乙酸乙酯合成條件和工藝方法?
作者:化工綜合網發布時間:2023-05-25分類:橡膠制品瀏覽:1047
一、乙酸乙酯合成條件和工藝方法?
一、1.直接酯化法是國內工業生產醋酸乙酯的主要工藝路線。以醋酸和乙醇為原料,硫酸為催化劑直接酯化得醋酸乙酯,再經脫水、分餾精制得成品。
2.乙醛縮合法:以烷基鋁為催化劑,將乙醛進行縮合反應生成醋酸乙酯。國外工業生產大多采用此工藝。
3.乙烯與醋酸直接酯化生成醋酸乙酯。乙酸乙酯也可由乙酸、乙酐或乙烯酮與乙醇反應制得;也可在乙醇鋁催化下,由兩分子乙醛反應生成。此外,工業上由丁烷氧化制乙酸時也副產乙酸乙酯。
二、1.酯化法
由乙酸與乙醇在硫酸存在下直接酯化而得。
生產工藝上有連續與間歇之分。
(1)間隙工藝。將乙酸、乙醇和少量的硫酸加入反應釜,加熱回流5-6h。然后蒸出乙酸乙酯,并用5%的食鹽水洗滌,氫氧化鈉和氯化鈉混合溶液中和至PH=8。再用氧化鈣溶液洗滌,加無水碳酸鉀干燥。最后蒸餾,收集76-77℃的餾分,即得產品。
(2)連續工藝。1:1.15(質量比)的乙醇和乙酸連續進入酯化塔釜,在硫酸的催化下于105-110℃下進行酯化反應。生成的乙酸乙酯和水以共沸物的形式從塔頂餾出,經冷凝分層后,上層酯部分回流,其余進入粗品槽,下層水經回收乙酸乙酯后放棄。粗酯經脫低沸物塔脫去少量的水后再入精制塔,塔頂可得產品。此工藝較間隙法好。
2.乙醛法
乙醛在乙醇鋁催化下生成乙酸乙酯。將乙醛、乙醇鋁等連續加入兩個串聯的反應器,于0-20℃下進行反應,第二反應器的出口轉化率可達99.5%以上,然后經蒸餾得乙酸乙酯。收率達95%-96%,此工藝比較經濟。
三、乙酸和乙醇在硫酸存在下加熱酯化后,經磺酸鈉中和脫水,再精餾而得。乙酸鈉或乙酸鉀和乙醇在硫酸存在下蒸餾而得。乙醛在催化劑乙醇鉛或乙酸鉛存在下聚合而成。精制方法:乙酸乙酯常含有水、游離乙酸和乙醇等雜質。精制時先用碳酸氫鈉或碳酸鈉的飽和水溶液洗滌,再用飽和食鹽水溶液洗滌,經固體碳酸鉀干燥后蒸餾,收集中間餾分,常溫下用五氧化二磷(10~20g/kg)干燥后再行蒸餾。蒸餾時應采取防潮措施。收集中間餾分,棄去少量后餾分。也可以在乙酸乙酯中加入乙酸酐進行回流、蒸餾,餾出物用碳酸鉀處理后再用蒸餾的方法精制,純度可達99.5%以上。氯化鈣與乙酸乙酯形成結晶性復合物,不宜用作干燥劑。
四、在1000L搪瓷罐中加入醋酸、乙醇、硫酸(發煙硫酸和濃硫酸各一半),加熱回流。
然后將乙酸乙酯粗品蒸出,用5%氯化鈉溶液洗滌,再用氫氧化鈉和氯化鈉混合液進行中和至ph=8
二、乙酸乙酯的制備?
在乙酸乙酯合成實驗中,物料碳化現象主要是由于反應溫度過高導致的。因此,采用適當的加熱方法可以減少物料碳化現象,具體方法如下:
水浴加熱法:將反應燒瓶放置在水浴中進行加熱,水浴溫度一般控制在50~60℃左右,避免直接加熱燒逗脊瓶。這種方法可以使溫度均勻分布,減少物料碳化的風險。
避光州升加熱法:乙酸乙酯合成反應是一個光敏反應,因此應避免陽光直射和長時間暴露于光線下。采用避光加熱可以減少物料碳化的可能性。
慢加熱法:在加熱乙酸和乙醇時,應該緩慢升溫,避免溫度突然升高導致物料碳化。可以先在低溫下預熱反應燒瓶,再冊指老緩慢加熱至所需溫度,這樣可以降低碳化的風險。
恒溫加熱法:使用恒溫水浴等設備進行加熱,能夠保持恒定的溫度,并避免溫度波動導致物料碳化。
綜上所述,采用水浴加熱、避光加熱、慢加熱和恒溫加熱等加熱方法,可以減少乙酸乙酯合成實驗中物料碳化現象。
三、乙酸乙酯的工業合成方法
一、1.直接酯化法是國內工業生產醋酸乙酯棗饑的主要工藝路線。以醋酸和乙醇為原料,硫酸為催化劑直接酯化得醋酸乙酯,再經脫水、分餾精制得成品。
2.乙醛縮合法:以烷基鋁為催化劑,將乙醛進行縮合反應生成醋酸乙酯。國外工業生產大多采用此工藝。
3.乙烯與醋酸直接酯化生成醋酸乙酯。乙酸乙酯也可由乙酸、乙酐或乙烯酮與乙醇反應制得;也可在乙醇鋁催化下,由兩分子乙醛反應生成。此外,工業上由丁烷氧化制乙酸時也副產乙酸乙酯。
二、1.酯化法
由乙酸與乙醇在硫酸存在下直接酯化而得。
生產工藝上有連續與間歇之分。
(1)間隙工藝。將乙酸、乙醇和少量的硫酸加入反應釜,加熱回流5-6h。然后蒸出乙酸乙酯,并用5%的食鹽水洗滌,氫氧化鈉和氯化鈉混合溶液中和至PH=8。再用氧化鈣溶液洗滌,加仿巖族無水碳酸鉀干燥。最后蒸餾,收集76-77℃的餾分,即得產品。
(2)連續工藝。1:1.15(質量比)的乙醇和乙酸連續進入酯化塔釜,在硫酸的催化下于105-110℃下進行酯化反應。生成的乙酸乙酯和水以共沸物的形式從塔頂餾出,經冷凝分層后,上層酯部分回流,其余進入粗品槽,下層水經回收乙酸乙酯后放棄。粗酯經脫低沸物塔脫去少量的水后再入精制塔,塔頂可得產品。此工藝較間隙法好。
2.乙醛法
乙醛在乙醇鋁催化下生成乙酸乙酯。將乙醛、乙醇鋁等連續加入兩個串聯的反應器,于0-20℃下進行反應,第二反應器的出口轉化率可達99.5%以上,然后經蒸餾得乙酸乙酯。收率達95%-96%,此工藝比較經濟。
三、乙酸和乙醇在硫酸存在下加熱酯化后,經磺酸鈉中和脫水,再精餾而得。乙酸鈉或乙酸鉀和乙醇在硫酸存在下蒸餾而得。乙醛在催化劑乙醇鉛或乙酸鉛存在下聚合而成。精制方法:乙酸乙酯常含有水、游離乙酸和乙醇等雜質。精制時先用碳酸氫鈉或碳酸備弊鈉的飽和水溶液洗滌,再用飽和食鹽水溶液洗滌,經固體碳酸鉀干燥后蒸餾,收集中間餾分,常溫下用五氧化二磷(10~20g/kg)干燥后再行蒸餾。蒸餾時應采取防潮措施。收集中間餾分,棄去少量后餾分。也可以在乙酸乙酯中加入乙酸酐進行回流、蒸餾,餾出物用碳酸鉀處理后再用蒸餾的方法精制,純度可達99.5%以上。氯化鈣與乙酸乙酯形成結晶性復合物,不宜用作干燥劑。
四、在1000L搪瓷罐中加入醋酸、乙醇、硫酸(發煙硫酸和濃硫酸各一半),加熱回流。
然后將乙酸乙酯粗品蒸出,用5%氯化鈉溶液洗滌,再用氫氧化鈉和氯化鈉混合液進行中和至ph=8為止。將中和好的粗品再用氯化鈣溶液洗滌,然后加無水碳酸鉀干燥。最后分餾為成品。
五、乙醇被乙酸酐乙酰化制得
(CH3CO)2O + CH3CH2OH → CH3CO2CH2CH3 + CH3CO2H
反應生成乙酸與乙酸乙酯的混合物,分餾后可得較純的乙酸乙酯。其中,分餾溫度約為77℃。
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