[发明专利]一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化工原料巯基羧酸酯的制备方法，尤其涉及一种巯基乙酸异辛酯的制备方法。

背景技术

巯基乙酸异辛酯（TGE），是合成塑料特别是聚氯乙烯（PVC）树脂热稳定剂的重要中间体，同时还可用作为氯乙烯聚合制造PVC树脂时的阻聚支链剂、分子量调节剂、合成双酚A的催化剂、合成羧酸酰胺的新型催化剂等，国内外市场非常大。由于目前国内一般采用传统生产工艺，在生产过程中产生大量废气、废水、废渣，在产生经济效益的同时，也污染了环境，影响人们的生活。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，反应时间短、转化率高、成本低、污染小。

本发明的技术方案：一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在重量比为(1.3～1.6)∶1的异辛醇和氯乙酸溶液中，加入2％～5％氯乙酸重量计的稀土固体超强酸催化剂，采用连续均匀混合的方式，在温度为70℃～90℃，压力为1～3兆帕时进行反应0.5h～0.7h，生成氯乙酸异辛酯；

(2)按照重量比为1∶(1.4～1.8)∶0.98的氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠和异丙醇，在常压、120℃～160℃的条件下，氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠混合后在异丙醇溶剂中回流巯基化反应0.5h～ 0.8h，制得bunte盐；

(3)将制得的bunte盐加入浓硫酸酸化至PH 值为2～5，水解并还原0.8h～1.2h，温度控制在90℃～110℃，然后水洗、精馏，得到巯基乙酸异辛酯。

前述的一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，所述的bunte盐在制成后采用温度-25℃～-15℃的冷冻盐水加以循环，通过加大冷却量，提高蒸馏温度至80℃～90℃，使蒸馏釜出来的异丙醇-水共沸物快速脱除Bunte盐体系。

前述的一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，所述的稀土固体超强酸催化剂是SO42-/TiO2/La3+。

前述的一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，所述连续均匀混合采用脉冲连续进料的方式，进料速度为1200L/h～1800L/h。

与现有技术相比，本发明采用先酯化后成盐两步法路线，相比一般典型工艺如采用先合成中间体巯基乙酸，再以巯基乙酸和异辛醇为原料，酯化合成巯基乙酸异辛酯，避免了巯基乙酸中间体的严重污染，反应时间大大缩短，转化率提高，产品纯度高，可分级达到工业级95%、试剂级99%要求。

通过设计采用特殊的稀土固体超强酸催化剂替代浓硫酸作催化剂进行酯化反应，无需中和、水洗，同时催化剂可回收、重复使用, 使酯化反应过程中废水量减少到零，比一般浓硫酸工艺减少酯化废水1.3t/t，大大消减中和碱和中和产生的盐。

通过对冷却工艺进行了一系列改进，设计增加二级深度冷凝系统应用于成盐工艺中脱溶阶段，采用温度低的冷冻盐水加以循环，通过加大冷却量，可以提高蒸馏温度，使蒸馏釜出来的异丙醇-水共沸物快速脱除Bunte盐体系；有效减低Bunte盐体系溶剂残留量，异丙醇一次回用率从单级冷凝的约70%提高到92%，大大消减后续水解、分层、水洗、精馏工序中废气量、废水中COD排放量。

本发明取消了锌粉还原工序，创新性地采取加入硫酸进行水解得到巯基乙酸异辛酯。水解分层产生的废酸主要以硫酸为主，无机盐含量较高NaHSO4、NaCl、氯乙酸（及盐）、巯基乙酸（及盐）等；少量有机物如残留异丙醇、过量异辛醇等。由于Na2S2O3过量较多，酸水解时产生H2S气体，形成恶臭废气；也由于Na2S2O3的存在，使生成副产物二硫代有机化合物的副反应几率增加，具有简化工艺、提高产率、清洁环保的优点。

具体实施方式

下面实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1：

一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在重量比为1.3∶1的异辛醇和氯乙酸溶液中，加入2％氯乙酸重量计的稀土固体超强酸催化剂，采用连续均匀混合的方式，在温度为70℃，压力为1兆帕时进行反应0.5h，生成氯乙酸异辛酯；

(2)按照重量比为1∶1.4∶0.98的氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠和异丙醇，在常压、120℃的条件下，氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠混合后在异丙醇溶剂中回流巯基化反应0.5h，制得bunte盐；

(3)将制得的bunte盐加入浓硫酸酸化至PH 值为2，水解并还原0.8h，温度控制在90℃，然后水洗、精馏，得到巯基乙酸异辛酯。