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讲解乙酸乙酯工业合成制取的方法

点击次数:   更新时间:2020-05-21 08:45:05   文章来源:www.jnbocheng.com/关闭分    享:
    讲解乙酸乙酯工业合成制取的方法
    乙醛缩合法
    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:
    2CH3CHO→CH3COOC2H5
    上述方法20世纪70年代在欧美、日本等地已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99.5%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两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℃,乙醇被氧化为乙酸乙酯。其反应机制如下:
    C2H5OH+½O2→CH3CHO+H2O(Pd-Cu)
    CH3CHO+½O2→CH3COOH(Pd-Cu)
    C2H5OH+CH3COOH→CH3COOC2H5+H2O(酸)
    无氧气参与反应
    以Cu/CoO/ZnO/Al2O3混合氧化物为催化剂,乙醇在碱中间上脱氢为乙醛,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间上酯化为乙酸乙酯。其机理如下:
    C2H5OH→CH3CHO+H2(脱氢)
    2CH3CHO+H2O→C2H5OH+CH3COOH(歧化)
    C2H5OH+CH3COOH→CH3COOC2H5+H2O(酯化)
    乙烯加成法
    采用负载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂,乙酸和乙烯在反应温度为150℃、压力为1.0MPa条件下反应生成乙酸乙酯。其化学反应方程式如下:
    CH3COOH+C2H4→CH3COOC2H5(150℃.1.0Mpa)
    上述反应过程在多段管状反应器中进,在每段之间移走反应热以反应的发生。该反应乙酸的单程转化率为66%,以乙烯计乙酸乙酯的选择性94%。由于直接利用丰富的乙烯原料,因而能降低生产成本。许多世界跨国公司都开发了该生产工艺,1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50kt/a生产装置。