一种生产双(1‑烷氧基‑2，2，6，6‑四甲基‑4‑哌啶基)烷基二酸酯的装置的制作方法

本实用新型涉及一种生产双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的装置，属于光稳定剂的生产设备领域。

背景技术：

随着科学技术的发展，高分子材料已成为人们生产与生活不可或缺的一部分。然而，高分子材料在光、氧、热的作用下，往往会发生老化现象，例如脆化、黄变、发粘等，此类现象对于工业生产和人们的生活造成了巨大的不便与损失。为了有效的抑制高分子材料的老化，工业上多通过在高分子材料中添加适量的光稳定剂来延长使用时间，目前，最常用的光稳定剂主要包括紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂。其中，受阻胺光稳定剂因具有2,2,6,6- 四甲基哌啶结构，光稳定效果优异，成为高分子材料光稳定剂消费市场的主流，在世界光稳定剂市场消费结构中占据主导地位。随着光稳定剂的基础研究和应用研究的不断深入，受阻胺类光稳定剂的应用范围不断扩大，目前，受阻胺类光稳定剂的应用已经涵盖农膜、工程塑料、高分子涂料、纤维以及户外各种塑料制品等众多领域。

我国对于受阻胺类光稳定剂的研究起步较晚，生产企业规模偏小，生产的品种较少。为适应国内高速增长的聚合材料行业的发展，设计生产性能优异的受阻胺光稳定剂具有十分重要的意义。双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基 -4-哌啶基)烷基二酸酯类光稳定剂是一类N-取代烷氧基结构的低碱性物质，可广泛应用于聚苯乙烯、家用塑料薄膜及涂料产品，具有良好的光稳定性。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺点，提供一种生产双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的装置，实现低碱性光稳定剂的低成本、低污染的制备，以解决国内受阻胺光稳定剂生产规模小、生产工艺繁琐等缺点。

本实用新型涉及的装置用于双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基) 烷基二酸酯的反应，路线图如下：

(1)

(2)

基于上述双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的生成过程，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种生产双(1-烷氧基 -2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的装置，包括用于生成双(2，2， 6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的第一反应釜和用于生成双(1-烷氧基-2， 2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的第二反应釜，所述第一反应釜上设有第一反应物加入口，所述第一反应釜的上部双向连通着回流罐，所述第一反应釜的塔釜连通第一水洗釜，所述第一水洗釜塔釜连通第二反应釜，所述第二反应釜上设有第二反应物加入口，所述第二反应釜底部连通抽滤装置，所述抽滤装置连通薄膜蒸发器。

通过上述技术方案，选择两步反应釜和两步水洗釜的连续制备装置，利用两步法制得产物，装置简单，操作容易，可进行工业化生产。

本实用新型进一步设置为，所述第二反应釜双向连通着精馏塔塔釜，所述精馏塔塔顶连通第二水洗釜，所述第二水洗釜的顶部连通薄膜蒸发器。

通过上述技术方案，第二反应釜中产生的轻组分副产物，如叔丁醇、异丙醇、水等，影响反应温度和速度，所以将回馏组分通过精馏塔进行精馏，促使轻组分从精馏塔塔顶进入第二水洗釜，重组分流回反应釜。轻组分被分离出去，提高反应温度，促进产物的收率。薄膜蒸发器脱除的溶剂去往第二水洗釜。

本实用新型进一步设置为，所述第一反应物加入口为四个，其中三个分别连通四甲基哌啶醇储罐、烷基二酸二甲酯储罐、烷烃溶剂储罐。

通过上述技术方案，通过设置多个反应物储罐，能分别控制反应物的加入，方便且易操作。

本实用新型进一步设置为，所述四甲基哌啶醇储罐、烷基二酸二甲酯储罐、烷烃溶剂储罐与对应的第一反应物加入口之间分别设有四甲基哌啶醇高位罐、烷基二酸二甲酯高位罐、烷烃溶剂高位罐。

通过上述技术方案，高位罐包括盖、进料口、出料口、内筒中装有叶片或搅拌器，作为贮存使用，也可对存入罐内的物料搅拌均匀。

本实用新型进一步设置为，所述第二反应物加入口为三个，一个连通氧化剂储罐，一个连通烷烃反应物储罐，另一个为催化剂加入口。

通过上述技术方案，通过设置氧化剂储罐，能控制氧化剂的加入量和加入速度，操作方便。

本实用新型进一步设置为，所述第二反应物加入口与氧化剂储罐之间设有氧化剂高位罐，所述第二反应物加入口与烷烃反应物储罐之间设有烷烃反应物高位罐。

本实用新型进一步设置为，所述回流罐的底部设有甲醇储罐。

通过上述技术方案，在第一反应釜中的反应会产生甲醇，甲醇和烷烃溶剂被加热气化后进入回流罐分层，甲醇在下层，甲醇储罐用于接收第一反应釜底部的甲醇溶液。

本实用新型进一步设置为，所述第一水洗釜的底部设有废水储罐。

通过上述技术方案，第一水洗釜中的水溶液和有机溶液分层，废水储罐用于接收第一水洗釜底部的废水溶液。

本实用新型进一步设置为，所述薄膜蒸发器的底部设有成品仓。

通过上述技术方案，成品仓用于接收或贮存薄膜蒸发器处理后的双(1- 烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯产品。

本实用新型进一步设置为，所述第二水洗釜的底部连通减压蒸馏釜的顶部，所述减压蒸馏釜的底部连通第二水洗釜的顶部，所述减压蒸馏釜的顶部连通副产物醇类试剂储罐。

通过上述技术方案，第二水洗釜内的含醇水溶液和有机溶剂分层，下层含醇水溶液先从第二水洗釜底部排出，进入减压蒸馏釜进行蒸馏，然后排出有机烷烃溶剂返回反应中去，减压蒸馏釜分离出醇类从顶部排出进入副产物醇类试剂储罐；而减压蒸馏釜底部含有大量水的溶液返回第二水洗釜重新利用。这样的设置实现了物料最大程度的利用，装置间的循环节约了能量和物料，经济环保。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

(1)该装置简单，易操作；

(2)烷烃溶剂和水洗液等被重复利用，具有经济性；副产物无污染，通过后处理可利用副产物进一步产生经济效益；

(3)该装置的生产周期短，产品收率高且稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图。

其中，1、第一反应釜；2、第一水洗釜；3、第二反应釜；4、抽滤装置； 5、薄膜蒸发器；6、四甲基哌啶醇高位罐；7、烷基二酸二甲酯高位罐；8、烷烃溶剂高位罐；9、四甲基哌啶醇储罐；10、烷基二酸二甲酯储罐；11、烷烃溶剂储罐；12、氧化剂高位罐；13、氧化剂储罐；14、甲醇储罐；15、废水储罐；16、成品仓；17、精馏塔；18、减压蒸馏釜；19、副产物醇类试剂储罐；20、第二水洗釜；21、回流罐；22、烷烃反应物高位罐；23、烷烃反应物储罐。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种生产双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的装置，包括用于生成双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的第一反应釜1和用于生成双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基) 烷基二酸酯的第二反应釜3，第一反应釜1上设有第一反应物加入口，所述第一反应釜1的上部双向连通着回流罐21，第一反应釜1的塔釜连通第一水洗釜2，第一水洗釜2底部连通第二反应釜3，第二反应釜3上设有第二反应物加入口，第二反应釜3底部连通抽滤装置4，抽滤装置4连通薄膜蒸发器5。

具体的物料反应过程为：(1)将烷烃溶剂、烷基二酸二甲酯、四甲基哌啶醇和催化剂通过第一反应物加入口投入第一反应釜1中进行反应，反应中产生甲醇，加热汽化后的甲醇和烷烃溶剂从第一反应釜1顶部进入回流罐 21，在回流罐21中，部分物料返回第一反应釜1，维持一定压力，保证反应平衡；在反应结束后将第一反应釜1中含有双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的有机溶液输送到第一水洗釜2中水洗多遍后，将水洗完的成品输送到第二反应釜3中；(2)将氧化剂、烷烃反应物和催化剂从第二反应物加入口加入第二反应3釜，与双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯进行反应，反应结束后进行抽滤，滤液进入薄膜蒸发器5经过处理得到双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯产品。本实用新型采用两级水洗釜和两级反应釜制得双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯产品。

第一反应釜1、第一水洗釜2、第二反应釜3、抽滤装置4和薄膜蒸发器 5构成生产双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的完整装置，装置简单，操作易控制，生产效果好。

实施例2

如图2，一种生产双(1-烷氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)烷基二酸酯的装置，在实施例1的基础上，将第一反应物加入口设置为四个，其中三个分别连通四甲基哌啶醇高位罐6、烷基二酸二甲酯高位罐7、烷烃溶剂高位罐8，四甲基哌啶醇高位罐6、烷基二酸二甲酯高位罐7、烷烃溶剂高位罐8 分别连通四甲基哌啶醇储罐9、烷基二酸二甲酯储罐10、烷烃溶剂储罐11。

另外，第二反应物加入口设置为三个，一个为催化剂加入口，一个连通氧化剂高位罐12，氧化剂高位罐12连通氧化剂储罐13，一个连通烷烃反应物高位罐22，烷烃反应物高位罐22连通烷烃反应物储罐23，催化剂加入口也可以根据催化剂的性质和加入量选择设置催化剂高位罐和催化剂储罐(未在实施例中表现)。

上述高位罐和储罐设置便于在工业生产中的系统化和自动化生产，便于操作控制。

另外，在回流罐21的底部设有甲醇储罐14，在第一水洗釜2的底部设有废水储罐15，在薄膜蒸发器5的底部设有成品仓16，分别用于接收储存副产物、废水和目标产品。

实施例3

如图3所示，第二反应釜3双向连通着精馏塔17塔釜，精馏塔17塔顶连通第二水洗釜20，第二水洗釜20的顶部连通薄膜蒸发器5。第二水洗釜 20的底部连通减压蒸馏釜18的顶部，减压蒸馏釜18的底部连通第二水洗釜 20的顶部，减压蒸馏釜18的顶部连通副产物醇类试剂储罐19。

实施例1实现了目标产物的生成，实施例2作为对实施例1的一种优选方案，也是用于生成目标产物，除此之外，还包括由权利要求任意组合得到的其他生成装置。实施例3是对生成装置的优化，是后处理装置，需要基于生成设置。

以上仅为本实用新型的部分实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。