一種三醋酸甘油酯的制備方法
【專利摘要】一種三醋酸甘油酯的制備方法，包括如下步驟：先將質(zhì)量比為2:100～20:100的堿性離子液體與甘油混合，將混合液加入反應(yīng)釜中加熱至120～160℃；再將醋酸甲酯加入混合液中進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.4～0.6MPa，反應(yīng)6～8小時；然后靜置沉降2～4小時，排出下層堿性離子液體催化劑層；然后將反應(yīng)釜中的混合醋酸甘油酯冷卻至80～120℃，攪拌加入醋酸酐，與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙酰化反應(yīng)1～2小時，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為20:100～30:100；在300～400Pa真空度、120～130℃下蒸餾，得到純度99.7%以上的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。本發(fā)明的方法無污染物，工藝清潔環(huán)保，反應(yīng)溫度低，能耗低，催化劑損耗率低；催化劑可重復使用，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】一種三醋酸甘油酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三醋酸甘油酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三醋酸甘油酯是一種良好的溶劑和增塑劑，廣泛運用于食品、香料、印染和煙草工業(yè)。傳統(tǒng)制備三醋酸甘油酯的方法，是以甘油和醋酸為原料，在酸性催化劑作用下進行酯化，生成三醋酸甘油酯。該方法存在如下缺陷:由于該方法采用醋酸作為酸性催化劑對甘油進行酯化反應(yīng)，其反應(yīng)物中生成大量的含醋酸廢水，給生產(chǎn)企業(yè)帶來廢水處理的極大壓力，并常常成為污染環(huán)境的嚴重污染源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種三醋酸甘油酯的制備方法，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的反應(yīng)物污染環(huán)境的缺陷。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0005]S1、將甘油與堿性離子液體混合，堿性離子液體與甘油的質(zhì)量比為2:100~20:100 ;將甘油與堿性離子液體混合液加入反應(yīng)釜中，加熱至120°C~160°C ；
[0006]S2、將醋酸甲酯加入甘油與堿性離子液體混合液中進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；排出部分醋酸甲酯與甲醇的混合氣體，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在0.4MPa~0.6MPa之間，反應(yīng)時間6小時~8小時；
[0007]S3、將反應(yīng)物靜置沉降2小時~4小時，排出下層的堿性離子液體催化劑層；
[0008]S4、將反應(yīng)釜中留下的混合醋酸甘油酯冷卻至80°C~120°C，攪拌加入醋酸酐，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為20:100~30:100，醋酸酐與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為I小時~2小時；
[0009]S5、在300Pa~400Pa真空度下進行蒸餾，收集120°C~130°C的餾出物，得到純度為99.7%以上的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
[0010]在本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法中，所述堿性離子液體的結(jié)構(gòu)形式為A+B^其中，陽離子A為膦類化合物、咪唑類化合物、吡啶類化合物或胺類化合物之一，陰離子B為OH'AlCl4'ZnCl7-之一。
[0011]在本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法中，所述堿性離子液體為甲與乙的混合物；其中，所述甲為結(jié)構(gòu)形式為A+B-的堿性離子液體中的一種或幾種的混合物，所述陽離子A為膦類化合物、咪唑類化合物、吡啶類化合物或胺類化合物之一，所述陰離子B為OH—、AlCl4'ZnCV之一；所述乙為KOH、NaOH、醇鈉、醇鉀中的一種或幾種的混合物。
[0012]在本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法中，所述步驟S2中包括，將排出的醋酸甲酯與甲醇的混合氣體通入精餾塔，進行甲醇與醋酸甲酯分離提純，提純后的醋酸甲酯重復使用。[0013]在本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法中，所述步驟S3中包括，將排出的堿性離子液體催化劑在步驟Si中重復使用。
[0014]實施本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是:
[0015]1.生產(chǎn)過程無廢水產(chǎn)生，徹底消除了三醋酸甘油酯傳統(tǒng)制備方法的污染問題，生產(chǎn)工藝清潔環(huán)保；
[0016]2.采用堿性離子液體作為甘油與醋酸甲酯酯交換反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)溫度低(120°C-160°C)，避免高溫分解導致的催化劑損耗，催化劑損耗率更低；
[0017]3.堿性離子液體催化劑與甘油的分離溫度低(120°C~130°C)，不需要高溫蒸餾，降低了能耗；同時，堿性離子液體催化劑可重復使用，大大降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明三醋酸甘油酯的制備方法一種實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]實施例一
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的三醋酸甘油酯的制備方法步驟如下:
[0022]1、將氨基酸離子液體與甘油混合，氨基酸離子液體與甘油的質(zhì)量比為20:100 ;將甘油與氨基酸離子液體混合液加入反應(yīng)釜中，加熱至120°C。
[0023]2、將醋酸甲酯加入甘油與氨基酸離子液體混合液中與甘油進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；排出部分醋酸甲酯與甲醇的混合氣體，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在0.4MPa，反應(yīng)8小時。
[0024]3、酯交換反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物靜置沉降2小時，排出下層的氨基酸離子液體催化劑層。
[0025]4、將上層的混合醋酸甘油酯冷卻至80°C，攪拌加入醋酸酐，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為40:100，醋酸酐與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙?；磻?yīng)，反應(yīng)2小時。
[0026]5、在300Pa~400Pa真空度下進行蒸餾，收集120°C~130°C的餾出物，得到純度為99.76%的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
[0027]在步驟2中，將排出的醋酸甲酯與甲醇的混合氣體通入精餾塔，進行甲醇與醋酸甲酯分離提純，提純后的醋酸甲酯重復使用，提高醋酸甲酯的利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0028]在步驟3中，將排出的氨基酸離子液體催化劑在步驟I中重復使用，降低生產(chǎn)成本。
[0029]實施例二
[0030]1、將N — R — N —甲基咪唑氫氧化物離子液體與甘油混合，N-R-N 一甲基咪唑氫氧化物離子液體與甘油的質(zhì)量比為10:100，將甘油與N — R — N —甲基咪唑氫氧化物離子液體混合液加入反應(yīng)釜中，溫度升高至160°C。
[0031]2、將醋酸甲酯從反應(yīng)釜底部泵入反應(yīng)釜內(nèi)的甘油與N — R — N —甲基咪唑氫氧化物離子液體混合液中與甘油進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；開啟反應(yīng)釜上部的排氣閥，排出部分未反應(yīng)的醋酸甲酯與甲醇的混合氣體，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在0.6MPa，反應(yīng)時間為6小時。
[0032]3、酯交換反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物靜置沉降4小時，排出下層的N — R — N —甲基咪唑氫氧化物離子液體催化劑層。
[0033]4、將上層的混合醋酸甘油酯冷卻至120°C，攪拌加入醋酸酐，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為30:100，醋酸酐與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙?；磻?yīng)，進一步提高三醋酸甘油酯的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)時間為I小時。
[0034]5、在300Pa~400Pa真空度下進行蒸餾，收集120°C~130°C的餾出物，得到純度為99.70%的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
[0035]在上述步驟2中，將排出的混合氣體直接通入精餾塔，進行甲醇與醋酸甲酯分離提純，提純后的醋酸甲酯重復使用，提高醋酸甲酯的利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0036]在上述步驟3中，將排出的N — R — N —甲基咪唑氫氧化物離子液體在步驟I中重復使用，降低生產(chǎn)成本。
[0037]實施例三
[0038]1、將1- (N，N_ 二甲基胺乙基)-2，3_ 二甲基咪唑三氟甲基磺酯鹽離子液體與甘油混合，將甘油與1- (N, N-二甲基胺乙基)-2，3_ 二甲基咪唑三氟甲基磺酯鹽離子液體混合液加入反應(yīng)釜中，加熱至140°C。
[0039]2、將醋酸甲酯從反應(yīng)釜底部泵入反應(yīng)釜內(nèi)的甘油與1- (N，N-二甲基胺乙基)-2，3-二甲基咪唑三氟甲基磺酯鹽 離子液體混合液中與甘油進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；開啟反應(yīng)釜上部的排氣閥，排出部分未反應(yīng)的醋酸甲酯與甲醇的混合氣體，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在0.5MPa，反應(yīng)時間為6小時。
[0040]3、酯交換反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物靜置沉降2小時，排出下層的1- (N, N-二甲基胺乙基)-2，3- 二甲基咪唑三氟甲基磺酯鹽離子液體催化劑層。
[0041]4、將上層的混合醋酸甘油酯冷卻至80°C~120°C，攪拌加入醋酸酐，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為20:100，醋酸酐與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙?；磻?yīng)，進一步提高三醋酸甘油酯的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)時間為2小時.[0042]5、在300Pa~400Pa真空度、120°C~130°C條件下進行蒸餾，得到純度為99.82%
的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
[0043]在上述步驟2中，將排出的混合氣體直接通入精餾塔，進行甲醇與醋酸甲酯分離提純，提純后的醋酸甲酯重復使用，提高醋酸甲酯的利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0044]在上述步驟3中，將排出的1- (N, N-二甲基胺乙基)-2，3-二甲基咪唑三氟甲基磺酯鹽離子液體在步驟I中重復使用，降低生產(chǎn)成本。
[0045]上述各實施例中，堿性離子液體的結(jié)構(gòu)形式為A+B_，其中，陽離子A為膦類化合物、咪唑類化合物、吡啶類化合物或胺類化合物之一，陰離子B為0H_、AlClp ZnCl7-之一。
[0046]上述各實施例中，堿性離子液體可以采用甲與乙的混合物。其中，甲為上述結(jié)構(gòu)形式為A+B^的堿性離子液體中的一種或幾種的混合物，乙為K0H、Na0H、醇鈉、醇鉀中的一種或幾種的混合物。
【權(quán)利要求】
1.一種三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、將甘油與堿性離子液體混合，堿性離子液體與甘油的質(zhì)量比為2:100~20:100;將甘油與堿性離子液體混合液加入反應(yīng)釜中，加熱至120°C~160°C ； 52、將醋酸甲酯加入甘油與堿性離子液體混合液中進行酯交換反應(yīng)，生成醋酸甘油酯與甲醇；排出部分醋酸甲酯與甲醇的混合氣體，控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在0.4MPa~0.6MPa之間，反應(yīng)時間6小時~8小時； 53、將反應(yīng)物靜置沉降2小時~4小時，排出下層的堿性離子液體催化劑層； 54、將反應(yīng)釜中留下的混合醋酸甘油酯冷卻至80°C~120°C，攪拌加入醋酸酐，醋酸酐與甘油的質(zhì)量比為20:100~30:100，醋酸酐與甘油酯中的一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯進行乙?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為I小時~2小時； 55、在300Pa~400Pa真空度下進行蒸餾，收集120°C~130°C的餾出物，得到純度為99.7%以上的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，所述堿性離子液體的結(jié)構(gòu)形式為A+B—，其中，陽離子A為膦類化合物、咪唑類化合物、吡啶類化合物或胺類化合物之一，陰離子 B 為 OH_、AlCl4'ZnCl7_ 之一。
3.如權(quán)利要求1所述的三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，所述堿性離子液體為甲與乙的混合物；其中，所述甲為結(jié)構(gòu)形式為A+B_的堿性離子液體中的一種或幾種的混合物，所述陽離子A為膦類化合物、咪唑類化合物、吡啶類化合物或胺類化合物之一，所述陰離子B為OH—、AlCl4' ZnCl7-之一；所述乙為KOH、NaOH、醇鈉、醇鉀中的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中包括，將排出的醋酸甲酯與甲醇的混合氣體通入精餾塔，進行甲醇與醋酸甲酯分離提純，提純后的醋酸甲酯重復使用。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的三醋酸甘油酯的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中包括，將排出的堿性離子液體催化劑在步驟Si中重復使用。
【文檔編號】C07C67/03GK103467289SQ201310459297
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】韋海斌, 吳峰 申請人:吳峰