如何工業(yè)合成制取醋酸乙酯
乙醛縮合法
在乙醇鋁催化劑作用下在0-20℃時乙醛自動氧化縮合成乙酸乙酯化學反應式如下
2CH3CHO→ CH3COOC2H5
上述方法20世紀70年代在歐美日本等地已形成了大規(guī)模的生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)成本和環(huán)境保護等方面有著明顯的優(yōu)勢20世紀90年代我國在中間實驗的基礎上剛實現(xiàn)萬噸級工業(yè)化所以技術(shù)指標和國外水平還有差距該法不存在大量水的共沸問題,容易得到純度為99.5%以上的優(yōu)級品因而與直接酯化法比該法具有下列優(yōu)點反應條件溫和反應轉(zhuǎn)化率和乙酸乙酯的收率高原料成本低經(jīng)濟效益明顯但該方法存在如下缺點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為放熱反應需要用溫度較低的冰鹽水冷卻
乙醇氧化法
從原料的來源和成本分析以乙醇為原料的合成路線較合理廉價乙醇氧化法按其反應機理可分為兩種雙功能催化劑體系
氧氣參與反應采用Pd-Cu/分子篩催化劑反應溫度為150℃乙醇被氧化為乙酸乙酯其反應機制如下
C2H5OH+?O2→CH3CHO+ H2O (Pd-Cu)
CH3CHO+?O2→CH3 COOH Pd-Cu
C2H5 OH+ CH3COOH→CH3COOC2H5 + H2O (酸)
無氧氣參與反應
以Cu/ CoO/ ZnO/ Al2O3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理如下
C2H5OH→CH3CHO+ H2脫氫
2CH3 CHO+ H2O→C2 H5 OH+ CH3COOH(歧化)
C2H5 OH+ CH3COOH→CH3COOC2 H5+ H2O (酯化)[6]
乙烯加成法
采用負載在二氧化硅等載體上的雜多酸金屬鹽或雜多酸為催化劑乙酸和乙烯在反應溫度為150℃ 壓力為1.0MPa 條件下反應生成乙酸乙酯其化學反應方程式如下
CH3 COOH+ C2 H4→CH3COOC2H5(150℃.1.0Mpa)
上述反應過程在多段管狀反應器中進在每段之間移走反應熱以抑制副反應的發(fā)生該反應乙酸的單程轉(zhuǎn)化率為66%以乙烯計乙酸乙酯的選擇性94%由于直接利用豐富的乙烯原料因而能降低生產(chǎn)成本許多世界著名的跨國公司都開發(fā)了該生產(chǎn)工藝1998 年在印度尼西亞邁拉庫地區(qū)采用日本昭和電工專利技術(shù)建成了50 kt /a 生產(chǎn)裝置