乙酸乙酯的工业合成方法课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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77C。折光率,13719。闪点72C(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,C2H5 OH+CH3COOH CH3 COOC2 H5+H2 o,其机理如下图1所示,ic是=H,一8H,3c,5C2O-H,H,-ho,H,C?Hs,HsC2O,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80C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,C2HS OH+/2O2,HcHO,Pd-Cu,CH3CHO+720,CHs OH+CH:COOH一酸 CH3COOC2l+H2O,无氧气参与反应,以 Cu Coo/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-+H,2 CH3 CHO+H。歧化C2 Hs OH+CH3COOH,C2HOH+CH3 COC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0.30.4MPa,进入原料预,热器,与反应产物热交换被加热至130C,部分气化,再进入,乙醇汽化器,用水蒸气或导热油加热至160C170,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,240270,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30C,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(OC Hs),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,17,乙酸乙酯的工业合成方法课件,18,乙酸乙酯的工业合成方法课件,19,乙酸乙酯的工业合成方法课件,20,乙酸乙酯的工业合成方法课件,21,乙酸乙酯的工业合成方法课件,22,乙酸乙酯的工业合成方法课件,23,乙酸乙酯的工业合成方法课件,24,乙酸乙酯的工业合成方法课件,25,