棕榈酸异丙酯合成反应的热力学分析

第30卷第2期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.2 V ol.30 2016 年 4 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Apr . 2016

文章编号：1003-9015(2016)02-0398-06 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/9714239274.html,/kcms/detail/33.1141.TQ.20160307.1634.002.html

棕榈酸异丙酯合成反应的热力学分析

付丽丽1,2

, 蒋登高1

(1. 郑州大学 化工与能源学院, 河南 郑州 450001; 2. 河南省产品质量监督检验院, 河南 郑州 450004)

摘 要：针对“两步法”合成棕榈酸异丙酯反应体系，采用Joback 基团贡献法、Yoneda 基团贡献法及Tyagi 方程估算了相

关物质的热力学数据，并结合有关文献，计算得到了该反应体系的反应焓变θr m

H ?、反应熵变θr m S ?、反应吉布斯自由能变θr m

G ?及反应平衡常数K θ。通过分析该反应热力学性质，结合两步反应的θr m G ?数值特点，得到一定条件下酰氯化为吸热反应，单独存在时较难进行，醇解为放热反应，且反应可进行完全。由于两步反应是耦合的，依据近似原

则和勒夏特列平衡移动原理，酰氯化反应在适当条件下可正常进行，且反应过程中可促使平衡向正向移动，有助于反

应进行完全。

关键词：棕榈酸异丙酯；棕榈酸酰氯；基团贡献法；热容

中图分类号：TQ013.1 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1003-9015.2016.00.007

Thermodynamic Analysis of Isopropyl Palmitate Synthesis

FU Li-li 1,2, JIANG Deng-gao 1

(1. School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China;

2. Henan Province Product Quality Supervision and Inspection Center, Zhengzhou 450004, China)

Abstract: Thermodynamics of isopropyl palmitate synthesis via a two-step noncatalytic method including acylation and alcoholysis reactions was studied. The thermophysical properties of palmitic acid, palmitoyl

chloride and isopropyl palmitate were calculated by Tyagi equation, Joback method and Yoneda method. θr m H ?,

θr m

S ?, θr m G ?, and θK were estimated and these data were analyzed at different temperatures. The results show that the acylation reaction is endothermic and difficult to achieve separately under standard conditions, while the alcoholysis reaction is exothermic and can be fully preceded separately. Considering the thermodynamics of the whole two-step reaction, the acylation reaction can happen following the approximate principle and Le Chatelier ′s Principle.

Key words: isopropyl palmitate; palmitoyl chloride; group contribution method; heat capacity

1 前 言

棕榈酸异丙酯为重要的精细化工产品之一，常用于日用洗护产品，也可作为生物柴油的组分或添加剂改善生物柴油性能，如增强其润滑性，改善其凝点、冷滤点等低温流动性能[1,2]。目前，其合成方法多以磺酸型离子交换树脂催化丙烯与棕榈酸反应[3]或固体超强酸、负载型酸催化剂催化棕榈酸与异丙醇反应[4~7]为主，其生产工艺复杂、产品收率低、经济成本高；本实验室提出了“两步法”合成脂肪酸酯的工艺路线[8]，该工艺为液相体系，无催化剂、无副反应、转化率较高且酰氯化反应尾气易回收加工为附加产品，因此，本文对以棕榈酸、异丙醇、氯化亚砜为原料，对“两步法”合成棕榈酸异丙酯的工艺过程进行热力学分析。

2 反应体系各组分热力学数据估算

“两步法”合成棕榈酸异丙酯需经酰氯化与醇解两步反应[8]，即C 16H 32O 2首先与SOCl 2进行酰氯化生

收稿日期：2015-08-06；修订日期：2015-10-16。网络出版时间：2016-03-07 16:34:57

作者简介：付丽丽(1986-)，女，河南濮阳人，郑州大学博士生。通讯联系人：蒋登高，E-mail ：jdg@https://www.360docs.net/doc/9714239274.html,