專利名稱：一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，具體是以碳四餾分為原料合成醋酸仲丁酯，然后以醋酸仲丁酯為主體配制無(wú)苯稀釋劑。
背景技術(shù)：
稀釋劑是一種為了降低涂料粘度，改善其工藝性能而加入的與涂料混溶性良好的液體物質(zhì)，它與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，常用的傳統(tǒng)溶劑包括丁酯、乙酯、甲苯和二甲苯等，但是，這些溶劑分別存在著價(jià)格、揮發(fā)速度、溶解性能和毒性等各方面的問(wèn)題，開發(fā)廉價(jià)、高效、低毒、環(huán)保的稀釋劑成為行業(yè)的主流。醋酸仲丁酯價(jià)格便宜、毒性低，與醇、醚、酯、 酮和烴類等大多數(shù)溶液相溶，具有作為通用稀釋劑的潛能。然而，醋酸仲丁酯在國(guó)內(nèi)作涂料溶劑已被其它溶劑取代多年，市場(chǎng)存在很大的慣性，雖然醋酸仲丁酯作為涂料優(yōu)勢(shì)明顯，很多廠家仍然不愿改變配方，因此，研發(fā)以醋酸仲丁酯為主體的通用稀釋劑非常有意義。碳四餾分是催化裂解裝置和蒸汽裂解裝置的副產(chǎn)物，價(jià)廉易得。目前，我國(guó)對(duì)碳四餾分的化工利用率極低，絕大部分僅用作低價(jià)值的民用燃料。碳四餾分作為一種不可再生的資源，有必要對(duì)其綜合利用，提高產(chǎn)品附加值。隨著M TBE生產(chǎn)裝置的建設(shè)，消耗異丁烯后的碳四餾分的正丁烯濃度已變得很高，可直接與冰醋酸反應(yīng)生成醋酸仲丁酯。以消耗異丁烯后的碳四餾分為原料，最終制備以醋酸仲丁酯為主體的無(wú)苯稀釋劑的工藝，適合人們生產(chǎn)、生活的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于包括以下步驟
(1)醋酸仲丁酯的合成，采用催化蒸餾的方法使碳四餾分和醋酸分別從催化蒸餾塔的下部和上部進(jìn)入塔內(nèi)，蒸餾塔反應(yīng)段中裝填磷鎢酸催化劑，碳四餾分和醋酸在催化劑表面逆流接觸，未反應(yīng)的碳四餾分從塔頂蒸出，產(chǎn)物混合物從塔釜流出；
(2)醋酸仲丁酯的分離，將含有醋酸仲丁酯、醋酸和重?zé)N的產(chǎn)物混合物送入共沸精餾塔，以水作為醋酸仲丁酯的共沸劑，通過(guò)共沸精餾將醋酸仲丁酯和醋酸進(jìn)行分離，醋酸仲丁酯與水形成共沸物從塔頂蒸出，醋酸和重?zé)N則落入塔釜；
(3)無(wú)苯稀釋劑的制備，以醋酸仲丁酯為主體，輔之以醋酸乙酯、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、1500#溶劑油配制成無(wú)苯稀釋劑。優(yōu)選地，步驟(1)中，催化蒸餾塔的操作條件為塔頂壓力控制在0. 3(T0. SOMPa, 塔頂溫度控制在50 80°C，反應(yīng)段溫度控制在8(T15(TC，塔釜溫度控制在15(T20(TC ；回流比為0. Γ10 ；醋酸和丁烯摩爾比為0. 5:Γ3.0:1 ；醋酸進(jìn)料空速為0. Γ10. Ohr-1。優(yōu)選地，步驟(2)中，所述共沸精餾塔頂部溫度控制在75、0°C，底部溫度控制在100 130° C。優(yōu)選地，步驟(3)中，所述無(wú)苯稀釋劑按照如下質(zhì)量百分比配制而成45飛5%醋酸仲丁酯，10^25%醋酸乙酯，6 15%環(huán)己酮，5 20%丙二醇甲醚醋酸酯，3 6% 1500#溶劑油。優(yōu)選地，步驟(3)中，所述無(wú)苯稀釋劑按照如下質(zhì)量百分比配制而成55%醋酸仲丁酯，15%醋酸乙酯，10%環(huán)己酮，15%丙二醇甲醚醋酸酯，5% 1500#溶劑油。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)本工藝以廉價(jià)地混合碳四為原料，節(jié)約了成本，也有效利用了資源；
(2)本工藝通過(guò)共沸精餾分離醋酸仲丁酯，操作簡(jiǎn)單，降低了能耗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；
(3)本工藝以醋酸仲丁酯為主要成分制備稀釋劑，符合低毒環(huán)保的理念，由于醋酸仲丁酯與大多數(shù)有機(jī)試劑都相溶，因此能作為一種通用稀釋劑來(lái)使用；
(4)本工藝已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)上獲得成功，事實(shí)證明，對(duì)于生產(chǎn)稀釋劑的廠家來(lái)說(shuō)，本工藝具有很強(qiáng)的市場(chǎng)價(jià)值，本工藝的工業(yè)化將消除市場(chǎng)慣性，推動(dòng)醋酸仲丁酯成為稀釋劑行業(yè)的主流，通過(guò)市場(chǎng)的手段普及健康、環(huán)保稀釋劑。


圖1表示的是不同操作條件下合成醋酸仲丁酯的結(jié)果； 圖2表示的是不同溫度條件下醋酸仲丁酯的分離結(jié)果；
圖3表示的是實(shí)施例1、實(shí)施例6、實(shí)施例7中無(wú)苯稀釋劑的配方。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。在實(shí)施例中，醋酸純度彡99. 5%，碳四餾分的組分為(重量比)正丁烯57. 68%，丁烷42. 26%，異丁烯0. 06%。實(shí)施例1
一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，包括以下步驟
(1)醋酸仲丁酯的合成，采用催化蒸餾的方法使碳四餾分和醋酸分別從催化蒸餾塔的下部和上部進(jìn)入塔內(nèi)，蒸餾塔反應(yīng)段中裝填磷鎢酸催化劑，碳四餾分和醋酸在催化劑表面逆流接觸，未反應(yīng)的碳四餾分從塔頂蒸出，產(chǎn)物混合物從塔釜流出。催化蒸餾塔的操作條件為塔頂壓力控制在0. 60MPa，塔頂溫度控制在55°C，反應(yīng)段溫度控制在85°C，塔釜溫度控制在160°C，回流比為0. 1，醋酸和丁烯摩爾比為2. 5 :1，醋酸進(jìn)料空速為0. 2hr-J ；
(2)醋酸仲丁酯的分離，將含有醋酸仲丁酯、醋酸和重?zé)N的產(chǎn)物混合物送入共沸精餾塔，以水作為醋酸仲丁酯的共沸劑，通過(guò)共沸精餾將醋酸仲丁酯和醋酸進(jìn)行分離，醋酸仲丁酯與水形成共沸物從塔頂蒸出，醋酸和重?zé)N則落入塔釜。所述共沸精餾塔頂部溫度控制在 88 °C，底部溫度控制在125°C ；
(3)無(wú)苯稀釋劑的制備，無(wú)苯稀釋劑按照如下質(zhì)量百分比配制而成55%醋酸仲丁酯， 15%醋酸乙酯，10%環(huán)己酮，15%丙二醇甲醚醋酸酯，5% 1500#溶劑油，充分?jǐn)嚢韬箪o置。實(shí)施例2 3:
實(shí)施例2 3的步驟(2)、步驟(3)與實(shí)施例1相同，步驟(1)的操作條件與實(shí)施例1不同，將酸烯比、反應(yīng)空速、反應(yīng)壓力以及反應(yīng)溫度變化、反應(yīng)結(jié)果用表1示出。實(shí)施例4 5:實(shí)施例壙5的步驟(1)、步驟(3)與實(shí)施例1相同，步驟(2)的操作條件與實(shí)施例1不同，將精餾塔溫度變化與塔頂餾出物中醋酸仲丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)用表2示出。
實(shí)施例6 7:
實(shí)施例6 7的步驟(1)、(2)與實(shí)施例1相同，步驟(3)無(wú)苯稀釋劑的配制方法與實(shí)例1 不同，將各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)用表3示出。實(shí)施例1、實(shí)施例6和實(shí)施例7制備的無(wú)苯稀釋劑與硝基漆、丙烯酸漆、聚 氨酯漆、聚酯漆、氨基漆、環(huán)氧漆等漆料互溶性良好，能有效地調(diào)節(jié)涂料的粘度，涂料涂抹后揮發(fā)速度快。
權(quán)利要求
1.一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)醋酸仲丁酯的合成，采用催化蒸餾的方法使碳四餾分和醋酸分別從催化蒸餾塔的下部和上部進(jìn)入塔內(nèi)，蒸餾塔反應(yīng)段中裝填磷鎢酸催化劑，碳四餾分和醋酸在催化劑表面逆流接觸，未反應(yīng)的碳四餾分從塔頂蒸出，產(chǎn)物混合物從塔釜流出；(2)醋酸仲丁酯的分離，將含有醋酸仲丁酯、醋酸和重?zé)N的產(chǎn)物混合物送入共沸精餾塔，以水作為醋酸仲丁酯的共沸劑，通過(guò)共沸精餾將醋酸仲丁酯和醋酸進(jìn)行分離，醋酸仲丁酯與水形成共沸物從塔頂蒸出，醋酸和重?zé)N則落入塔釜；(3)無(wú)苯稀釋劑的制備，以醋酸仲丁酯為主體，輔之以醋酸乙酯、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、1500#溶劑油配制成無(wú)苯稀釋劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于， 步驟(1)中，催化蒸餾塔的操作條件為塔頂壓力控制在0. 3(T0. 80MPa，塔頂溫度控制在 5(T80°C，反應(yīng)段溫度控制在8(T15(TC，塔釜溫度控制在15(T20(TC;回流比為0.廣10 ；醋酸和丁烯摩爾比為0.5:1 3.0:1 ；醋酸進(jìn)料空速為0.廣10. Ohf1。
3.如權(quán)利要求1所述的一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于， 步驟(2)中，所述共沸精餾塔頂部溫度控制在75、0°C，底部溫度控制在10(Tl3(rC。
4.如權(quán)利要求1所述的一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于， 步驟(3)中，所述無(wú)苯稀釋劑按照如下質(zhì)量百分比配制而成45飛5%醋酸仲丁酯，1(Γ25%醋酸乙酯，6 15%環(huán)己酮，5 20%丙二醇甲醚醋酸酯，3 6% 1500#溶劑油。
5.如權(quán)利要求1所述的一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于， 步驟(3)中，所述無(wú)苯稀釋劑按照如下質(zhì)量百分比配制而成55%醋酸仲丁酯，15%醋酸乙酯，10%環(huán)己酮，15%丙二醇甲醚醋酸酯，5% 1500#溶劑油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以碳四餾分為原料制備無(wú)苯稀釋劑的工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)醋酸仲丁酯的合成，采用催化蒸餾的方法使碳四餾分和醋酸分別從催化蒸餾塔的下部和上部進(jìn)入塔內(nèi)，在磷鎢酸催化劑表面逆流接觸，未反應(yīng)的碳四餾分從塔頂蒸出，產(chǎn)物混合物從塔釜流出。(2)醋酸仲丁酯的分離，將含有醋酸仲丁酯、醋酸和重?zé)N的產(chǎn)物混合物送入共沸精餾塔，通過(guò)共沸精餾將醋酸仲丁酯和醋酸進(jìn)行分離。(3)無(wú)苯稀釋劑的制備，以醋酸仲丁酯為主體，輔之以醋酸乙酯、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、1500#溶劑油配制成無(wú)苯稀釋劑。本工藝節(jié)約了成本，降低了能耗，有效利用了資源，該工藝的工業(yè)化具有消除市場(chǎng)慣性，普及健康、環(huán)保、通用稀釋劑的潛能。
文檔編號(hào)C07C69/14GK102433037SQ20111025979
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者唐國(guó)華 申請(qǐng)人:杭州華仙涂料有限公司