一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法
【专利摘要】本发明提供了一种高纯度、低有机物残留三醋酸甘油酯的生产方法，克服了现有三醋酸甘油酯制备工艺对有机残留物吸附程度低，难以达到国家相关强制性标准要求，导致的产品合格率下降，生产成本上升的问题，包括以原料预处理、酯化反应、深度反应、后续精制等步骤，通过对三醋酸甘油酯半成品的吸附脱色工艺进行改进，选用新的生物吸附剂，最大程度降低其中有害有机物的残留，满足国家强制标准的要求，提高产品合格率。
【专利说明】一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种高纯度、低有机物残留的三醋酸甘油酯的生产方法。
【背景技术】
[0002]三醋酸甘油酯(GTA)是一种用途广泛的精细化工产品，主要用作卷烟过滤嘴的增塑剂，还可以用作一些塑料制品的增塑剂、香料固定剂等，市场需求量很大。工业生产中常用[HS03-pmim] [HS04]、[HS03_pmim]Cl、[HS03_pmim] [BF4]、[HS03_pmim] [H2P04]等酸性离子液体作为催化剂制取三醋酸甘油酯。
[0003]目前，三醋酸甘油酯生产企业，通常分两步制得三醋酸甘油酯成品。第一步是甘油和冰醋酸在酸性条件下进行酯化反应，并且用带水剂不断把反应生成的水分掉，使反应向正方向进行，直到没有水分出为止。再把过量的冰醋酸和带水剂脱出，得到产品中间体；第二步是把产品中间体投入到酰化釜中，加入一定量的醋酐，把未反应完的甘油全部反应掉，把反应生产的醋酸甘油一酯、醋酸甘油二酯转化为醋酸甘油三酯(即:三醋酸甘油酯)，把得到的半成品经过后处理得到三醋酸甘油酯成品。
[0004]现有技术生产出的三醋酸甘油酯，因为产品的水分较高，很容易使产品进行逆向反应。三醋酸甘油酯和水在常温下，很容易重新生成冰醋酸，使产品酸值大大提高，影响产品质量。产品含量、色度、重金属等指标，也因为没有经过后段处理，所以不能进一步地提闻。
[0005]为了能够缩短酯化反应时间，提高三醋酸甘油酯产品的产率、质量和色度，相关企业不断对三醋酸甘油酯的生产工艺进行改进，也出现了一些具有良好效果的工艺，例如“一种食品级三醋酸甘油酯的制备方法200810096998.4”的发明专利，将甘油、冰醋酸经酯化、酰化后，制得普通三醋酸甘油酯，然后以板框压滤机对普通三醋酸甘油酯进行压滤，再以活性炭进行脱杂质，使三醋酸甘油酯的色度小于10号；在真空度-0.098MPa、温度120~150°C的条件下，以氮气为保护气，对色度小于10号的产物进行气提精制，并精滤出轻组分，使三醋酸甘油酯的酸值< 0.005%。
[0006]但无论是现有的传统工艺，还是上述专利所述的制备工艺，在对三醋酸甘油酯半成品进行脱色除杂步骤时均采用活性炭来进行吸附，虽然活性炭具有良好的吸附洗提性，但是活性炭对有机物的吸附是一个表面过程，选择性较差，容易饱和，而且，活性炭的微孔发达，以致于某些大分子化合物无法进入微孔，在实际应用时需要选用不同的活性炭品种，增加了成本， 而单一活性炭对于目前洗提去除产品中残留低浓度有机物的效果不是十分理想，无法满足国家行业的更新，更高，更严标准要求。
[0007]随着国家对环保、卫生指标的关注和重视，三醋酸甘油酯行业出台了相关限制性标准，要求加强对三醋酸甘油酯中微量低浓度有机物的检测和控制，将三醋酸甘油酯中影响其质量纯度，残留低浓度有机化合物等的限量参数作为否定指标，因此，如何寻找一种制备高纯度、低有机物残留三醋酸甘油酯的方法，已经成为相关企业能否进一步获得发展的关键因素。
【发明内容】
[0008]为了解决【背景技术】中存在的问题，克服现有三醋酸甘油酯制备工艺对有机残留物吸附程度低，难以达到国家相关强制性标准要求，导致的产品合格率下降，生产成本上升的问题，本发明目的在于提供一种高纯度、低有机物残留三醋酸甘油酯的生产方法，通过对三醋酸甘油酯半成品的吸附脱色工艺进行改进，选用新的生物吸附剂，最大程度降低其中有害有机物的残留，满足国家强制标准的要求，提闻广品合格率。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法，其特征在于，包括以下步骤:
一、原料预处理把甘油、醋酸、液体催化剂和带水剂混合，并将混合物进行搅拌并预
执.二、酯化反应将步骤一所得混合物通过酯化反应装置，使之在发生酯化反应，得到含有三醋酸甘油酯的半成品混合物；
三、深度反应在步骤二得到的液态混合物中加入醋酐，并进行深度酯化反应，得到三醋酸甘油酯半成品； 四、后续精制步骤，其中包括:
a、精制吸附剂制作:以重量比计算，按照环糊精:水=0.04~0.60:1的比例称取环糊精和水；将水放入带搅拌的容器内，加热搅拌，待温度达到并保持45-50°C时，将环糊精分四次等量加入，保持温度，控制搅拌速度60r/min，待环糊精全部加入，充分搅拌混合,并混合均匀；将配制好的环糊精水合物加热，温度保持在70~80°C ;按照重量比计算，活性炭:环糊精水合物=0.05~0.1:1，称取并将活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟；停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分低于2% ;将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在200-300目即得到吸附剂；
b、精制吸附剂应用:按照重量分数计算，将所得吸附剂按三醋酸甘油酯:吸附剂=1000:2~5的比例，投入步骤三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在温度120-130°c条件下，通过吸附剂对三醋酸甘油酯中残留的二乙酸单丙酸甘油酯、二乙酸高级脂肪酸甘油酯以及其它苯类、酸类、醇类物质进行吸附，同时脱色，时间维持l_2h，之后进行分离蒸馏，采用
0.45um目以上的过滤器过滤，得到三醋酸甘油酯成品。
[0010]所述吸附剂中的活性炭种类为椰壳活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭的任意一种。[0011 ] 所述吸附剂中的环糊精为a-环糊精、β -环糊精和Y -环糊精的任意一种。
[0012]本发明的优点与效果是:本发明在三醋酸甘油酯的后续精制步骤中采用了专门针对残留有机物的吸附剂进行除杂脱色，避免了使用单一活性炭进行吸附存在的选择性较差，容易饱和等问题，且成本较低，最主要的，通过上述后续精制步骤后，三醋酸甘油酯产品中的有机物残留能够满足国家相关强制标准的要求，大大提高了产品的纯度、质量和稳定性。
【具体实施方式】[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步说明。
[0014]实施例1
一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法，包括原料预处理、酯化反应、深度反应以及后续精制步骤，本实施例所述的后续精制步骤具体如下:a、精制吸附剂制作:按照环糊精:水=0.04:1的比例分别称取环糊精4 kg,水100 kg ;将水放入带搅拌的容器内，加热搅拌，待温度达到并保持在45°C时，按比例将环糊精分四次加入，每次加入1kg，继续保持温度，控制搅拌速度60r/min，待环糊精全部加入，充分搅拌混合，并混合均匀；将配制好的环糊精溶液加热，温度保持在70°C，制得环糊精水合物；按照环糊精水合物:活性炭=1:0.05，分别称取颗粒状的椰壳活性炭5 kg和环糊精水合物100kg，并将颗粒状的椰壳活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟；之后停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分在1% ;将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在300目即得到生物二元复合吸附剂。b、精制吸附剂应用:将所得吸附剂，按按照重量分数计算三醋酸甘油酯:吸附剂=1000:2的比例，投入步骤三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在温度130°C条件下，通过吸附剂对三醋酸甘油酯中残留的二乙酸单丙酸甘油酯、二乙酸高级脂肪酸甘油酯以及其它苯类、酸类、醇类物质进行吸附，同时脱色，时间维持2h，之后进行分离蒸馏，采用0.45um目的过滤器过滤，得到三醋酸甘油酯成品。
[0015]三醋酸甘油酯中残留有机物对比
【权利要求】
1.一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 一、原料预处理把甘油、醋酸、液体催化剂和带水剂混合，并将混合物进行搅拌并预执.二、酯化反应将步骤一所得混合物通过酯化反应装置，使之发生酯化反应，得到含有三醋酸甘油酯的半成品混合物； 三、深度反应在步骤二得到的液态混合物中加入醋酐，并进行深度酯化反应，得到三醋酸甘油酯半成品； 四、后续精制步骤，其中包括: a、精制吸附剂制作:以重量比计算，按照环糊精:水=0.04~0.60:1的比例称取环糊精和水；将水放入带搅拌的容器内，加热搅拌，待温度达到并保持45-50°C时，将环糊精分四次等量加入，保持温度，控制搅拌速度60r/min，待环糊精全部加入，充分搅拌混合，得到环糊精水合物；将配制好的环糊精水合物加热，温度保持在70~80°C;按照重量比计算，活性炭:环糊精水合物=0.05~0.1:1，称取并将活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟；停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分低于2% ;将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在200-300目即得到吸附剂； b、精制吸附剂应用:按照重量分数计算，将所得吸附剂按三醋酸甘油酯:吸附剂=1000:2~5的比例，投入步骤三得到的三醋酸甘油酯半成品中，在温度120-130°c条件下，通过吸附剂对三醋酸甘油酯中残留的二乙酸单丙酸甘油酯、二乙酸高级脂肪酸甘油酯以及其它苯类、酸类、醇类物质进行吸附，同时脱色，时间维持l_2h，之后进行分离蒸馏，采用0.45um目以上的过滤器过滤，得到三醋酸甘油酯成品。
2.根据权利要求1所述的 一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法，其特征在于，所述吸附剂中的活性炭种类为椰壳活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度、低残留的三醋酸甘油酯的生产方法，其特征在于，所述吸附剂中的环糊精为a-环糊精、β-环糊精和Y-环糊精的任意一种。
【文档编号】C07C69/18GK103880664SQ201410135864
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】蒋海明, 潘光亮, 赖正波, 陈艳琼, 杜云忠 申请人:云南省玉溪市溶剂厂有限公司