酯交換反應(yīng)一般用什么催化劑?
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-11分類:催化劑及助劑瀏覽:140
堿性催化劑,它是目前酯交換反應(yīng)使用最廣泛的催化劑,堿性催化劑的優(yōu)點是反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快。有學(xué)者估計,使用堿催化劑的酯交換反應(yīng)速度是使用同當(dāng)量酸催化劑的4000倍。堿催化的酯交換反應(yīng)甲醇用量遠比酸催化的低,因此工業(yè)反應(yīng)器可以大大縮小。另外,堿性催化劑的腐蝕性比酸性催化劑弱很多,在工業(yè)上可以用價廉的碳鋼反應(yīng)器。除了上述優(yōu)點外,使用堿性催化劑還有以下缺點:堿性催化劑對游離脂肪酸比較敏感,因此油脂原料的酸值要求比較高。對于高酸值的原料,比如一些廢棄油脂,需要經(jīng)過脫酸或預(yù)酯化后才能進行堿催化的酯交換反應(yīng)。酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),在酯的溶液中,是有少量的游離醇和酸存在的。酯交換反應(yīng)正是基于酯化反應(yīng)的可逆性而進行的。酯交換反應(yīng)中的醇能夠與酯溶液中少量游離的酸進行酯化反應(yīng),新的酯化反應(yīng)就生成了新的酯和新的醇。由于酯化反應(yīng)的可逆性,若想酯交換反應(yīng)能夠進行,至少滿足下面兩種情況的一種:一,生成的新酯穩(wěn)定性強于之前的酯。二,生成的新醇能夠在反應(yīng)過程中不斷蒸出。
生產(chǎn)乙酸乙酯的各種方法為什么酯化法會淘汰?
一樓說的是實驗室的制備方法,在工業(yè)上很少采用,因為工業(yè)上的溫度上升的很慢,所以容易生成副產(chǎn)物,乙醚。目前世界上工業(yè)乙酸乙酯主要制備方法有乙酸酯化法、乙醛縮合法、乙烯加成法和乙醇脫氫法等。傳統(tǒng)的乙酸酯化法工藝在國外被逐步淘汰,而大規(guī)模生產(chǎn)裝置主要是乙醛縮合法和乙醇脫氫法,在乙醛原料較豐富的地區(qū)萬噸級以上的乙醛縮合法裝置得到了廣泛的應(yīng)用。乙醇脫氫法是近年開發(fā)的新工藝,在乙醇豐富且低成本的地區(qū)得到了推廣。最新的乙酸乙酯生產(chǎn)方法是乙烯加成法,1998年在印度尼西亞邁拉庫地區(qū)采用日本昭和電工專利技術(shù)建成了50kt/a生產(chǎn)裝置。(1)乙酸酯化法乙酸酯化法是傳統(tǒng)的乙酸乙酯生產(chǎn)方法,在催化劑存在下,由乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)而得。CH3CH2OH+CH3COOH=CH3COOCH2CH3+H2O乙醇乙酸乙酸乙酯水反應(yīng)除去生成水,可得到高收率。該法生產(chǎn)乙酸乙酯的主要缺點是成本高、設(shè)備腐蝕性強,在國際上是屬于被淘汰的工藝路線。(2)乙醛縮合法在催化劑乙醇鋁的存在下,兩個分子的乙醛自動氧化和縮合,重排形成一分子的乙酸乙酯。2CH3CHO→CH3COOCH2CH3乙醛乙酸乙酯該方法20世紀70年代在歐美、日本等地已形成了大規(guī)模的生產(chǎn)裝置,在生產(chǎn)成本和環(huán)境保護等方面都有著明顯的優(yōu)勢。(3)乙醇脫氫法采用銅基催化劑使乙醇脫氫生成粗乙酸乙酯,經(jīng)高低壓蒸餾除去共沸物,得到純度為99.8%以上乙酸乙酯。2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2乙醇乙酸乙酯氫(4)乙烯加成法在以附載在二氧化硅等載體上的雜多酸金屬鹽或雜多酸為催化劑的存在下,乙烯氣相水合后與氣化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3乙烯乙酸乙酸乙酯該反應(yīng)乙酸的單程轉(zhuǎn)化率為66%,以乙烯計乙酸乙酯的選擇性為94%。Rhone-Poulenc、昭和電工和BP等跨國公司都開發(fā)了該生產(chǎn)工藝。
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