文档介绍：乙酰柠檬酸三丁酯的生产设计说明书
1 引言
乙酰柠檬酸三丁酯概述
乙酰柠檬酸三丁酯，其英文名称是 Acetyl Tri-n-Butyl Citrate ，简称 ATBC，分子式为C2°H34Q,。乙酰柠檬酸三丁酯在常温常压下是无色透明的液体，。熔点是-80 C⑴。，沸点为343C, ，沸点为173C。，闪点204E[2]。不溶于水但与多数有机溶剂相溶，与多种纤维素、氯化橡胶等相溶。此外，还能与乙酸丁酯纤维素、乙酸纤维素部分相溶 [3] 。乙酰柠檬酸三丁酯具有很多优良的性质，其最大的优点是无毒，安全性较高。因此，乙酰柠檬酸三丁酯作为首选增塑剂被应用于制造儿童玩具、食品的包装、医疗用品之中。美国食品与医药管理局（FDA认为在所有的增塑剂中，乙酰柠檬酸三丁酯是最安全的 [4]。
设计依据因为本设计是假定的设计，所以在实际的生活中不会使用。那么设计书上标注的其他设计任务，例如计算的依据，经济效益，建设厂房时地理位置的选择，原料的供应其次还有燃料的种类，水、电、气的来源等都不会考虑。
2. 乙酰柠檬酸三丁酯生产流程叙述
首先进行的是酯化反应，向反应釜中投入一定摩尔比的正丁醇和柠檬酸，加入氨基磺酸作为催化剂。由于受到反应物正丁醇的影响，反应温度只能控制在 110C〜
160C，。直到酯化合格为止[5]。酯化反应后，将反应产物TBC转入脱醇塔中，进行减压蒸馏。用脱醇冷凝器给脱醇塔的正丁醇蒸汽降温后，一部分正丁醇回流到酯化反应釜中继续参与反应，其余的正丁醇溶液进入回收罐循环使用。脱醇后的TBC与乙酸酐按1: 。然后再将低压蒸汽通入酰化釜夹套，直到反应釜的温度上升至85C，并将反应控制在该温度下进行。将产生的气体通过乙酰化冷凝器降温后回流到反应釜继续进行反应，乙酸酐则被分离出来进入到回收罐。酰化反应后的物料进入脱酸塔，经过精馏操作。分离出的乙
酸酐可循环使用
[6]
经过检测，脱酸后的物料因为仍含有某些酸性物质，所以物料还会呈现酸性，这就需要加入某些碱性物质把剩余的酸性物质中和掉。本设计所用的碱性物质是质量分数为4%勺NaCO并将中和后的物料送入静置釜，以除去物料中含有的大量水分和生成少量的盐⑺。为了得到纯度较高的产物，将反应过程生成的盐除去，把经过中和反应后的物料转入水洗塔，。将水洗后的物料送入静置釜, 把其中的盐水和废水处理后，再次送入水洗釜水洗进行水洗，反复洗涤三次，最后将 ATBC转入干燥塔以除去剩余的少量水分便可得到成品 ATBC
合成乙酰柠檬酸三丁酯的工艺流程如图 1所示：
氨基磺酸正丁醇、水恒沸物醋酸
水水
图1 乙酰柠檬酸三丁酯的生产工艺流程图
3物料衡算和能量衡算

年产200吨乙酰柠檬酸三丁酯，年工作日为 330天，以一天的生产量为基准，乙酰柠檬酸三丁酯的质量分数为98%

原料：柠檬酸质量分数92%
正丁醇质量分数98%
为了将柠檬酸的转化率提高，采用正丁醇过量的方法。取原料配比 [8] 为： n （柠檬酸）
：n （正丁醇） =1:4
氨基磺酸的加入量是柠檬酸质量的 5% 反应时间：小时
反应温度：110C〜160C
柠檬酸的转化率： 96%
柠檬酸三丁酯收率：95%
脱醇过程
正丁醇出料质量分数：》98%
塔釜正丁醇质量分数：w 1 %
压力：2666pa （绝对压力）
柠檬酸三丁酯收率： 96%
乙酰化过程
醋酸酐质量分数 98%
原料配比：n（柠檬酸三丁酯）:n （醋酸酐） =1:
反应温度：85 T
反应时间： 2 小时柠檬酸三丁酯的转化率： 96% 乙酰柠檬酸三丁酯的收率： 96%
脱酸过程
轻组分出料质量分数》98%
塔釜残液质量分数w 1 %
塔压力：2666pa （绝对压力）乙酰柠檬酸三丁酯的收率： 96%
中和及分离过程乙酰柠檬酸三丁酯的收率： 95%
质量分数为4%NaG的加入量按残余酸计算，消耗碱的理论量的 5倍。
水洗及分离过程
乙酰柠檬酸三丁酯的收率： 98%
水的加入量为物料量的倍，分三次洗涤，每次用时小时。
干燥(脱水过程)
乙酰柠檬酸三丁酯的收率：96%
物料衡算
总物料衡算
根据物料衡算由各单元收率得
(1)产品ATBC勺量
200
理= 吨
330
纯 ATBC勺质量为： X 98