专利名称：烷基烯酮二聚体生产方法
技术领域：
本发明涉及一种由硬脂酸酰氯与三乙胺合成生产烷基烯酮二聚体的方法。
〔二〕背景技术烷基烯酮二聚体是一种蜡状物，分子结构为 ，熔点40-52℃，用作造纸纸浆的施胶剂，使制得的纸张不渗水，用于食品包装纸或其它相应的用途。
用硬脂酸酰氯与三乙胺合成烷基烯酮二聚体的反应式如下 上述原料硬脂酸酰氯是由硬脂酸融熔后通以碳酰氯气体，并在催化剂作用下反应而得。
目前国内合成烷基烯酮二聚体的生产中，合成反应温度低于产品烷基烯酮二聚体的熔点，一般在25℃左右。此温度下，反应速度慢，需要保温时间长〔3小时〕，而且在此温度下物料粘度大，反应物料中需加入大量的甲苯溶剂，才能降低物料粘度，使反应顺利进行。然而，甲苯本身带有水分，大量甲苯及带入的水分对烷基烯酮二聚体危害极大，使产品含量难以提高。而且甲苯的沸点高，需在高温下蒸馏除去，增加了能耗，而且影响产品纯度。更重要的是苯类溶剂对人体有害，因此用溶剂法生产的烷基烯酮二聚体，不能用于食品包装纸及生活用纸。
〔三〕发明内容本发明的目的是提供一种无溶剂生产烷基烯酮二聚体生产方法，它可避免使用溶剂，以加快烷基烯酮二聚体的合成反应速度，提高产品纯度，制得的烷基烯酮二聚体可作为安全的施胶剂用于食品包装纸。
本发明另一个目的是为以上无溶剂烷基烯酮二聚体生产方法提供一种专用反应釜，以确保本发明的无溶剂合成法顺利实现。
本发明烷基烯酮二聚体合成方法按如下步骤将硬脂酸融熔后加入催化剂二甲基甲酰胺，搅拌下通入一定量碳酰氯气体反应，反应毕赶尽多余的碳酰氯，过滤得硬脂酰氯；将三乙胺与硬脂酸酰氯加入反应釜，反应生成三乙胺盐酸盐和烷基烯酮二聚体，用稀盐酸溶液将烷基烯酮二聚体萃取分离出来，其特征是所说的三乙胺先加入反应釜内，釜内升温至50～65℃，然后滴加硬脂酸酰氯，滴加完毕后，在65～70℃下搅拌保温30分钟，反应过程中反应釜夹套内通入-5～-10℃冷冻液移去反应热；所说的萃取用稀盐酸溶液重量浓度为2.5～4％，加温到70～75℃后快速泵入釜内，搅拌15分钟，静置30分钟，分离出下层三乙胺盐酸盐溶液回收再利用；釜内的烷基烯酮二聚体中加入70℃热水搅拌后静置分层，分离除去底层水，然后物料在90～100℃、-0.095Mpa下减压蒸馏脱水，直至无馏出物为止，将烷基烯酮二聚体产品趁热经300目滤布过滤，冷却后切片包装。
本发明在硬脂酸与碳酰氯的反应完毕后投入活性炭，使硬脂酸酰氯除色，投入量为原料硬脂酸重量的0.2～0.35％。
本发明方法专用的反应釜，含有釜盖、釜身、釜身外设有冷却夹套，釜内设有电动搅拌器，本发明的特征在于釜身为瘦长型，高径比1.4～2∶1，夹套内设有金属散热片，搅拌器的转轴下端与釜身底部相连，搅拌桨紧靠釜身内壁，其间距仅为10～15mm，搅拌桨的上端向上延伸至釜身高度的70～80％的部位；此外还设有插入釜内深部的硬脂酸酰氯滴加管。
本发明烷基烯酮二聚体的合成过程中不加溶剂，针对无溶剂的工艺特性，本发明将硬脂酸酰氯以滴加方式加入三乙胺中，从而确保硬脂酸酰氯充分与三乙胺反应。由于本发明工艺过程中不用甲苯，减少了反应物料的水分含量，使产品纯度提高；合成反应的温度由以前的25℃提高到50～70℃，加快了反应速度，反应后的保温时间由以前的3小时减少到30分钟，使烷基烯酮二聚体的生产周期大大缩短，加之，釜内不加溶剂，使反应釜处理量提高，因而提高了批产量和日产量，降低了成本。本发明制得的产品烷基烯酮二聚体不含苯类溶剂，可作为无毒施胶剂用于食品包装纸。
本发明烷基烯酮二聚体生产方法中专用的反应釜是针对釜内物料粘度高又不加溶剂的条件而设计的，它采用了高长径比的瘦长型釜身，增加了夹套冷却面积，夹套内加装金属散热片，可尽快移走反应产生的热量；此外釜内搅拌器采用钛材作搅拌桨，搅拌桨上端延伸到釜的上部，搅拌轴的下端与釜低部相连，加强了搅拌力度，适应高粘度物料的搅拌负载；搅拌桨外缘与釜内壁间隙很小，防止烷烯酮二聚体凝结在釜壁而降低传热效果；硬脂酸酰氯滴入管伸入釜内深处，可防止易挥发的三乙胺从放空管溢出。可见本反应釜的搅拌器在结构上能适应高粘度物料的高强度搅拌负载的需要，釜身和夹套结构可加快反应热的移走，因而本反应釜确保了本发明无溶剂合成烷烯酮二聚体反应的有效实施。
〔四〕
附图是本发明专用反应釜的结构示意图。
如图所示，反应釜由钛材制成，含釜身6和釜盖4，釜内装有电动搅拌器，它包括搅拌轴2-1和搅拌桨2-2，由电动机2带动旋转。釜身瘦长，夹套5内有散热片。搅拌2-2以钛材制成，其上端向上延伸至釜身高度的约4/5处，搅拌轴2-1的下端与釜身底部相连，适应高粘度物料的搅拌强度。硬脂酸酰氯滴加管3伸入釜6内的深部。〔五〕具体实施方式
实施例一①制备中间体硬脂酸酰氯将硬脂酸2500公斤投入反应釜中，升温融熔，待温度达80℃时开始搅拌。向反应釜中加入催化剂二甲基甲酰胺50公斤，搅拌均匀。在80±3℃下，向釜内通入碳酰氯1500公斤，赶除多余的碳酰氯气体，至游离酸合格，加活性炭5-8公斤，抽滤，然后过滤得硬脂酰氯。
②烷基烯酮二聚体的合成称取245～250公斤三乙胺，加入反应釜中，搅拌，升温至50～60℃，夹套通入冷冻液，滴加硬脂酸酰氯600～630公斤，温度控制在55～65℃，2～3小时滴完，然后在65～70℃保温反应30分钟。用300公斤水与30公斤重量浓度为31％的工业盐酸配制成稀盐酸，加热至70～75℃后，加入反应釜中，测其水相pH达2-4，搅拌15分钟，静置30分钟，分离除去下层的三乙胺盐酸盐溶液。加入70℃热水洗釜内的烷基烯酮二聚体，搅拌5分钟，静置30分钟，分离除去底部的水层，经减压蒸馏除去成品中的水分，至90～100℃出料，用300目滤布过滤后，得烷基烯酮二聚体产品550～555公斤。由冷冻制片机切片，包装。
权利要求
1.烷基烯酮二聚体生产方法，按如下步骤将硬脂酸融熔后加入催化剂，搅拌下通入一定量碳酰氯气体反应，反应毕赶尽多余的碳酰氯，过滤得硬脂酰氯；将三乙胺与硬脂酸酰氯反应生成三乙胺盐酸盐和烷基烯酮二聚体，用稀盐酸溶液萃取分离得烷基烯酮二聚，其特征是所说的三乙胺先加入反应釜内，釜内升温至50～65℃，然后滴加硬脂酸酰氯，在65～70℃下搅拌反应；萃取所得的烷基烯酮二聚体中加入热水搅拌后静置分层，分离除去底层水，然后物料在90～100℃、-0.095Mpa下减压蒸馏脱水，直至无馏出物为止，将烷基烯酮二聚体产品趁热过滤，冷却后切片包装。
2.根据权利要求1的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是所说的制硬脂酸酰氯的催化剂是二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求2的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是在硬脂酸与碳酰氯的反应完毕后，投入活性炭，投入量为原料硬脂酸重量的02～0.35％。
4.根据权利要求1的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是反应过程中反应釜夹套内通入-5～-10℃冷冻液移去反应热。
5.根据权利要求1的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是所说的硬脂酸酰氯与三乙胺的保温反应时间30分钟。
6.根据权利要求1或2或3或4或5的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是所说的萃取用盐酸溶液重量浓度为2.5～4％，加温到70～75℃后快速泵入釜内，搅拌15分钟，静置30分钟。
7.根据权利要求6的烷基烯酮二聚体生产方法，其特征是萃取分离出的下层三乙胺盐酸盐溶液回收再利用。
8.一种权利要求1的烷基烯酮二聚体生产方法的专用反应釜，含有釜盖、釜身、釜身外设侧冷却夹套，釜内设有电动搅拌器，其特征是釜身为瘦长型，高径比为1.4～2∶1；夹套内设有金属散热片，搅拌器的转轴下端与釜身底部相连，搅拌桨紧靠釜身内壁，其间距为10～15mm，设有伸入釜内深部的硬脂酸酰氯滴加管。
9.根据权利要求8的烷基烯酮二聚体生产方法的专用反应釜，其特征是搅拌桨的上端向上延伸至釜身高度的70～80％的部位。
10.根据权利要求8或9的烷基烯酮二聚体生产方法的专用反应釜，其特征是搅拌桨由钛材制成。
全文摘要
本发明涉及一种不加溶剂的烷基烯酮二聚体生产方法,将硬脂酸融熔后加入催化剂与碳酰氯气体反应,过滤得硬脂酰氯；将三乙胺投入反应釜内,升温至50～65℃,然后滴加硬脂酸酰氯,在65～70℃下搅拌反应30分钟；用稀盐酸溶液萃取分离得烷基烯酮二聚物,加入热水搅拌后静置分层,分离除去水层后,物料在90～100℃、－0.095MPa下减压蒸馏脱水,得烷基烯酮二聚体产品。与传统方法相比较,本方法在烷基烯酮二聚体的合成过程中无需加入苯类溶剂,合成反应温度提高,使反应速度加快,而且产品纯度提高,无苯类溶剂污染,可用于食品包装纸的施胶剂。本发明还包括合成反应专用的反应釜,以适应高粘度物料的反应。
文档编号C07D305/00GK1422854SQ0214853
公开日2003年6月11日 申请日期2002年12月13日 优先权日2002年12月13日
发明者徐仁华 申请人:苏州天马化工有限公司