乙酸乙酯的工业合成方法课件

乙酸己的合成动和原狸级嚼器的价绝主讲人:简丽红小组成员:·李林·陈伟陈渊渊简丽红乙酸己的合成动和原1乙酸乙酯的基本介绍分子模型球棍模型无色透明液体。有水果香。易挥发。能吸水分,水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。能与氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶,溶于水(10%mlm)。能溶解某些金属盐类(如氯化锂、氯化钴、氯化锌、氯化铁等)。相对密度0.902。熔点-83°℃。沸点77°C。折光率13719。闪点72°C(开杯)。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物乙酸乙酯的基本介绍2乙酸乙酯的用途乙酸乙酯又称醋酸乙酯。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体,是一种用途广泛的精细化工产品,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。乙酸乙酯的用途3乙酸乙酯的四种工业制法01乙醇乙酸酯化法02乙醇氧化法03乙醛缩合法04乙烯加成法乙酸乙酯的四种工业制法4乙醇乙酸酯化法反应机理在浓硫酸催化作用,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学反应方程式如下C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2o其机理如下图1所示ic是=H一8H3c5C2O-HH-hoH,C?HsHsC2O图1由乙醇和乙酸制备乙酸乙酯的反应机理乙醇乙酸酯化法反应机理5乙醇乙酸酯化法的工业合成酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,醋酸与乙醇发生酯化脱水反应生成醋酸乙酯的工艺其工艺流程见图1乙醇硫酸《%混废物图1酯化法醋酸乙酯生产工艺流程醋酸、过量乙醇与少量的硫酸混合后经预热进入酯化反应塔。酯化反应塔塔顶的反应混合物一部分回流,一部分在80°C左右进入分离塔乙醇乙酸酯化法的工业合成6进入分离塔的反应混合物中一般含有约70%的乙醇、20%的酯和10%的水(醋酸完全消耗掉)。塔顶蒸出含有83%醋酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔顶三元恒沸物,送人比例混合器,与等体积的水混合,混合后在倾析器倾析,分成含少量乙醇和酯的较重的水层,返回分离塔的下部,经分离塔分离,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇则送回醋化反应塔的下部经气化后再参与酯化反应。含约93%的醋酸乙酯、5%水和2%乙醇的倾析器上层混合物进人干燥塔,将醋酸乙酯分离出来硫酸作催化剂合成乙酸乙酯的技术成熟,但它腐蚀设备又增加排污等麻烦,乙酸利用率低、易发生副反应、腐蚀设备、废液污染环境、生产成本高等缺点,该法只在美国及西欧被广泛采用改进工艺:有分子筛合成法、杂多酸合成法、联产法以及催化精馏法可对上述工艺进行改进。(有兴趣可参阅《乙酸乙酯合成技术现状及其进展》崔小明著进入分离塔的反应混合物中一般含有约70%的7乙醇氧化法反应机理乙醇氧化法从原料的来源和成本分析,以乙醇为原料的合成路线较合理、廉价。乙醇氧化法按其反应机理可分为2种双功能催化剂体系。氧气参与反应采用Pd-cu/分子筛催化剂,反应温度为150℃,乙醇被氧化为乙酯乙酯,其机理如下C2HSOH+/2O2HcHOPd-CuCH3CHO+720CHsOH+CH:COOH一酸→CH3COOC2l+H2O无氧气参与反应以CuCoo/zno/ApO3混合氧化物为催化剂,乙醇在碱中心上脱氢为乙醛乙醛在水的参与下通过酸碱协同作用歧化为乙酸和乙醇,乙酸和乙醇再在酸中心上酯化为乙酸乙酯。其机理如下t脱氢CHOH>CHaCHO-+H2CH3CHO+H。歧化C2HsOH+CH3COOHC2HOH+CH3COC化·CH3COOC:H5+H乙醇氧化法反应机理8乙醇氧化法工业合成该法不用乙酸,直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯,其催化剂主要是PdC和架Ni,Cu-Co-Zn-A混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化剂,这些体系对乙醇的氧化有一定的活性,但其催化性还有待进一步改进95%乙醇从储槽出来,经泵加压至0.3~0.4MPa,进入原料预热器,与反应产物热交换被加热至130℃C,部分气化,再进入乙醇汽化器,用水蒸气或导热油加热至160°C~170℃,达到完全气化,然后进入原料过热器,与反应产物换热,被加热至230°℃,再进入脱硫加热器,用导热油加热到反应温度240~270°,然后进入脱氢反应器,脱氢反应为吸热反应要用导热油加热以维持恒温反应。从脱氢反应器出来的物料进入原料过热器,被冷却至180°℃,再进入加氢反应器将酮和醛加氢为醇,以便后续分离。然后进入原料预热器,被冷却至60℃,再进入产物冷凝器,被水冷却至30°C,从冷凝器出来的液体,进入反应产物储罐,然后进入分离工段,氢气则从上部进入水洗器,以回收氢气中带走的易挥发物料,然后放空或到氧气用户该工艺的特点是产品收率高,对设备腐蚀性小,产品成本较酯化法低,不产含酸废水,有利于大规模生产,若副产的氢气能有效合理的利用,该工艺是比较经济的方法乙醇氧化法工业合成9乙醛缩合法反应机理在乙醇铝催化剂作用下,在0-20℃时乙醛自动氧化缩合成乙酸乙酯,化学反应式如下Al(OCHs)2CH3CHO一+CH3COOC2H5上述方法20世纪70年代在欧美、日本等地己形成了大规模的生产装置,在生产成本和环境保护等方面有着明显的优势。20世纪90年代,我国在中间实验的基础上刚实现万吨级工业化,所以技术指标和国外先进水平还有差距。该法不存在大量水的共沸问题容易得到纯度为995%以上的优级品。因而,与直接酯化法比,该法具有下列优点:反应条件温和、反应转化率和乙酸乙酯的收率高、原料成本低、经济效益明显,但该方法存在如下缺点:一是催化剂制备技术难度较大且在水中易被水解;二是该反应为放热反应,需要用温度较低的冰盐水冷却乙醛缩合法反应机理10乙酸乙酯的工业合成方法课件11乙酸乙酯的工业合成方法课件12乙酸乙酯的工业合成方法课件13乙酸乙酯的工业合成方法课件14乙酸乙酯的工业合成方法课件15乙酸乙酯的工业合成方法课件16乙酸乙酯的工业合成方法课件