【正文】 于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽(yáng)光直射。包裝密封。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物 檸檬酸三丁酯性質(zhì) 化學(xué)名稱： 3羥基 3羧基戊二酸三丁酯 中文名稱：檸檬酸三丁酯 中文別名：檸檬酸三正丁基酯 。檸檬酸三正丁酯 英文名稱： Tributyl citrate 分子式： C18H32O7 分子量： 沸點(diǎn)： 225℃ 熔點(diǎn)： 20℃ 相對(duì)密度：（ 25/25℃ ） 折射率：（ 25℃ ） 結(jié)構(gòu)式如下所示： 主要性質(zhì)如下： 無(wú)色透明油狀液體，熔點(diǎn)－ 20℃，沸點(diǎn) 170℃（ ），閃點(diǎn)（開 杯） 185℃。溶于多數(shù)有機(jī)溶劑如甲醇、冰酯酸、礦物油等。 不溶于水，無(wú)毒無(wú)味，揮發(fā)性小，耐熱耐光耐水，與乙烯基樹脂、醋 酸纖維素、乙?；∷崂w維素、乙基纖維素、芐基纖維素等相容性好，為增塑效能較好的增塑劑；還具抗細(xì)菌又不滋長(zhǎng)細(xì)菌、無(wú)刺激性，阻燃性及可降解性； 可賦予制品良好的耐寒性、耐水性和抗霉性。 設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù) 1991 年 8 月 24 日河南省石油化學(xué)工業(yè)廳《無(wú)毒增塑劑檸檬酸三丁酯合成研究》 (91)豫石化鑒字 004 號(hào)，采用該研究成果，并參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品生產(chǎn)方法進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。 催化劑 磺酸催化劑 對(duì)甲苯磺酸 (PTSA)是～種強(qiáng)有機(jī)酸，其催化活性高、用量少，不易引起副反應(yīng)，產(chǎn)品色澤好，對(duì)設(shè)備的腐蝕性和環(huán)境的污染 都較小，是一種研究較多的催化劑。它在乙?；^(guò)程產(chǎn)乙酸正丁酯，原料利用高，目的產(chǎn)物經(jīng)活性炭脫色，反應(yīng)產(chǎn)率 98％以上，效果較好。在優(yōu)化條件下， TBC 反應(yīng)產(chǎn)率 95％。 固體超強(qiáng)酸催化劑 固體超強(qiáng)酸是指酸性比 100％硫酸更強(qiáng)的固體酸，其酸的酸性可達(dá) 100％硫酸的 1萬(wàn)倍以上。與傳統(tǒng)催化劑相比，固體超強(qiáng)酸具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①催化效率高，使用量小，副產(chǎn)物少； ②可在高溫下重復(fù)使用，催化劑與產(chǎn)物易于分離； ③表面酸性強(qiáng)，且對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性，有人自制固體超強(qiáng)酸 s042 州 02 催化合成 TBC，酯化率大于 98％。 樹脂催化劑 樹脂催化劑合成羧酸酯具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①產(chǎn)品色澤好； ②產(chǎn)物與催化劑易分離，后處理方便； ③不腐蝕設(shè)備，無(wú)三廢產(chǎn)生； ④樹脂再生后可重復(fù)利用等。以 D001 型樹有人以脂固載～ C13 催化合成 TBC，TBC 酯化產(chǎn)率 96． 27％，催化劑可熏復(fù)使用 6 次，應(yīng)用前景看好。 雜多酸催化劑 雜多酸是由不同的含氧酸縮合而制得的含氧多元酸的總稱，是以雜原予 P5+， P3+， Ge4+， B3+， As5+， si4+為中心原子，以 w03， M003， V205 等為配體的一類化合物，是強(qiáng)度均勻的質(zhì)子酸，其活性較硫酸高， 且不腐蝕設(shè)備，具有很好的穩(wěn)定性，對(duì)環(huán)境污染較小，是一類有發(fā)展前景的綠色催化劑。在優(yōu)化條件下酯化率 97％以上。微球負(fù)載雜多酸，非均相反應(yīng)合成 TBc，催化劑重復(fù)使用 5次，檸檬酸轉(zhuǎn)化率仍高于 91％，該催化劑易于產(chǎn)物分離，催化活性高，反應(yīng)溫度低，重復(fù)使用次數(shù)多，工業(yè)化前景較好。有人以活性炭固載雜多酸合成 TBC，催化劑重復(fù)使用 5次，酯化率達(dá) 96． 3％以上，生產(chǎn)成本降低。但雜多酸類催化劑用于檸檬酸酯類的生產(chǎn)仍需在降低使用成本，提高穩(wěn)定性上進(jìn)一步完善與提高。 現(xiàn)有方法 目前工業(yè)化生產(chǎn)檸檬酸三丁酯所用方法主要是 以濃硫酸為催化劑的合成方法，這是因?yàn)槭褂昧蛩釣榇呋瘎┲苽錂幟仕崛□サ姆磻?yīng)過(guò)程為均相反應(yīng)，不存在傳質(zhì)影響，因此催化活性高，即酯化過(guò)程中檸檬酸轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品的綜合成本較其它催化劑都低，且工藝成熟，操作方便，雖然以濃硫酸為催化劑合成檸檬酸三丁酯存在諸如腐蝕等缺點(diǎn)，但基于上述優(yōu)勢(shì)，目前仍廣泛應(yīng)用于檸檬酸三丁酯合成工藝中。 所以本設(shè)計(jì)以強(qiáng)酸性離子交換樹脂作為檸檬酸三丁酯合成首選催化劑，同時(shí)兼顧未來(lái)新型固體酸催化劑的使用。 基本工藝過(guò)程 工藝流程簡(jiǎn)述： 檸檬酸與正丁醇按摩爾比 l： 6 的配比進(jìn)入酯化反應(yīng)釜，加入 濃硫酸 (加入量為檸檬酸的 0． 7％ )做催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)釜夾套內(nèi)通入水蒸氣將反應(yīng)物料加熱到 120℃反應(yīng) 4小時(shí)至酯化合格。酯化合格后的物料轉(zhuǎn)入脫醇塔，在絕壓 2666Pa 下進(jìn)行減壓精餾，正丁醇蒸氣經(jīng)脫醇冷凝器降溫后，部分回流，其余含 98％正丁醇的溶液進(jìn)入丁醇回收罐循環(huán)使用 合成檸檬酸三丁酯的工藝流程圖如下： 檸檬酸 離子交換樹脂 正丁醇、水恒沸物 水 正丁醇 正丁醇 水 水 產(chǎn)品 活性炭 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn)量 600 噸 TBC，質(zhì)量分?jǐn)?shù) 97%，年工作日 280 天。 酯化過(guò)程 : 原料 :檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù) 90% 正丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù) 98% 為了提高檸檬酸轉(zhuǎn)化率，采用正丁醇過(guò)量的方法，原料配比 : n(檸檬酸 )： n（正丁醇） =1： 6 催化劑離子交換樹脂加入量為檸檬酸量的 5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，恒沸物水中含 77%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，醇中含水 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )。 反應(yīng)溫度 :120℃ 反應(yīng)時(shí)間 :每批物料處理時(shí)間 8h 檸檬酸轉(zhuǎn)化率： % 檸檬酸三丁酯收率（ TBC） : %。 脫醇過(guò)程 正丁醇出料質(zhì)量分?jǐn)?shù)：≥ 98% 塔釜正丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)：≤ % 酯化 脫醇 水 洗及分離 干燥 脫色 壓力 :2666Pa(絕對(duì)壓力 ) 檸檬酸三丁酯收率： % ③ 水洗及分離過(guò)程 TBC 收率： %。 水的加入量和物料量的質(zhì)量比為 :1，洗三次，每次 用時(shí) 4h ④ 干燥 (脫水過(guò)程 ) TBC 收率： % 操作壓力 2666Pa 每批物料處理時(shí)間 8h ⑤ 脫色過(guò)程 活性炭加入量為物料量的 8% (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 脫色溫度 60℃ 每批物料處理時(shí)間為 8h 過(guò)濾機(jī)每 5天出一次濾餅 TBC 收率 ： % 第三 工藝流程敘述 平面布置設(shè)計(jì)說(shuō)明 在進(jìn)行平面布置時(shí)，將泵集中布置在一層基礎(chǔ)上，減輕對(duì)其余樓層的振動(dòng)。板框式壓濾機(jī)、各種大型貯罐也布置在一層，減輕樓層的負(fù)荷；在進(jìn)行蒸餾分離時(shí)，采用了真空精餾，此時(shí)用到真 空泵，將真空泵統(tǒng)一布置在真空泵房，周圍進(jìn)行隔離，減輕噪聲污染；反應(yīng)釜用罐耳懸掛在樓板的設(shè)備預(yù)留孔中；三樓平面主要設(shè)計(jì)了回流罐、換熱器等設(shè)備，減少人員來(lái)回上下操作的麻煩。對(duì)用量較大的物料如正丁醇、醋酸酐等儲(chǔ)罐和產(chǎn)品 ATBc 布置在便于運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ琅?，使這些物料容易進(jìn)出。若未來(lái)改用固體酸催化劑，只需在酯化和乙?；隽衔恢迷O(shè)置一固液分離裝置即可滿足工藝要求。 在平面布置時(shí)除考慮生產(chǎn)用房的布置外，．還兼顧了輔助用房和生活用房的布置設(shè)計(jì)，如控制室、配電室、更衣室、分析室均布置在廠房?jī)?nèi)，使操作控制、原料及產(chǎn)品分析和生 活方便。 管道設(shè)計(jì)說(shuō)明 管道布置在滿足生產(chǎn)需要的前提下，考慮了易于安裝和檢修，在可能的前提下，盡量縮短管線，在布簧時(shí)充分考慮了集中布置的原則，盡可能沿墻壁、樓