TOP23【毕业设计】固体超强酸上合成柠檬酸三丁酯的研究.doc文档免费在线阅读

与浓硫酸相比，这类催化剂具题，等报道了具有催化乙酰化反应活性的催化剂，类似的报道还有的无定形催化剂和催化剂。

虽然有的催化剂已有文献报道，催化机理仍需深入研究。

筛选高催化活性，高选择性，活化温度适合，用量少，再生容易的催化剂仍需要做大量工作。

本项目拟用柠檬酸与正丁醇作原料，以沸石及沸石负载杂多酸作催化剂合成柠檬酸酯柠檬酸酯产品与催化剂经陶瓷膜过滤分离，新催化剂对设备无腐蚀，生产工艺环保，无污染。

本项目的成功实施将提高固体酸催化剂在无毒增塑剂合成领域的应用性能，对固体酸催化技术的发展具有重要的科学意义，其研究结果对促进无毒增塑剂的推广应用，解决无毒增塑剂的工业化合成瓶颈问题，也具有定理论参考意义和工程应用价值。

二柠檬酸三丁酯的合成工艺无毒增塑剂柠檬品开发与研究。

相比而言，国内对于柠檬酸酯类的研究起步较晚，大都停留在实验室阶段，工业化研究主要集中在中国石化集团金陵石化公司研究院湖南衡阳化工研究所山东齐鲁石化公司等少数机构。

目前国内关于柠檬酸三酯等的生产又得到了恢复和发展，其研究也不断深入。

如美国的公司公司先后开始生产柠檬酸酯类增塑剂产品生产柠檬酸酯已有多年历史的和公司也不断进行新产由于存在毒性，而且，由于柠檬酸酯具有生物降解性好的特点，工业废水的和均小于苯二甲酸酯的工业废水，水中没有带苯环的有机化合物存在，废水容易处理，无毒柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁两者的开发最为引人注目。

有关柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯等的生产，国外已经有三十多年的历史，后由于生产成本的原因，伴随邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯等的出现而逐渐沉寂。

近年来乙酯，柠檬酸三丁酯，和乙酰柠檬酸三丁酯，等，尤以后医药仪器包装化妆品日用品玩具军用品等领域，同时也是重要的化工中间体。

其添加于聚氯乙烯的性能与增塑剂邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯等作用相当。

主要品种有柠檬酸三只允许使用无毒性增塑剂。

因此，开展新型环保无毒增塑剂研究具有十分重要的理论意义和工程应用价值。

柠檬酸酯类产品作为种新型绿色环保塑料增塑剂，无毒无味，可替代邻苯二甲酸酯类传统增塑剂，广泛用于食品及行业如儿童玩具纷纷改进加工工艺，采用无毒或低毒增塑剂，以满足出口国的要求。

增塑剂行业产品结构的变化势在必行，而无毒性增塑剂无疑是将受到足够的重视，最终的结果是在食品医药及儿童玩具等相关领域只能或性的高度重视，对我国这样个儿童玩具与用品出口大国提出了严峻的挑战。

我国增塑剂的行业现状是，邻苯类增塑剂的产量占了总产量的以上，且国家至今未有邻苯类增塑剂限制使用的相关规定，相反国内使用增塑剂的相关塑剂邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸丁苄酯邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二异壬酯邻苯二甲酸二异癸酯以及邻苯二甲酸二正辛酯。

这项法律显示国际范围内对增塑剂的安全等邻苯二甲酸酯类增塑剂可能致癌的报道。

美国食品与药物管理局及欧盟已禁止将其用于食品包装塑料化妆品与儿童玩具等。

年月欧盟部长理事会通过项欧盟法律草案，禁止在儿童玩具和儿童用品中使用六种增涨，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统塑料增塑剂因其结构中含苯环，近年来国外不断有度相容性好的优点。

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统塑料增塑剂因其结构中含苯环，近年来国外不断有等邻苯二甲酸酯类增塑剂可能致癌的报道。

美国食品与药物管理局及欧盟已禁止将其用于食品包装塑料化妆品与儿童玩具等。

年月欧盟部长理事会通过项欧盟法律草案，禁止在儿童玩具和儿童用品中使用六种增塑剂邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸丁苄酯邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二异壬酯邻苯二甲酸二异癸酯以及邻苯二甲酸二正辛酯。

这项法律显示国际范围内对增塑剂的安全性的高度重视，对我国这样个儿童玩具与用品出口大国提出了严峻的挑战。

我国增塑剂的行业现状是，邻苯类增塑剂的产量占了总产量的以上，且国家至今未有邻苯类增塑剂限制使用的相关规定，相反国内使用增塑剂的相关行业如儿童玩具纷纷改进加工工艺，采用无毒或低毒增塑剂，以满足出口国的要求。

增塑剂行业产品结构的变化势在必行，而无毒性增塑剂无疑是将受到足够的重视，最终的结果是在食品医药及儿童玩具等相关领域只能或只允许使用无毒性增塑剂。

因此，开展新型环保无毒增塑剂研究具有十分重要的理论意义和工程应用价值。

柠檬酸酯类产品作为种新型绿色环保塑料增塑剂，无毒无味，可替代邻苯二甲酸酯类传统增塑剂，广泛用于食品及医药仪器包装化妆品日用品玩具军用品等领域，同时也是重要的化工中间体。

其添加于聚氯乙烯的性能与增塑剂邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯等作用相当。

主要品种有柠檬酸三乙酯，柠檬酸三丁酯，和乙酰柠檬酸三丁酯，等，尤以后两者的开发最为引人注目。

有关柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯等的生产，国外已经有三十多年的历史，后由于生产成本的原因，伴随邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯等的出现而逐渐沉寂。

近年来由于存在毒性，而且，由于柠檬酸酯具有生物降解性好的特点，工业废水的和均小于苯二甲酸酯的工业废水，水中没有带苯环的有机化合物存在，废水容易处理，无毒柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯等的生产又得到了恢复和发展，其研究也不断深入。

如美国的公司公司先后开始生产柠檬酸酯类增塑剂产品生产柠檬酸酯已有多年历史的和公司也不断进行新产品开发与研究。

相比而言，国内对于柠檬酸酯类的研究起步较晚，大都停留在实验室阶段，工业化研究主要集中在中国石化集团金陵石化公司研究院湖南衡阳化工研究所山东齐鲁石化公司等少数机构。

目前国内关于柠檬酸三丁酯的研究主要侧重于合成反应，合成路线般为原料酯化反应精制处理成品。

研究的重点集中在催化剂的优化选择及催化机理的探索。

柠檬酸三丁酯通过柠檬酸与正丁醇在催化剂的存在下酯化而得到，方程式如图所示，柠檬酸存在三个羟基，同时酯化有定的困难，所以要求有催化剂的存在，同时需要有带水剂即时带出反应生成的水，尽量使得柠檬酸完全转化，否则产品的纯度难以提高，酸度过大，不能满足要求。

酯化反应般都是酸催化，柠檬酸三丁酯的合成反应所采用的催化剂主要包括有机酸无机强酸固体超强酸等，如表所示。

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，这类催化剂具题，等报道了具有催化乙酰化反应活性的催化剂，类似的报道还有的无定形催化剂和催化剂。

虽然有的催化剂已有文献报道，催化机理仍需深入研究。

筛选高催化活性，高选择性，活化温度适合，用量少，再