反应是在带搅拌器冷凝器分水器恒压滴液漏斗和温度计的四口瓶中进行，加热采用可控温电加热器。

往四口瓶中加入正丁醇和柠檬酸和浓硫酸加热至回流状态，回流段时间。

每隔定时间测定酸值。

在回流状态下，随着反应的进行，反应液温度逐渐升高，通过加热装置和系统的真空度控制反应液温度在左右连续反应后反应液的酸值基本无变化，反应完毕后冷却。

中和水洗用的溶液中和水洗至中性，分去水相。

蒸馏酯相在真空度下，控制釜液温度不超过，减压蒸馏，回收过量的正丁醇。

脱色常压下，加入活性炭，搅拌左右冷却，滤出活性炭，得到柠檬酸三丁酯产品。

采用传统工艺生产柠檬酸三丁酯，产品质量比较稳定，能够达到国家标准，但是这种生产柠檬酸三丁酯的方法也存在明显的缺陷，硫酸虽然价格便宜，催化活性高，但它存在很多缺点生产周期长，转化率低而且由于硫酸的脱水酯化和氧化作用，副产物多，这对反应产物的精制及回收均带来困难反无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的工艺优化研究应产物的后处理要经过碱中和水洗，以及除去作为催化剂的硫酸，致使工艺复杂，产生三废，产品流失另外，硫酸还严重腐蚀设备，增加生产成本因此，有必要对传统的生产工艺进行革新，摸索出种新的更合理的生产柠檬酸三丁酯的工艺，以满足当今国内外市场对柠檬酸三丁酯的大量需求。

通过分析以上文献，可以看出，合成柠檬酸三丁酯的条件归纳起来有以下几点酸醇摩尔比酯化温度酯化时间催化剂的种类及用量中和水洗的条件脱醇条件。

条件不同，酯化率也不等，由此可见，我们可以通过优化反映条件，选择并筛选出更好的催化剂来达到降低成本，减少污染，提高酯化率和收率，提高产品质量。

催化剂在酯化合成中的应用情况分子筛催化合成柠檬酸三丁酯分子筛是催化有机反应研究得较早的固体酸催化剂，它不怕水，耐高温，制备方便，三废污染少，易与反应体系分离，可重复使用，且活性几乎不发生变化，是极具工业应用价值的催化剂。

刘汉文等报道了脱铝超稳沸石催化合成柠檬酸三丁酯。

其中和最佳摩尔比为，用量，柠檬酸和正丁醇回流分水，产品收率达，回收的催化剂重复使用次，产品收率仍达。

膨润土是层状结构的铝硅酸盐，属于分子筛类结构。

陈志勇利用酸性膨润土催化合成了柠檬酸三丁酯，其用量为柠檬酸质量的，酸醇摩尔比为，回流分水反应，酯化率为，此催化剂的重复催化效果良好。

林绮纯等以沸石分子筛为载体将双组分固体超强酸固载于其上为催化剂，用量为总投料量的，酸醇摩尔比为，回流分水反应，酸酯化率马华宪，毛炳辉，赵健无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的研制化学世界汪显阳固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯，应用化工赖文忠，黄河宁，周文富等纳米催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯化学世界石万聪，石志博，蒋平平增塑剂及其应用北京化学工业出版社，杜晓晗，陆豪杰甲基磺酸镧催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯化学世界雍奎刚，刘忠科，刘宝钊无毒增塑剂的应用和发展塑料科技，，，，，，其效果比和强，同时该催化剂重复使用次，活性仅下降，因此，它是合成柠檬酸三丁酯优良的环境友好催化剂，是种值得推广的催化剂。

三结论工艺的可行性采用新工艺生产柠檬酸三丁酯，我们对生产柠檬酸三丁酯的几个条件进行优化，特别是我们通过研究试验，优选出性能良好，成本低的催化剂并且可以重复使用，大大降低生产成本，减少设备腐蚀及污染。

从实验结果看，新工艺生产柠檬酸三丁酯是可行的。

生产柠檬酸三丁酯的工艺条件在确认工艺可行的基础上，对原料配比反应温度反应时间催化剂的选择及用量等工艺条件逐进行研究，得出以下结论柠檬酸和正丁醇的反应摩尔配比柠檬酸和正丁醇的酯化温度酯化时间④催化剂研制及用量为催化剂，占柠檬酸质量的中和水洗的条件选用，加入倍数倍，中和温度左右，中和时间约蒸馏的温度低于活性炭的种类及用量为酯类专用粉炭，占产品质量的之后，在最佳工艺条件下进行放大实验，对产品质量进行全面分析，并求算出产品收率，以验证实验取得的结果。

最后进行车间试产，以进步验证新工艺的可操作性，同时对新工艺日后产生的经济效益进行评估。

经济效益采用新工艺生产柠檬酸三丁酯，按每吨柠檬酸水价格元去除第六章结论与展望运输费用价格更低，每吨正丁醇价格元计算，柠檬酸三丁酯的成本价格元吨，而市场价格为元吨，利润元吨。

而传统工艺生产柠檬酸三丁酯利润只有元吨。

利润增长。

按年产，吨柠檬酸三正丁酯计算，每年纯利润干元。

可见，与传统的生产工艺相比，新工艺生产柠檬酸三丁酯的经济效益非常明显。

工业化放大水成品图柠檬酸三丁酯生产工工艺流程示意图柠檬酸三丁酯生产工业化放大的流程示意图如图所示。

催化碳酸钠温活性图柠檬酸三丁酯生产工艺流程由图可以看出，采用新工艺生产柠檬酸三丁酯不仅工艺简单，且具有成本低，催化剂可重复利用，废水可反复套用，降低了废水排放，具有明显的经济效益和社会效益。

同时建立了原料及中间品的分析方法。

展望与传统的生产工艺比较，改工艺优化了生产，降低了成本，且回收醇回用，中和水套用，催化剂再利用，避免了设备的腐蚀，降低了污染，提高了收率。

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的工艺优化研究工艺存在的不足是要适当降低醇的用量，减少蒸馏脱醇的费用，其次要改进中和脱水的工艺以彻底解决废水排放问题。

柠檬酸正丁醇催化反应中和反应水洗分离压滤蒸馏脱醇催化剂碳酸钠溶液温水催化剂活性炭醇建议以后的研究主要在这几方面加以考虑。

参考文献邓旭忠，周家华，张焜等无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯的合成精细化工李秀瑜固体酸催化合成无毒增塑剂柠檬酸三正丁酯精细化工乐治平，卢维奇，杨发福无毒增塑剂柠檬酸三丁酯催化合成研究南昌大学学报理科版脂肪族二元酸酯类增塑剂脂肪族二元酸酯类增塑剂以脂肪酸或脂肪酸酐为原料经脱水反应缩合而成，其优点是耐寒性较好，但是由于与的相容性耐油性耐抽出性以及电绝缘性都比较差，因此只作为辅助增塑剂使用。

目前应用较多的有已二酸酯癸二酸酯混合脂肪族二元酸酯等。

环氧类增塑剂它与不仅有增塑剂作用，而且还与热稳定性有协同作用，在软制中加入份不会存在相容性问题，而且可改善其耐候性，它突出优点是无毒耐热耐光稳定性能好。

环氧增塑剂主要品种有环氧大豆油环氧脂肪酸丁酯环氧脂肪酸辛酯环氧四氢邻苯二甲酸二辛脂环氧大豆油酸辛酯环氧乙酰亚麻酸甲酯环氧糠油酸丁酯和，环氧硬脂酸辛酯等，其中研究的最深的是环氧大豆油，其能显著提高的流动性能。

柠檬酸酯类增塑剂柠檬酸酯的两个主要品种柠檬酸三丁脂乙酰柠檬酸三丁酯已获得美国批准作为安全无毒增塑剂，我国也建议在包装材料中使用。

柠檬酸三丁脂是由柠檬酸和正丁醇在催化剂的作用下酯化合成而得，乙酰柠檬酸三丁酯原料为醋酸柠檬酸正丁醇。

柠檬酸三丁酯因具有相容性好增塑效率高无毒不易挥发耐候性强等特点而广受关注，成为首选替代邻苯二甲酸酯类的绿色环保产品。

它在寒冷地区使用仍保持有好的挠曲性，又耐光，耐水，耐热，熔封时热稳定性好而不变色，安全经久耐用，适用于食品医药物品包装血浆袋及次性注射输液管等。

乙酰柠檬酸三丁酯为无毒无味主增塑剂，比的毒性更小。

作为主增塑剂，具有溶解性强，耐油性耐光性好，并有很好的抗霉性。

它与大多数纤维素聚氯乙烯聚醋酸乙烯酯等有良好的相容性，主要用作纤维素树脂和乙烯基树脂的增塑剂。

在儿童玩具方面，随着毒性资料的不断被发现，越来越多领域禁止使用，而无毒，无味，透明性好，水抽出率低，经其增塑的塑料制品加工性能优良，热合性好，二次加工方便，特别适合作为儿童玩具主增塑剂使用。

在肉制品包装方面，无毒，可作为肉制品包装材料，而不能应用在高脂肪含量食品包装领域。

而且无味，不会引起食品异味，经其增塑的塑料制品透明，印刷性能好。

聚酯类增塑剂聚酯增塑剂多为二元酸和二元醇缩聚物，聚酯两端般用元醇或元酸封端改性。

它是近年来增塑剂研究开发的热点。

主要由于些特殊的应用领域对制品的性能要求更加苛刻，传统的单体型增塑剂品种无法满足这些耐热耐久和耐候性要求，提高分子量无疑是解决这些技术难题的关键，亦符合塑料助剂品种开发的总体趋势。

实践证明，聚酯型增塑剂具有分子量大耐挥发耐抽出物和迁移性能好对热稳定且粘度可调范围广等优点，近年来许多品种在改善加工性和耐寒性方面亦取得了显著进展。

如日本开发的，丁二醇的聚酯增塑剂具有低粘度相容性好的优点。

多元醇酯增塑剂多元醇是由两个或两个以上羟基脂肪醇与脂肪族羟酸或芳香族羟酸生成的酯。

它与有较好的相容性和耐热耐老化耐抽出耐低温挥发程度小等性能。

毒性较低由于辛醇价格上涨，因此多元醇作为替代品种受到重视，主要品种如缩二乙二醇二苯甲酸酯其耐油性耐水抽出性较好。

增塑剂的国内外研究与应用现状及趋势传图柠檬酸三丁酯的合成反应方程式表酯化反应的主要催化剂催化剂类型代表物质优缺点液体无机酸硫酸优点反应温度低﹑反应速度快。

缺点设备腐蚀严重，废水量大，产品分离难。

无机盐三氯化铝优点反应迅速，不腐蚀设备，三废少。

缺点产品与催化剂分离难。

树脂催化固载型三氯化铁离子交换树脂优点产品与催化剂易分离，催化剂可重复使用。

缺点催化剂再生难。

纯杂多酸优点产品分离易缺点杂多酸易溶脱沸石分子筛及其负载杂多酸等优点反应温度低，产品与催化剂分离易，对设备无腐蚀，无污染，催化剂可重复使用，再生易传统生产工艺以浓硫酸为催化剂，其缺点是由氧化作用导致的副反应多产品色泽深强烈腐蚀反应设备及残液污染环境。

在环保问题日益突出的今天，传统的硫酸催化法大有改进的必要，开发替代硫酸的新型催化剂已成为当代工业生产中普遍关心的问题。

近年来，国内外广泛开发了系列新型的酯化反应催化剂如固体酸催化剂。

与浓硫酸相比，这类催化剂具有易分离无废液排放等优点，在催化领域日益受到人们关注。

国内如汪显阳等以