乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件

乙酸己的合成動(dòng)和原貍級(jí)嚼器的價(jià)絕主講人:簡(jiǎn)麗紅小組成員:·李林·陳偉陳淵淵簡(jiǎn)麗紅乙酸己的合成動(dòng)和原1乙酸乙酯的基本介紹分子模型球棍模型無(wú)色透明液體。有水果香。易揮發(fā)。能吸水分,水分能使其緩慢分解而呈酸性反應(yīng)。能與氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶,溶于水(10%mlm)。能溶解某些金屬鹽類(如氯化鋰、氯化鈷、氯化鋅、氯化鐵等)。相對(duì)密度0.902。熔點(diǎn)-83°℃。沸點(diǎn)77°C。折光率13719。閃點(diǎn)72°C(開(kāi)杯)。易燃。蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物乙酸乙酯的基本介紹2乙酸乙酯的用途乙酸乙酯又稱醋酸乙酯。純凈的乙酸乙酯是無(wú)色透明具有刺激性氣味的液體,是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品,具有優(yōu)異的溶解性、快干性,用途廣泛,是一種非常重要的有機(jī)化工原料和極好的工業(yè)溶劑,被廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹(shù)脂、乙酸纖維樹(shù)酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產(chǎn)過(guò)程中。乙酸乙酯的用途3乙酸乙酯的四種工業(yè)制法01乙醇乙酸酯化法02乙醇氧化法03乙醛縮合法04乙烯加成法乙酸乙酯的四種工業(yè)制法4乙醇乙酸酯化法反應(yīng)機(jī)理在濃硫酸催化作用,乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,化學(xué)反應(yīng)方程式如下C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2o其機(jī)理如下圖1所示ic是=H一8H3c5C2O-HH-hoH,C?HsHsC2O圖1由乙醇和乙酸制備乙酸乙酯的反應(yīng)機(jī)理乙醇乙酸酯化法反應(yīng)機(jī)理5乙醇乙酸酯化法的工業(yè)合成酯化工藝是在硫酸催化劑存在下,醋酸與乙醇發(fā)生酯化脫水反應(yīng)生成醋酸乙酯的工藝其工藝流程見(jiàn)圖1乙醇硫酸《%混廢物圖1酯化法醋酸乙酯生產(chǎn)工藝流程醋酸、過(guò)量乙醇與少量的硫酸混合后經(jīng)預(yù)熱進(jìn)入酯化反應(yīng)塔。酯化反應(yīng)塔塔頂?shù)姆磻?yīng)混合物一部分回流,一部分在80°C左右進(jìn)入分離塔乙醇乙酸酯化法的工業(yè)合成6進(jìn)入分離塔的反應(yīng)混合物中一般含有約70%的乙醇、20%的酯和10%的水(醋酸完全消耗掉)。塔頂蒸出含有83%醋酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔頂三元恒沸物,送人比例混合器,與等體積的水混合,混合后在傾析器傾析,分成含少量乙醇和酯的較重的水層,返回分離塔的下部,經(jīng)分離塔分離,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇則送回醋化反應(yīng)塔的下部經(jīng)氣化后再參與酯化反應(yīng)。含約93%的醋酸乙酯、5%水和2%乙醇的傾析器上層混合物進(jìn)人干燥塔,將醋酸乙酯分離出來(lái)硫酸作催化劑合成乙酸乙酯的技術(shù)成熟,但它腐蝕設(shè)備又增加排污等麻煩,乙酸利用率低、易發(fā)生副反應(yīng)、腐蝕設(shè)備、廢液污染環(huán)境、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn),該法只在美國(guó)及西歐被廣泛采用改進(jìn)工藝:有分子篩合成法、雜多酸合成法、聯(lián)產(chǎn)法以及催化精餾法可對(duì)上述工藝進(jìn)行改進(jìn)。(有興趣可參閱《乙酸乙酯合成技術(shù)現(xiàn)狀及其進(jìn)展》崔小明著進(jìn)入分離塔的反應(yīng)混合物中一般含有約70%的7乙醇氧化法反應(yīng)機(jī)理乙醇氧化法從原料的來(lái)源和成本分析,以乙醇為原料的合成路線較合理、廉價(jià)。乙醇氧化法按其反應(yīng)機(jī)理可分為2種雙功能催化劑體系。氧氣參與反應(yīng)采用Pd-cu/分子篩催化劑,反應(yīng)溫度為150℃,乙醇被氧化為乙酯乙酯,其機(jī)理如下C2HSOH+/2O2HcHOPd-CuCH3CHO+720CHsOH+CH:COOH一酸→CH3COOC2l+H2O無(wú)氧氣參與反應(yīng)以CuCoo/zno/ApO3混合氧化物為催化劑,乙醇在堿中心上脫氫為乙醛乙醛在水的參與下通過(guò)酸堿協(xié)同作用歧化為乙酸和乙醇,乙酸和乙醇再在酸中心上酯化為乙酸乙酯。其機(jī)理如下t脫氫CHOH>CHaCHO-+H2CH3CHO+H。歧化C2HsOH+CH3COOHC2HOH+CH3COC化·CH3COOC:H5+H乙醇氧化法反應(yīng)機(jī)理8乙醇氧化法工業(yè)合成該法不用乙酸,直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯,其催化劑主要是PdC和架Ni,Cu-Co-Zn-A混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化劑,這些體系對(duì)乙醇的氧化有一定的活性,但其催化性還有待進(jìn)一步改進(jìn)95%乙醇從儲(chǔ)槽出來(lái),經(jīng)泵加壓至0.3~0.4MPa,進(jìn)入原料預(yù)熱器,與反應(yīng)產(chǎn)物熱交換被加熱至130℃C,部分氣化,再進(jìn)入乙醇汽化器,用水蒸氣或?qū)嵊图訜嶂?60°C~170℃,達(dá)到完全氣化,然后進(jìn)入原料過(guò)熱器,與反應(yīng)產(chǎn)物換熱,被加熱至230°℃,再進(jìn)入脫硫加熱器,用導(dǎo)熱油加熱到反應(yīng)溫度240~270°,然后進(jìn)入脫氫反應(yīng)器,脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)要用導(dǎo)熱油加熱以維持恒溫反應(yīng)。從脫氫反應(yīng)器出來(lái)的物料進(jìn)入原料過(guò)熱器,被冷卻至180°℃,再進(jìn)入加氫反應(yīng)器將酮和醛加氫為醇,以便后續(xù)分離。然后進(jìn)入原料預(yù)熱器,被冷卻至60℃,再進(jìn)入產(chǎn)物冷凝器,被水冷卻至30°C,從冷凝器出來(lái)的液體,進(jìn)入反應(yīng)產(chǎn)物儲(chǔ)罐,然后進(jìn)入分離工段,氫氣則從上部進(jìn)入水洗器,以回收氫氣中帶走的易揮發(fā)物料,然后放空或到氧氣用戶該工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品收率高,對(duì)設(shè)備腐蝕性小,產(chǎn)品成本較酯化法低,不產(chǎn)含酸廢水,有利于大規(guī)模生產(chǎn),若副產(chǎn)的氫氣能有效合理的利用,該工藝是比較經(jīng)濟(jì)的方法乙醇氧化法工業(yè)合成9乙醛縮合法反應(yīng)機(jī)理在乙醇鋁催化劑作用下,在0-20℃時(shí)乙醛自動(dòng)氧化縮合成乙酸乙酯,化學(xué)反應(yīng)式如下Al(OCHs)2CH3CHO一+CH3COOC2H5上述方法20世紀(jì)70年代在歐美、日本等地己形成了大規(guī)模的生產(chǎn)裝置,在生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)等方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。20世紀(jì)90年代,我國(guó)在中間實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上剛實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化,所以技術(shù)指標(biāo)和國(guó)外先進(jìn)水平還有差距。該法不存在大量水的共沸問(wèn)題容易得到純度為995%以上的優(yōu)級(jí)品。因而,與直接酯化法比,該法具有下列優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和乙酸乙酯的收率高、原料成本低、經(jīng)濟(jì)效益明顯,但該方法存在如下缺點(diǎn):一是催化劑制備技術(shù)難度較大且在水中易被水解;二是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),需要用溫度較低的冰鹽水冷卻乙醛縮合法反應(yīng)機(jī)理10乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件11乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件12乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件13乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件14乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件15乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件16乙酸乙酯的工業(yè)合成方法課件