一種草酸酯的制備工藝及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種草酸醋的制備工藝及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 原油重質(zhì)化的趨勢越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致直饋柴油的產(chǎn)量減少，十六燒值不斷下降， 而柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于十六燒值的技術(shù)指標(biāo)逐步提高。各國的煉油廠普遍采用催化裂化二次加工 工藝，W提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，重油催化裂化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，使得二次加工柴油組分質(zhì)量下 降，表現(xiàn)為十六燒值低，氧化安定性變差。因此，提高柴油十六燒值是迫切需要解決的問題。
[0003] 十六燒值改進(jìn)劑的物質(zhì)可W作十六燒值改進(jìn)劑。目前，提高柴油十六燒值有W下 二種方法： 1) 與直溜柴油調(diào)配使用，但直溜柴油產(chǎn)量有限； 2) 利用催化加氨的方法提高柴油十六燒值，但耗資巨大，成本較高； 3) 添加十六燒值改進(jìn)劑，具有成本低，工藝簡單的特點(diǎn)。
[0004] 因此，加入柴油十六燒值改進(jìn)劑來提高十六燒值被認(rèn)為是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方 法。我國對(duì)于十六燒值改進(jìn)劑的研制起步較晚，從1980年開始逐漸出現(xiàn)了硝酸異下醋、硝 酸正下醋、硝酸異辛醋、硝酸環(huán)己醋，其中硝酸異辛醋已被普遍接受，運(yùn)些經(jīng)典的改進(jìn)劑均 為硝酸烷基醋類型，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氮氧化物有害氣體，增加尾氣排放，污染環(huán)境，并且在生 產(chǎn)過程中對(duì)設(shè)備產(chǎn)生很大的腐蝕性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種草酸醋的制備工藝及其 應(yīng)用，該草酸醋與柴油有良好的互溶性，改進(jìn)柴油燃燒性能的效果好，添加量少，而且原料 來源廣泛，合成工藝簡單、安全，燃燒時(shí)不產(chǎn)生氮氧化物，屬于一種綠色環(huán)保的柴油十六燒 值改進(jìn)劑。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種草酸醋的制備工藝，包括W下步驟： 1) 依次將草酸、甲醇、離子液體、帶水劑加入反應(yīng)蓋中，在反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度 為110~130°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取樣，醋化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸 出未反應(yīng)的甲醇、離子液體及帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物； 2) 再向反應(yīng)蓋中加入步驟1中的一級(jí)產(chǎn)物、大分子醇及離子液體、帶水劑，在反應(yīng)蓋中 反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為120~140°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取樣，醋化率大于 98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇、離子液體及帶水劑，制得本產(chǎn)品。
[0007] 所述的反應(yīng)物料中醇與草酸的摩爾比為1. 2~2. 0 :1。
[000引所述的優(yōu)選反應(yīng)物料中醇與草酸的摩爾比為1. 5 :1。
[0009]所述的帶水劑為甲苯或二甲苯中的一種或者兩種按任意比例的混合物，用量為草 酸質(zhì)量的1~2倍。
[0010] 所述的大分子醇為下醇或戊醇中的一種或者兩種按任意比例的混合物，均為正構(gòu) 或者異構(gòu)的一元醇。
[0011] 所述的離子液體為咪挫基離子液體，用量為草酸的0. 2wt%。
[0012] 所述的步驟2中的離子液體、帶水劑可將步驟1蒸饋出的未反應(yīng)離子液體、帶水劑 循環(huán)使用。
[0013] 一種草酸醋的應(yīng)用，該草酸醋應(yīng)用于柴油十六燒值的提高。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 1)采用甲醇醋化再醋交換的工藝步驟提高了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，也提高收率，兩者結(jié)合使 用，即縮短了反應(yīng)時(shí)間，又提高了產(chǎn)率。
[0015] 2)采用離子液體做反應(yīng)催化劑，提高了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，又減少了產(chǎn)品的后處理工 藝，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，且催化劑可W多次重復(fù)使用，減少了Ξ廢排放。
[0016] 3)產(chǎn)品原料簡單，工藝操作方便，自動(dòng)化程度高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0017] 4)該草酸醋與柴油有良好的互溶性，且添加量少，使用該草酸醋改進(jìn)的柴油燃燒 性能好，燃燒時(shí)不產(chǎn)生氮氧化物，環(huán)保無污染。
【具體實(shí)施方式】
[001引 W下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步敘述，但本發(fā)明的方案不限于W下實(shí)施例。
[001引 實(shí)施例1 1) 依次將草酸181克、甲醇83克、0. 36克離子液體及帶水劑181克加入反應(yīng)蓋中，在 反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為110~130°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取樣，醋化 率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸出未反應(yīng)的甲醇及離子液體帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物； 2) 再向反應(yīng)蓋中加入步驟1中的一級(jí)產(chǎn)物、下醇192克、離子液體0. 36克及帶水劑 181，在反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為120~140°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取 樣，經(jīng)氣相色譜分析，醋化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇及離子液體、帶 水劑，制得本產(chǎn)品。
[0020] 實(shí)施例2 1) 依次將草酸181克、甲醇96克、0. 36克離子液體及帶水劑200克加入反應(yīng)蓋中，在 反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為110~130°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取樣，醋化 率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸出未反應(yīng)的甲醇及離子液體帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物； 2) 再向反應(yīng)蓋中加入步驟1中的一級(jí)產(chǎn)物、戊醇192克、離子液體0. 36克及帶水劑 200,在反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為120~140°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取 樣，經(jīng)氣相色譜分析，醋化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇及離子液體、帶 水劑，制得本產(chǎn)品。
[00川 實(shí)施例3 1) 依次將草酸181克、甲醇115克、0. 36克離子液體及帶水劑260克加入反應(yīng)蓋中，在 反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為110~130°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取樣，醋化 率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸出未反應(yīng)的甲醇及離子液體帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物； 2) 再向反應(yīng)蓋中加入步驟1中的一級(jí)產(chǎn)物、下醇222克、離子液體0. 36克及帶水劑 260,在反應(yīng)蓋中反應(yīng)，反應(yīng)蓋內(nèi)溫度為120~140°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~化，從取樣口取 樣，經(jīng)氣相色譜分析，醋化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇及離子液體、帶 水劑，制得本產(chǎn)品。
[0022] 將W上所得樣品，加入柴油，測試實(shí)際用提升十六燒值效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1 :
由上表實(shí)例可W看出，添加辦發(fā)明研究的產(chǎn)品，能夠很好的起到提升十六燒值的效果， 且添加量小，所W本產(chǎn)品具有良好的性價(jià)比，滿足更高柴油標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有廣闊的市場推 廣前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟： 1) 依次將草酸、甲醇、離子液體、帶水劑加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)釜內(nèi)溫度 為110~130°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~3h，從取樣口取樣，酯化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸 出未反應(yīng)的甲醇、離子液體及帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物； 2) 再向反應(yīng)釜中加入步驟1中的一級(jí)產(chǎn)物、大分子醇及離子液體、帶水劑，在反應(yīng)釜中 反應(yīng)，反應(yīng)釜內(nèi)溫度為120~140°C，控制反應(yīng)時(shí)間為2~3h，從取樣口取樣，酯化率大于 98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇、離子液體及帶水劑，制得本產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的反應(yīng)物料中醇 與草酸的摩爾比為1. 2~2. 0 :1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的優(yōu)選反應(yīng)物料 中醇與草酸的摩爾比為1. 5 :1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的帶水劑為甲苯 或二甲苯中的一種或者兩種按任意比例的混合物，用量為草酸質(zhì)量的1~2倍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的大分子醇為丁 醇或戊醇中的一種或者兩種按任意比例的混合物，均為正構(gòu)或者異構(gòu)的一元醇。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的離子液體為咪 唑基離子液體，用量為草酸的0. 2wt%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草酸酯的制備工藝，其特征在于，所述的步驟2中的離子 液體、帶水劑可將步驟1蒸餾出的未反應(yīng)離子液體、帶水劑循環(huán)使用。8. -種草酸酯的應(yīng)用，其特征在于，該草酸酯應(yīng)用于柴油十六烷值的提高。
【專利摘要】一種草酸酯的制備工藝及其應(yīng)用，第一步,依次將草酸、甲醇、離子液體、帶水劑加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中反應(yīng)，酯化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，蒸出未反應(yīng)的甲醇及離子液體、帶水劑，保留一級(jí)產(chǎn)物，第二步,再向反應(yīng)釜中加入一級(jí)產(chǎn)物、大分子醇及離子液體、帶水劑，在反應(yīng)釜中反應(yīng)，從取樣口取樣，酯化率大于98%時(shí)，反應(yīng)結(jié)束；蒸出未反應(yīng)的大分子醇及離子液體、帶水劑，制得本產(chǎn)品，通過采用兩步法合成草酸酯，提高了產(chǎn)品的合成轉(zhuǎn)化率，降低了產(chǎn)品的成本，原料簡單，工藝操作方便，自動(dòng)化程度高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)該草酸酯與柴油有良好的互溶性，且添加量少，使用該十六烷值改進(jìn)劑的柴油燃燒性能好，燃燒時(shí)不產(chǎn)生氮氧化物，環(huán)保無污染。
【IPC分類】C07C67/08, C07C69/36, C10L1/19, C10L10/12
【公開號(hào)】CN105348092
【申請?zhí)枴緾N201510631123
【發(fā)明人】王宏, 張俊晟, 戚建平, 田永宏, 金星, 陳可, 王孚
【申請人】西安嘉宏能源化工科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月29日