癸二酸二异辛酯的应用

背景及概述^[1][2]

癸二酸二异辛酯是一种优良的耐低温增塑剂，常用于聚氯乙烯电缆料、耐寒薄膜和人造革及其他树脂的增塑应用技术领域。同时，其还有一个重要用途是作为生物质基润滑油的基础油，该基础油由于其耐高温、耐低温、可降解等特性，可作为喷气发动机润滑油 的基础油，以改善传统的合成基础油聚α-烯烃油易使橡胶收缩和对添加剂相容性不好的缺陷。

制备^[1]

对于癸二酸二异辛酯的合成制备，传统的合成工艺主要有以下几种：

1、以硫酸作为催化剂进行制备的方法，该种方法主要有四方面缺点：1.1、酯化反应结 束后需要进行中和、水洗、脱醇、脱色等工艺步骤，工艺过程复杂，反应选择性差，产生的废水污染环境。1.2、由于硫酸中的硫离子存在，造成合成的基础油中硫含量过高，在用于喷气发动机基础油时会对发动机造成损害，在用于高等级树脂时，硫含量高会导致催化剂失活。 1.3、硫酸对设备有较强的腐蚀性，在反应过程中对设备要求高。1.4、反应周期长、产率低、 产品色号高。

2、采用固体酸作为催化剂进行制备的方法，该工艺主要详见于高校发表论文，仅限实验室装置，没有工业化的生产应用装置。

3、采用钨硅酸、732树脂、三氯化铁混合制剂为催化剂进行制备的方法，此方法也仅见于实验室合成方法，没有工业化的生产应用装置。

CN201710160940.0提供了一种癸二酸二异辛酯合成生产用反应装置及癸二酸二异辛酯合成工艺方法。该装置能够很好的实现反应过程中温度、压强等条件参 数的随时调整，保证物料的充分反应，合成工艺方法本身也限度的实现了物料的充分、 合理利用，保证了成品癸二酸二异辛酯的品质、收益和纯度。所采用的技术方案是：

一种癸二酸二异辛酯合成生 产用反应装置，该装置包括酯化釜、酯化塔、酯化冷凝器、分离器、精馏釜、精馏塔、精馏冷凝 器、醇接收罐、酯接收罐、抽真空系统和泵输送系统，所述酯化釜和精馏釜的外表面上均设 置有用于对酯化釜或精馏釜内物料进行加热的导热油加热系统，该导热油加热系统套设在 酯化釜和精馏釜除顶部之外的其余位置，且避开位于酯化釜和精馏釜底部的出料口。

所述的酯化塔设置在酯化釜的顶部，酯化塔的出口端与酯化冷凝器的进口端连接，酯化冷凝器的出口端与分离器的进口端连接，在分离器的侧壁上还设置有与酯化釜循环连通的醇回收管线，所述酯化釜的出料口通过泵输送系统中的料泵与精馏釜的进料口连接，所 述的精馏塔设置在精馏釜的顶部，且该精馏塔的出口端与精馏冷凝器的进口端连接，精馏冷凝器的出口端与醇接收罐和酯接收罐连接。所述的导热油加热系统中设置有导热油进口和导热油出口，导热油进口和导热油出口分别安装在导热油加热系统外表面一侧的顶部和另一侧的底部。

在导热油加热系统中还设置有用于安装温度计对酯化釜或精馏釜内温度进行测 量的温度计插口。在酯化釜的顶端设置有酸进料口、醇进料口、催化剂进口和放空口。图1为本发明的结构示意图；附图标记：1、酯化釜，101、酸进料口，102、醇进料口，103、催化剂进口，104、放空口，2、 酯化塔，3、酯化冷凝器，4、分离器，5、精馏釜，6、精馏塔，7、精馏冷凝器，8、醇接收罐，9、酯接 收罐，10、导热油加热系统，1001、导热油进口，1002、导热油出口，1003、温度计插口，11、料泵。

一种癸二酸二异辛酯合成的工艺方法，包括以下步骤：

一、酯化反应

步骤一、按照异辛醇与癸二酸的摩尔比为2:1的比例，称取癸二酸备用，并取过量异辛 醇加入到酯化釜1内，之后，开启酯化釜1中的搅拌系统和导热油加热系统10，调节酯化釜1 导热油加热系统10中导热油的温度为70～80℃，当酯化釜1内温度升高至60℃时，启用抽真 空系统对酯化釜1进行抽真空处理，使酯化釜1内真空度保持在-0.04～-0.06Mpa；

步骤二、开启进料阀门，向酯化釜1内加入步骤一称取的癸二酸，以及所加癸二酸质量 0.5%～1%的催化剂钛酸四丁酯，之后，关闭进料阀门，关闭抽真空系统，保持釜内真空度约 为-0.05Mpa，酯化釜1内物料开始单酯化反应，单酯化反应属于放热反应，为使单酯化反应 充分，此时不需要加热，当酯化釜1内温度升高至90～100℃时，此时釜温上升较慢或不再上 升，调节酯化釜1导热油加热系统10中导热油的温度为200℃。

由于真空的存在，当酯化釜1 内温度升高至165～175℃时，酯化塔出料口温度迅速上升，打开酯化冷凝器3对进入其中的 物料进行循环水冷却，当酯化冷凝器3出口视盅出现回流时，根据回流情况控制酯化釜1导 热油加热系统10中导热油的温度以10～20℃/h的升温速率升温至230℃，保证釜温不高于 220℃，当酯化釜1内温度升高至220℃时，控制酯化釜1内物料在该温度下进行保温保压反 应25-35min，之后，关闭酯化釜1导热油加热系统10，完成酯化反应；该酯化反应阶段用时为 3～5小时。

二、精馏

步骤三、待步骤二完成酯化反应后，待酯化釜1釜内温度降至180℃以下后，将酯化釜1 内物料通过泵输送系统中的料泵11输送至精馏釜5内，输送完成后，启用抽真空系统对精馏 釜5进行抽真空处理，使精馏釜5内真空度保持在-0.0985～-0.099Mpa，设定精馏釜5导热油 加热系统10中导热油的温度为200℃，此时，精馏釜5内温度为160～180℃，打开精馏冷凝器 7对进入其中的物料进行冷凝；

步骤四、当精馏塔6塔顶温度上升至140～160℃时，开启醇接收罐8阀门，使醇接收罐8 对精馏塔6塔顶温度为140～160℃馏出的过量异辛醇进行收集，当醇接收罐8视盅无液体出 现后，调节精馏釜5导热油加热系统10中导热油的温度为290℃，精馏釜5釜温上升至230℃ 时，将酯化生成的轻组分和微量异辛醇继续回收至醇接收罐8内，随着釜温的升高，当精馏 塔6塔顶温度升高至240～250℃时，关闭醇接收罐8阀门，并开启酯接收罐9阀门，将料液切 换至酯接收罐9，此时精馏釜5内釜温稳定在260～280℃，使酯接收罐9对精馏塔6该段时间馏出的馏出物进行收集，当酯接收罐9视盅无液体时，精馏完成，精馏时间为4～6小时。

酯接收罐9内所收集物料为成品癸二酸二异辛酯，经色谱检测得到成品中癸二酸二异辛酯的含量＞99.7%，色号＜10，酸值＜0.05，呈无色透明状，收率大于99%。

应用^[2-3]

CN201610760862.3公开了一种添加有癸二酸二异辛酯的医用薄膜材料，以聚乙醇酸、低密度聚氯乙烯、乙烯?辛烯共聚物、二乙烯四胺为主要成分，通过加入环糊精、2-硫醇基苯骈咪唑、三氯异氰尿酸、硅酸铝陶瓷纤维、癸二酸二异辛酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛脂、轻质碳酸钙、气象白炭黑、单宁酸、增塑剂、分散剂，辅以球磨、超声分散、高温搅拌、双螺杆挤出等工艺，使得制备而成的医用薄膜材料物理强度高、不易受紫外线影响变性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

CN201510315919.4报道了一种荔枝生物酶有机复混肥，其特征在于：该肥料配方的重量份为：金属蛋白酶11~20份、枯草杆菌蛋白酶11~31份、缬氨酸11~31份、甲硫氨酸11~31份、胆固醇酯酶11~31份、半胱氨酸11~31份、蛋白酶2~1份、癸二酸二己酯7~11份、癸二酸二异辛酯7~11份、癸二酸二异辛酯1~10份。本发明的优点是实现生态农业目标，大农业走上了良性循环之路。

主要参考资料

[1] CN201710160940.0 癸二酸二异辛酯合成生产用反应装置及其合成工艺方法

[2] CN201610760862.3添加有癸二酸二异辛酯的医用薄膜材料及其制备方法

[3] CN201510315919.4一种荔枝生物酶有机复混肥