)保、衛(wèi)生指標(biāo)的關(guān)注和重視，三醋酸甘油酯行業(yè)出臺了相關(guān)限制性標(biāo)準(zhǔn)，要求加強(qiáng)對三醋酸甘油酯中微量低濃度有機(jī)物的檢測和控制，將三醋酸甘油酯中影響其質(zhì)量純度，殘留低濃度有機(jī)化合物等的限量參數(shù)作為否定指標(biāo)，因此，如何尋找一種制備高純度、低有機(jī)物殘留三醋酸甘油酯的方法，已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)能否進(jìn)一步獲得發(fā)展的關(guān)鍵因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，克服現(xiàn)有三醋酸甘油酯制備工藝對有機(jī)殘留物吸附程度低，難以達(dá)到國家相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致的產(chǎn)品合格率下降，生產(chǎn)成本上升的問題，本發(fā)明目的在于提供一種高純度、低有機(jī)物殘留三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，通過對三醋酸甘油酯半成品的吸附脫色工藝進(jìn)行改進(jìn)，選用新的生物吸附劑，最大程度降低其中有害有機(jī)物的殘留，滿足國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的要求，提聞廣品合格率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟:
一、原料預(yù)處理把甘油、醋酸、液體催化劑和帶水劑混合，并將混合物進(jìn)行攪拌并預(yù)
執(zhí).二、酯化反應(yīng)將步驟一所得混合物通過酯化反應(yīng)裝置，使之在發(fā)生酯化反應(yīng)，得到含有三醋酸甘油酯的半成品混合物；
三、深度反應(yīng)在步驟二得到的液態(tài)混合物中加入醋酐，并進(jìn)行深度酯化反應(yīng)，得到三醋酸甘油酯半成品； 四、后續(xù)精制步驟，其中包括:
a、精制吸附劑制作:以重量比計(jì)算，按照環(huán)糊精:水=0.04~0.60:1的比例稱取環(huán)糊精和水；將水放入帶攪拌的容器內(nèi)，加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持45-50°C時(shí)，將環(huán)糊精分四次等量加入，保持溫度，控制攪拌速度60r/min，待環(huán)糊精全部加入，充分?jǐn)嚢杌旌?并混合均勻；將配制好的環(huán)糊精水合物加熱，溫度保持在70~80°C ;按照重量比計(jì)算，活性炭:環(huán)糊精水合物=0.05~0.1:1，稱取并將活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘；停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分低于2% ;將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在200-300目即得到吸附劑；
b、精制吸附劑應(yīng)用:按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)算，將所得吸附劑按三醋酸甘油酯:吸附劑=1000:2~5的比例，投入步驟三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在溫度120-130°c條件下，通過吸附劑對三醋酸甘油酯中殘留的二乙酸單丙酸甘油酯、二乙酸高級脂肪酸甘油酯以及其它苯類、酸類、醇類物質(zhì)進(jìn)行吸附，同時(shí)脫色，時(shí)間維持l_2h，之后進(jìn)行分離蒸餾，采用
0.45um目以上的過濾器過濾，得到三醋酸甘油酯成品。
[0010]所述吸附劑中的活性炭種類為椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭的任意一種。[0011 ] 所述吸附劑中的環(huán)糊精為a-環(huán)糊精、β -環(huán)糊精和Y -環(huán)糊精的任意一種。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:本發(fā)明在三醋酸甘油酯的后續(xù)精制步驟中采用了專門針對殘留有機(jī)物的吸附劑進(jìn)行除雜脫色，避免了使用單一活性炭進(jìn)行吸附存在的選擇性較差，容易飽和等問題，且成本較低，最主要的，通過上述后續(xù)精制步驟后，三醋酸甘油酯產(chǎn)品中的有機(jī)物殘留能夠滿足國家相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的要求，大大提高了產(chǎn)品的純度、質(zhì)量和穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】[0013]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0014]實(shí)施例1
一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，包括原料預(yù)處理、酯化反應(yīng)、深度反應(yīng)以及后續(xù)精制步驟，本實(shí)施例所述的后續(xù)精制步驟具體如下:a、精制吸附劑制作:按照環(huán)糊精:水=0.04:1的比例分別稱取環(huán)糊精4 kg,水100 kg ;將水放入帶攪拌的容器內(nèi)，加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持在45°C時(shí)，按比例將環(huán)糊精分四次加入，每次加入1kg，繼續(xù)保持溫度，控制攪拌速度60r/min，待環(huán)糊精全部加入，充分?jǐn)嚢杌旌?，并混合均勻；將配制好的環(huán)糊精溶液加熱，溫度保持在70°C，制得環(huán)糊精水合物；按照環(huán)糊精水合物:活性炭=1:0.05，分別稱取顆粒狀的椰殼活性炭5 kg和環(huán)糊精水合物100kg，并將顆粒狀的椰殼活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘；之后停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分在1% ;將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在300目即得到生物二元復(fù)合吸附劑。b、精制吸附劑應(yīng)用:將所得吸附劑，按按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)算三醋酸甘油酯:吸附劑=1000:2的比例，投入步驟三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在溫度130°C條件下，通過吸附劑對三醋酸甘油酯中殘留的二乙酸單丙酸甘油酯、二乙酸高級脂肪酸甘油酯以及其它苯類、酸類、醇類物質(zhì)進(jìn)行吸附，同時(shí)脫色，時(shí)間維持2h，之后進(jìn)行分離蒸餾，采用0.45um目的過濾器過濾，得到三醋酸甘油酯成品。
[0015]三醋酸甘油酯中殘留有機(jī)物對比
【權(quán)利要求】
1.一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 一、原料預(yù)處理把甘油、醋酸、液體催化劑和帶水劑混合，并將混合物進(jìn)行攪拌并預(yù)執(zhí).二、酯化反應(yīng)將步驟一所得混合物通過酯化反應(yīng)裝置，使之發(fā)生酯化反應(yīng)，得到含有三醋酸甘油酯的半成品混合物； 三、深度反應(yīng)在步驟二得到的液態(tài)混合物中加入醋酐，并進(jìn)行深度酯化反應(yīng)，得到三醋酸甘油酯半成品； 四、后續(xù)精制步驟，其中包括: a、精制吸附劑制作:以重量比計(jì)算，按照環(huán)糊精:水=0.04~0.60:1的比例稱取環(huán)糊精和水；將水放入帶攪拌的容器內(nèi)，加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持45-50°C時(shí)，將環(huán)糊精分四次等量加入，保持溫度，控制攪拌速度60r/min，待環(huán)糊精全部加入，充分?jǐn)嚢杌旌?，得到環(huán)糊精水合物；將配制好的環(huán)糊精水合物加熱，溫度保持在70~80°C;按照重量比計(jì)算，活性炭:環(huán)糊精水合物=0.05~0.1:1，稱取并將活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘；停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分低于2% ;將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在200-300目即得到吸附劑； b、精制吸附劑應(yīng)用:按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)算，將所得吸附劑按三醋酸甘油酯:吸附劑=1000:2~5的比例，投入步驟三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在溫度120-130°c條件下，通過吸附劑對三醋酸甘油酯中殘留的二乙酸單丙酸甘油酯、二乙酸高級脂肪酸甘油酯以及其它苯類、酸類、醇類物質(zhì)進(jìn)行吸附，同時(shí)脫色，時(shí)間維持l_2h，之后進(jìn)行分離蒸餾，采用0.45um目以上的過濾器過濾，得到三醋酸甘油酯成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述吸附劑中的活性炭種類為椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純度、低殘留的三醋酸甘油酯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述吸附劑中的環(huán)糊精為a-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和Y-環(huán)糊精的任意一種。
【文檔編號】C07C69/18GK103880664SQ201410135864
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】蔣海明, 潘光亮, 賴正波, 陳艷瓊, 杜云忠 申請人:云南省玉溪市溶劑廠有限公司