一种加压法生产高纯没食子酸丙酯的方法

摘要

本发明公开了一种加压法生产高纯没食子酸丙酯的方法，它包括以下工序：第一，投料；第二，升温、加压；第三，溶剂回收；第四，蒸醇水；第五，结晶分离；第六，脱色、精滤；第七，重结晶分离；第八，干燥。在投料工序，投入的原料为正丙醇、没食子酸和甲苯磺酸。本发明采用新生产工艺方法，工艺稳定，反应时间缩短，同时生产效率得到提高，产品收率高，质量好，而且无苯、甲苯、环己烷等溶剂残留问题，并且大幅度降低了生产成本。本发明还改善了安全生产条件，提高了资源利用率，为地方特色资源五倍子的深加工提供现代化生产的技术保障，同时促进企业又好又快发展，从而促进没食子酸产业的进一步发展，带动地区经济发展。

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产高纯没食子酸丙酯的方法。

背景技术

高纯没食子酸丙酯是以五倍子生产的没食子酸为原料生产的特色酯化产品。该产品是一种世界各国公认为安全的油脂抗氧化剂，广泛用于油脂、肉类、奶类、海产、禽蛋类等多种食品和化妆品中。没食子酸丙酯也是治疗心脑血管病的良药，此外在天丝棉纤维和生物柴油生产中用作稳定剂。

目前，国内投入工厂化生产没食子酸丙酯的代表性方法，如现有的三个专利：

（1）专利号为92107683.5的《没食子酸丙酯的合成新方法》，以投入没食子酸量计的转化得率为93-96%；

（2）湖南长沙先伟实业公司专利01106911.2《没食子酸丙酯的制备工艺》，转化率为98%；

（3）湖南张家界贸源化工有限公司专利02114381.1《无夹水剂酯化合成没食子酸丙酯工艺》，直接回避了转化率，从方法上来看，由于无带水剂加入，而靠大量正丙醇形成二元共沸物来带水，既不利于缩短反应时间，也加大后处理工作，醇耗高。

以上所述的三种方法，有的转化率较低，有的生产过程较长，存在效率低、成本高等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种加压法生产高纯没食子酸丙酯的方法，以克服现有技术存在的效率低、成本高等不足。

本发明采用以下技术方案：它包括以下工序：第一，投料；第二，升温、加压；第三，溶剂回收；第四，蒸醇水；第五，结晶分离；第六，脱色、精滤；第七，重结晶分离；第八，干燥。

在投料工序，投入的原料为正丙醇、没食子酸和甲苯磺酸。

在投料工序，使用容积为3000L的反应釜；首先，将1500L的正丙醇投入反应釜，其次，开启搅拌后加入500kg的没食子酸和20kg甲苯磺酸没食子酸和甲苯磺酸。

在升温、加压工序，开蒸汽进行升温，升温过程中夹套蒸汽压力控制在0.10~0.2 MPa，锅内蒸汽压力控制在0.02-0.06 MPa，控制升温以0.8⁰C/min的升温速率升至料液温度达到110⁰C开始保压，保压酯化8hr；之后开始降温，控制以0.8⁰C/min的降温速率降至65⁰C，关闭冷却水，排尽锅内空气。

在溶剂回收工序，开始时常压回收溶剂，回收正丙醇1小时内，视回收液流量大小，调节夹套蒸汽压力控制在0.06~0.08 MPa；回收正丙醇第2-3小时，夹套蒸汽压控制在0.08~0.12 MPa；回收正丙醇第六罐后，视其回收流量大小开夹套蒸汽逐渐升温，压力控制在0.12~0.15 MPa；至回收满第七罐后，酯化锅内温度逐渐升至100~103⁰C，3hr后转为真空回收正丙醇；进入真空回收时，关闭夹套蒸汽阀，回收初期，真空阀门开度小，当回收液流量变稍小时，将真空阀门全开；当酯化锅温度逐渐降至86⁰C、蒸出液流量变得较小时，重新开启夹套蒸汽阀升温，蒸汽压控制在0.02~0.05MPa，酯化锅内温度继续下降，1~1.5hr后逐渐上升；随着回收醇罐数增多，回收液流量逐渐变小后，逐渐分段开大夹套蒸汽压0.04-~0.08 MPa；当回收第10-11罐时，维持在0.08~0.1 MPa，直至干锅。

在蒸醇水工序，酯化锅加好精制母液水或纯净水后，立即开夹套蒸汽至0.2~0.4 MPa，快速升温蒸醇水；当蒸醇水满约2罐，锅內温度达80~84⁰C关闭蒸汽阀；调好其他阀门管路，将酯化锅物料压入粗品结晶锅进行冷却结晶。

在结晶分离工序，液料冷却至常温6~8小时,进行离心分离,得到结晶粗品。

在脱色、精滤工序，在脱色锅内放入粗品,加入活性炭和纯水进行搅拌，同时打开蒸汽阀升温,直至沸腾,处理5~10分钟后进行微孔过滤，其滤液进入结晶釜进行重结晶。

在重结晶分离工序，处理后的精制液料冷却至常温6~8小时,进行离心分离,得到结晶精品。

在干燥工序，结晶精品送入真空旋转干燥器干燥10小时，得到产品。

本发明以高纯没食子酸丙酯生产为研究对象，采用一种新生产工艺方法，工艺稳定，反应时间缩短，同时生产效率得到提高，产品收率高，质量好，而且无苯、甲苯、环己烷等溶剂残留问题，并且大幅度降低了生产成本。

本发明还改善了安全生产条件，提高了资源利用率，为贵州省特色资源五倍子的深加工提供现代化生产的技术保障，同时促进企业又好又快发展，从而促进没食子酸产业的进一步发展，带动地区经济发展。

本发明与其他工艺方法相比有如下优点：

（1）本项目工艺的转化率高（本发明的方法生产高纯没食子酸丙酯，投100kg没食子酸得没食子酸丙酯105kg，所以其实际得率为105%。比现有技术的其他方法的转化率高出 7~12的百分点），生产工艺安全性好，操作简单易行；

（2）生产工艺清洁，无有机溶剂残留问题；

（3）生产反应时间大大缩短，提高了生产效率，从而降低了生产成本；

（4）采用醇过量及重结晶工艺技术，提高了产品的纯度；

（5）生产用醇的损耗低。

说明书附图

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的实施例：本发明使用的原料为正丙醇、没食子酸和甲苯磺酸。它包括以下工序：

第一，投料工序。

在容积为3000L的反应釜内投入1500L的正丙醇，开启搅拌加入500kg的没食子酸和20kg甲苯磺酸。

第二，升温工序。

开蒸汽进行升温，升温过程中夹套蒸汽压力控制在0.10~0.2 MPa，锅内蒸汽压力控制在（0.02-0.06 MPa），控制升温以0.8⁰C/min的升温速率升至料液温度达到110⁰C开始保压，保压酯化8hr。之后开始降温，控制以0.8⁰C/min的降温速率降至65⁰C，关闭冷却水，排尽锅内空气。

第三，溶剂回收工序。

开始时常压回收溶剂，回收正丙醇1小时内，视回收液流量大小，调节夹套蒸汽压力控制在0.06~0.08 MPa。 回收正丙醇 第2-3小时，夹套蒸汽压控制在0.08~0.12 MPa，回收正丙醇六罐后，视其回收流量大小开夹套蒸汽逐渐升温，压力控制在0.12~0.15 MPa。至回收满7罐后，锅内温度逐渐升至100~103⁰C，3hr后转为真空回收正丙醇。进入真空回收时，关闭夹套蒸汽阀。回收初期，真空阀门应开小些，当回收液流量变稍小时，将真空阀门全开。当酯化锅温度逐渐降至86⁰C,蒸出液流量变得较小时,重新开启夹套蒸汽阀升温，蒸汽压控制在0.02~0.05MPa，酯化锅内温度仍继续下降，大约1~1.5hr后才逐渐上升，随着回收醇罐数增多，回收液流量逐渐变小后，逐渐分段开大夹套蒸汽压0.04-~0.08 MPa。当回收第10-11罐时，维持在0.08~0.1 MPa，直至干锅，不能超过0.1 MPa，以防止丙酯粗品颜色变深或焦炭化。

在该工序，无论是常压回收还是真空回收，其正丙醇温度都控制在100⁰C以内（酯化锅的温度可以大于100⁰C）。

第四，蒸醇水工序。

酯化锅加好精制母液水（或纯净水）后，立即开夹套蒸汽至0.2~0.4 MPa，快速升温蒸醇水。当蒸醇水满约2罐，锅內温度达80~84⁰C关闭蒸汽阀。调好其他阀门管路，将酯化锅物料压入粗品结晶锅进行冷却结晶。

第五，结晶分离工序。

液料冷却至常温6~8小时,进行离心分离,得到结晶粗品.

第六，脱色、精滤。

在脱色锅内放入粗品,加入活性炭和纯水进行搅拌、同时打开蒸汽阀升温,直至沸腾,处理5~10分钟后进行微孔过滤，其滤液进入结晶釜进行重结晶。

第七，重结晶分离工序。

处理后的精制液料冷却至常温6~8小时,进行离心分离,得到结晶精品.

第八，干燥工序。

结晶精品送入真空旋转干燥器干燥10小时，得到产品。