醋酸乙酯的生产技术

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乙酸乙酯生产线蒸发工段的设

乙酸乙酯生产线蒸发工段的设

乙酸乙酯生产线蒸发工段的设乙酸乙酯是一种常用的醋酸酯类有机溶剂,广泛应用于化工、制药、涂料等领域。

在乙酸乙酯的生产过程中,蒸发工段是一个关键的环节。

本文将详细介绍乙酸乙酯生产线蒸发工段的工艺流程和设备特点。

一、工艺流程乙酸乙酯生产线的蒸发工段通常采用多效蒸发器。

首先,将乙酸乙酯溶液从前一工段输送至蒸发器中。

蒸发器内部有多个效应器,每个效应器都是一个独立的蒸发单元。

乙酸乙酯溶液经过加热器加热后进入第一个效应器,溶液在效应器内部蒸发,产生蒸汽。

部分蒸汽进入下一个效应器,与乙酸乙酯溶液进行热交换,使得溶液温度升高,蒸发更加充分。

蒸发器内的效应器数目可以根据生产需求进行调整。

通常情况下,乙酸乙酯生产线的蒸发工段会设置三至五效应器,以确保溶液得到充分的蒸发。

经过多效蒸发器处理后的溶液中乙酸乙酯的浓度会大幅提高。

二、设备特点1. 多效蒸发器:多效蒸发器是乙酸乙酯生产线蒸发工段的核心设备。

其采用多个效应器的设计,能够有效提高蒸发效率,降低能耗。

同时,多效蒸发器还具有结构紧凑、占地面积小等特点,适用于大规模生产。

2. 加热器:加热器用于对乙酸乙酯溶液进行加热,提高溶液温度,促进蒸发。

加热器通常采用蒸汽加热或热水加热的方式,能够满足不同生产条件的需求。

3. 蒸汽回收系统:乙酸乙酯生产过程中产生的蒸汽可以通过蒸汽回收系统进行回收利用。

蒸汽回收系统能够提高能源利用效率,减少能耗。

4. 温度控制系统:蒸发工段需要对溶液温度进行精确控制,以确保蒸发过程的稳定性和有效性。

温度控制系统能够通过自动调节加热器的热量,实现对溶液温度的精确控制。

5. 安全设备:乙酸乙酯是一种易燃易爆物质,蒸发工段应配备相应的安全设备,如爆炸防护设备、泄漏报警装置等,以确保生产过程的安全性。

三、总结乙酸乙酯生产线蒸发工段是乙酸乙酯生产过程中的关键环节。

通过多效蒸发器的运用,能够有效提高蒸发效率,降低能耗。

同时,采用适当的设备和安全措施,能够保证生产过程的安全性和稳定性。

乙酸乙酯的生产

乙酸乙酯的生产

乙酸乙酯的生产吴尚08化工040803222摘要:介绍了乙酸乙酯的原料及产品的价格和物理数据等,同时对工业生产乙酸乙酯的反应机理、工艺路线、工艺流程、主要设备、产品分离、三废处理进行了分类介绍。

关键词:乙酸乙酯;生产工艺;物理数据乙酸乙酯,又名醋酸乙酯,是乙酸的主要下游产品,是重要的精细化工原料。

它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂,已广泛应用于化工、医药、纺织、染料、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂的生产中,或作为原料、或作为工艺溶剂、萃取剂、稀释剂等等;由于它具有天然水果香味,因此还可作为调香剂组分,应用于香料、食品工业中;也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产;作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等;此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。

近年来乙酸乙酯在国内外的应用增长较快,随着国内涂料、粘合剂产品环保要求的进一步提高,乙酸乙酯作为无毒溶剂,其应用得到广泛的重视,我国涂料行业已逐渐使用环保型涂料,因此将会进一步推动乙酸乙酯的市场增长。

一、乙酸乙酯的物理参数外观:无色澄清液体。

香气:有强烈的醚似的气味,清灵、微带果香的酒香,易扩散,不持久。

熔点(℃):-83.6;折光率(20℃):1.3708—1.3730;沸点(℃):77.06;相对密度(水=1):0.894—0.898;相对蒸气密度(空气=1):3.04;饱和蒸气压(kPa):13.33(27℃);燃烧热(kJ/mol):2244.2;临界温度(℃):250.1;临界压力(MPa):3.83;辛醇/水分配系数的对数值:0.73;闪点(℃)(开杯):7.2;引燃温度(℃):426;爆炸上限%(V/V):11.5;爆炸下限%(V/V):2.0;室温下的分子偶极距:6.555*10^-30;溶解性:微溶于水,溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂。

二、乙酸乙酯的主要生产工艺目前,乙酸乙酯的工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和醋酸/乙烯加成4种。

年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计

年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计

年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计(总93页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--年产30万吨乙酸乙酯的工艺设计摘要乙酸乙酯是重要的精细化工原料。

它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂,已广泛应用于生产中。

目前,乙酸乙酯的工业生产方法已趋于成熟,而乙醛缩合法因其具有原料来源广泛、绿色、环保等优点在众多生产方法中脱颖而出最具发展前景。

本设计采用乙醛缩合法,对工艺中的主要设备进行物料与能量衡算,并对乙酸乙酯的精馏塔、反应器进行了设计选型。

根据设计要求对设备进行选型。

就脱乙醇塔而言,塔体压力为常压,回流比取3,操作条件:XD =99%、XW=。

计算出塔板数为46块,塔高。

对塔体的主要尺寸设计:精馏段:算得堰长为,出口堰高为,堰宽为,降液管底隙高度为;提馏段:算得堰长为,出口堰高为,堰宽为,降液管底隙高度为。

对于反应器选择连续型搅拌反应釜:算得筒体高度,筒体和封头直径3m,内筒筒体厚度为10mm。

设计中,首先根据工艺操作的要求和特点,参照相关工艺的资料,绘制工艺流程图,然后根据工艺计算结构设计的最终数据画出主要设备图。

设计满足安全生产要求,而且经济合理。

关键词:乙酸乙酯,乙醛缩合法,物料衡算,精馏塔,工艺流程图PRODUCTION DESIGN WITH AN ANNUALOUTPUT OF 300 THOUSANDS TONS OFETHYL ACETATEABSTRACTEthyl acetate is an important fine chemical raw material. It is a kind of excellent solubility and fast-drying solvent, has been widely used in production. At present, the industrial production of ethyl acetate have been more and more mature, and the condensation of acetaldehyde because of its wide raw material sources, green, environmental protection and other advantages stand out from many production methods in the most development prospect.The condensation of acetaldehyde had been used in the design, material and energy balance calculation of the main process equipment, and distillation tower, reactor for ethyl acetate were design selection. According to the design requirements, we selected the suitable equipment. As far as alcohol tower, the tower body was at atmospheric pressure, reflux ratio was 3, the operating conditions:X D =99%, XW=. We could calculate that the plate number was 46, theheight of the tower was . The main dimensions design of tower body: rectifying section: the length of the weir was , the outlet height of the weir was , the width was , the down comer height of the bottomclearance was ; stripping section: the length of weir was , the outlet height of the weir was , the width was , the down comer height of the bottom clearance was . The reactor was selected continuous stirredtank reactor: the height of cylinder was by calculation, the diameter of cylinder and head was 3m, the thickness of the inner cylinder was10mm. In the design, according to the process requirements and characteristics, reference to the related process data, we could drawa process flow diagram, then according to the process of structure design and calculation of the final data to draw the main equipment. The design satisfied the requirement of safe production, andreasonable in economy.KEY WORDS: ethyl acetate, acetaldehyde, material balance, distillation, process flow diagram符号说明符号意义单位A传热面积m2弓形降液管面积m2Af塔截面积m2ATC气体负荷系数m/sC定压比热容kJ/(kg·℃) PD精馏塔直径m阀孔直径mdE液流收缩系数全塔效率ET雾沫夹带量kg液/kg气evF原料液流量kmol/hH塔高m塔底空间高度mHB塔顶空间高度mHDH降液管内清液层高度m d进料板处高度mHFh干板阻力m液柱c板上充气液层阻力m液柱hl气相通过浮阀塔板的压降m液柱hp出口堰高mhw堰上液层高度 mho w传热系数W/(m2·℃) KL精馏塔液相流量kmol/h堰长mlwMA物质的分子量AN实际塔板数块P操作压力KPa单层塔板压降PaΔPpt物料温度℃t∆平均温度差℃mu速度m/s V精馏塔气相流量kmol/h弓形降液管宽度mWdWs破沫区宽度mx馏出液中易挥发组分摩尔分数dx原料液中易挥发组分摩尔分数fx釜残液中易挥发组分摩尔分数Wα相对挥发度θ液体在降液管中停留时间s液相密度kg/m3ρLρ气相密度kg/m3 vt孔心距mμ粘度Pa s⋅l目录摘要 (II)前言 (10)第1章工艺流程的确定 (18)§本课题设计的内容和要求 (18)§设计要求 (18)§具体设计内容 (18)§设计方案的确定 (18)§设计原理 (19)§工艺流程 (20)第2章物料衡算 (22)§数据采集 (22)§全流程的工艺数据 (22)§催化剂的配方 (22)§操作条件 (22)§原料和产品的控制指标 (23)§一步缩合反应釜的物料衡算 (24)§二步缩合反应釜的物料衡算 (25)§单效蒸发器的物料衡算 (26)§脱乙醛塔的物料衡算 (28)§脱乙醇塔的物料衡算 (29)§脱重组分塔物料衡算 (30)第3章热量衡算 (32)§基本数据 (32)§一步缩合反应釜的热量衡算 (33)§二步缩合釜热量衡算 (34)§单效蒸发器的热量衡算 (34)§冷凝器的热量衡算 (36)§脱乙醛塔的热量衡算 (37)§冷凝器的冷凝量 (38)§脱乙醇塔的热量衡算 (38)§再沸器的热负荷 (38)§冷凝器的冷凝量 (39)§脱重组分精馏塔的热量衡算 (39)§再沸器的热负荷 (39)§冷凝器的冷凝量 (40)第4章设备选型及车间布置经济核算 (41)§缩合釜的设计 (41)§缩合釜体的设计 (41)§搅拌装置的设计 (43)§单效蒸发器的设计与选型 (44)§蒸发器的选择理由 (44)§蒸发器计算与设计 (44)§脱乙醛塔的设计与计算 (47)§基础数据 (47)§塔径的确定 (51)§塔板结构设计 (51)§塔板布置 (53)§流体力学验算 (54)§塔高的确定 (56)§脱乙醇塔的设计 (57)§基础数据 (58)§塔径的确定 (61)§塔板结构设计 (62)§塔板布置 (63)§流体力学验算 (65)§塔高的确定 (67)§脱重组分塔的选型与计算 (68)§相关计算 (69)§辅助设备的选型 (70)§泵的选型 (70)§再沸器的选型 (70)§冷凝器选型 (71)§工艺设备一览表 (72)§车间布置的基本原则和要求 (72)§车间布置的基本原则 (73)§车间布置的要求 (73)§本设计的生产车间布置 (76)§建设项目投资 (77)§固定资产投资估算 (77)§建设期贷款利息 (78)§流动资金估算 (78)§生产成本估算 (78)§直接材料费 (78)§生产人员工资及福利 (79)§制造费用 (79)§经济效益 (80)§投资回收年限 (80)§核算总结 (81)第5章总结 (82)§乙酸乙酯的生产流程 (82)§生产设备设计 (82)参考文献 (83)致谢 (85)附录 (86)外文资料译文及原文 (87)前言乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,英文名称:Ethyl acetate。

乙酸乙酯的几种制备方法

乙酸乙酯的几种制备方法

几种工业乙酸乙酯制备方法的技术经济对比李雄(中国石化上海石油化工股份有限公司,200540)乙酸乙酯是应用最广泛的脂肪酸酯之一,其制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。

相对比,乙醛缩合法生产乙酸乙酯路线投资低、成本也较低,较适合乙醛富裕地区投资生产。

关键词:乙醛乙酸乙酯技经指标成本1 用途及市场情况介绍乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,是应用最广泛的脂肪酸酯之一,具有优良的溶解性能,是一种快干性的、极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树酯、乙酸纤维树酯、合成橡胶等生产;也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水;在纺织工业中用作清洗剂;食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂;香料工业中是最重要的香料添加剂,可作为调香剂的组分。

以外,EA也可用作粘合剂的溶剂、油漆的稀释剂以及制造药物、染料的原料。

1.1 国际市场分析乙酸乙酯由于其特殊的性能,在世界化工市场相当活跃。

美国和日本是世界上最大的乙酸乙酯生产和消费国。

全世界生产能力中美国占31.73%,日本占35.75%。

美国的主要生产公司是Eastman公司、Hoechst Calanese及孟山都公司,总生产能力为127 kt/a。

日本的主要生产公司是千叶乙酸乙酯、日本合成化学、德山石油化学及协和油化,总生产能力为193 kt/a。

在亚洲地区,乙酸乙酯的主要市场是日本、中国和东南亚。

日本是该地区乙酸乙酯的净出口国,有近50%的生产能力在日本,该地区的生产缺口达70 kt/a,目前主要从美国和欧洲进口。

近年来,日本的乙酸乙酯产量以每年10%的速率增长,增加量基本用于出口。

1.2 国内供需及预测(1)生产能力目前,我国乙酸乙酯的生产企业有30多家,年生产能力在万吨以上的仅有两家,其余均为千吨级生产装置,除上海石化采用乙醛法生产、山东临沭化肥厂是采用乙醇脱氢法生产外都是采用直接酯化法。

(2)产量和进口量我国乙酸乙酯生产能力及产量近10年来稳步增长,1996年生产能力比1985年增长两倍,产量也比1985年翻一番。

制备乙酸乙酯的方法

制备乙酸乙酯的方法

制备⼄酸⼄酯的⽅法制备⼄酸⼄酯的⼯业⽅法摘要:⼄酸⼄酯是⼀种重要的精细化学品应⽤⽐较⼴泛,世界需求量很⼤。

其主要⼯业制备⽅法有⼄酸酯化法、⼄醛缩合法、⼄醇脱氢法和⼄烯加成法。

本⽂介绍了四种制法的反应原理和⼯艺特点,结合当代社会精细化⼯产业的发展特点对这⼏种制法进⾏⽐较分析。

关键字:⼄酸⼄酯酯化反应反应机理⼄醛缩合⼄醇脱氢⼄烯加成1.前⾔精细化⼯产品(即精细化学品)是指那些具有特定的应⽤功能,技术密集,商品性强,产品附加值较⾼的化⼯产品。

精细化⼯产品种类多、附加值⾼、⽤途⼴、产业关联度⼤,直接服务于国民经济的诸多⾏业和⾼新技术产业的各个领域。

⼤⼒发展精细化⼯已成为我国调整化学⼯业结构、提升化学⼯业产业能级和扩⼤经济效益的战略重点[1]。

⼄酸⼄酯( EA),⼜名醋酸⼄酯,作为⼀类重要的精细化学品应⽤较为⼴泛,具有良好的溶解性、快⼲性,被⼴泛⽤于醋酸纤维、⼄基纤维、氯化橡胶、⼄烯树酯、⼄酸纤维树酯、合成橡胶等⽣产;也可⽤于⽣产复印机⽤液体硝基纤维墨⽔;在纺织⼯业中⽤作清洗剂;⾷品⼯业中⽤作特殊改性酒精的⾹味萃取剂;⾹料⼯业中是重要的⾹料添加剂,可作为调⾹剂的组分。

此外,⼄酸⼄酯也可⽤作黏合剂的溶剂、油漆的稀释剂以及制造药物、染料的原料。

近年来⼄酸⼄酯在国内外的应⽤增长较快,1990-2000年间,国内⽣产能⼒年均增长率在14%左右,产量年均增长10%。

近⼏年国内⼄酸⼄酯的⽣产能⼒及产量虽在迅速上升,但进⼝量却有增⽆减,⼄酸⼄酯是⽬前国内进⼝量较⼤的有机化⼯产品,国内的⽣产能⼒虽⽐较⼤,但多数装置规模⼩,不具竞争⼒,在技术和成本上⽆法与⼤型装置抗衡,将逐步被淘汰。

虽然⽬前国内的⽣产企业也在不断改进技术、扩⼤⽣产规模,国外公司也进⼊中国通过建⽴合资企业建设先进的⼄酸酯类⽣产装置,但国内快速发展的市场,尤其是建筑、汽车等⾏业在未来⼏年内的强劲发展,必定推动国内⼄酸酯类的需求[2-4]。

2.⼯业制法⼄酸⼄酯⼯业化⽣产⽅法主要有⼄酸酯化法、⼄醛缩合法、⼄醇脱氢法,以及⼄烯加成法等[5]。

醋酸乙酯的生产技术进展及市场分析

醋酸乙酯的生产技术进展及市场分析
正 在被 逐渐 改进 或被其 他 先进工 艺所 取代 。 近年 来 , 化 剂浓 硫 酸 逐 渐 被 固体 酸 催 化剂 所 催
人 造革 、 油毡着 色剂 以及 人造 纤维等 的溶剂 , 可作 也 为 黏合剂用 于 印刷油 墨 、 人造 珍珠等 的生产 , 为提 作 取 剂用 于医药 、 机酸 产 品的生产等 , 有 此外 还可用 作 生 产菠萝 、 香蕉 、 草莓 等 水 果香 精 和 威 士忌 、 油 等 奶
醋酸 乙酯又名 乙酸 乙酯 , 醋 酸 的重 要 下游 产 是 品之 一 , 具有 优异 的溶 解 性 、 干性 , 工 业 中 主要 快 在 用 于生产 涂料 ( 油漆和 瓷 漆 ) 黏合 剂 、 、 乙基纤 维 素 、
备 腐蚀 性强 , 废液 污染 环境 以及 生产成本 高 等缺点 ,
合法 、 乙醇脱氢法和 乙酸/ 乙烯加成法 4种 。介 绍了醋酸乙酯 的生产方 法及其研 究开发进 展 , 分析 了国内外醋酸 乙
酯的生产消费现状及发展前景 , 提出了一 些发 展中国醋 酸乙酯生产 的建议 。 关键词 : 醋酸 乙酯 ; 酯化 ; 催化剂
中 图分 类 号 :Q 2 .4 T 25 2 1 文献 标 识 码 : A 文 章编 号 :09— 7 5 2 1 ) 6— 0 8— 7 10 42 (00 0 0 3 0
1 生产 技 术 及 其 进 展
目前 , 醋酸 乙酯 的生产 方法 主要有 乙酸酯 化法 、
乙醛 缩合 法 、 乙醇脱 氢法 和 乙酸/ 乙烯 加 成 法 4种 。 传统 的乙酸酯 化法 工 艺在 国外 被逐 步 淘 汰 , 新建 装 置多采 用 乙酸/ 乙烯加 成法 或 乙醇脱 氢法 , 中国的醋
化 工 科 技 市 场
3 8 CHEMI CAL TECHN0LOGY MARKET

乙酸乙酯的合成

乙酸乙酯的合成

乙酸乙酯的合成工艺1.乙酸乙酯简介乙酸乙酯又称醋酸乙酯(分子式:C4H8O2 )。

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。

其主要用途有:作为工业溶剂,用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中;作为粘合剂,用于印刷油墨、人造珍珠的生产;作为提取剂,用于医药、有机酸等产品的生产;作为香料原料,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。

用作溶剂,及用于染料和一些医药中间体的合成。

是食用香精中用量较大的合成香料之一,大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精。

是硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素和氯丁橡胶的快干溶剂,也是工业上使用的低毒性溶剂。

还可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂,也是制药工业和有机合成的重要原料。

2.乙酸乙酯的合成方法目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。

传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法,我国多采用乙酸酯化法进行生产。

2.1.乙酸乙醇酯化法乙酸乙醇酯化法是乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应来产乙酸乙酯, 该法在欧美被广泛采用, 如目前世界上最大生产厂商BP-Amoco公司, 采用酯化法生产EA, 其生产能力达200Kt/a。

但酯化法存在硫酸腐蚀性强、副反应多、副产物处理困难及对环境造成污染等缺点。

近年来, 各国积极开发固体酸酯化催化剂来代替硫酸, 如采用沸石分子筛固载的固体酸催化剂。

但这些催化剂价格较贵, 活性下降快, 工业应用尚不多。

2.2.乙醛酸合法乙醛缩合法是将即两分子乙醛在乙醇(三乙氧基铝)作用下, 经反应生产乙酸乙酯。

制备乙酸乙酯的方法

制备乙酸乙酯的方法

制备乙酸乙酯的方法乙酸乙酯,化学式为C4H8O2,是一种广泛应用的有机溶剂和化学原料,常用于涂料、胶水、油墨、溶剂等领域。

其制备方法主要有热酸酯化反应、酯化脱水反应、醇酸酯化反应和乙酸酯化等多种方法。

下面将对其中的几种常见方法进行详细介绍。

1.热酸酯化反应:乙酸乙酯的热酸酯化反应是将乙酸和乙醇在酸催化条件下,加热反应制得。

反应方程式为:CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O反应中,可以选择使用无水硫酸、磷酸或甲基磺酸等酸性催化剂,常见的有硫酸-甲醇体系或硫酸-磷酸体系。

实验步骤如下:1)准备酸催化剂,在干燥条件下称取正确量的硫酸或磷酸,然后与足量的甲醇或乙醇混合,迅速搅拌,以求充分溶解。

2)在一个圆底烧瓶中,称取适量的乙酸和乙醇,加入先前制备好的酸催化剂,搅拌均匀。

3)将反应混合物置于沸水中加热,使反应温度保持在80-100℃之间,反应3-5小时。

4)反应完全后,用碱溶液中和酸催化剂,再用饱和氯化钠溶液洗涤,分离出有机相。

5)用脱水剂(如无水硫酸钠)处理有机相,去除其中的水分。

6)最后,经过过滤和蒸馏,可以得到纯净的乙酸乙酯。

2.酯化脱水反应:酯化脱水反应是将乙酸和乙醇在较低温度和空气中反应,生成乙酸乙酯。

反应方程为:2CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O具体实验操作如下:1)在一个圆底烧瓶中称取适量的乙酸和乙醇,加入少量的酸催化剂(如硫酸或磷酸)。

2)随后,加入酯化脱水剂(如氢氧化钠),混合均匀。

3)放入反应管,加入少量的铜丝促使其起火,用来加热反应。

4)在摄取器中接收生成的乙酸乙酯。

5)反应完全后,通过乙酸乙酯的沸点较低,进行简单的蒸馏分离,得到高纯度的乙酸乙酯。

3.醇酸酯化反应:醇酸酯化反应是将醇与酸在催化剂存在下,加热反应生成酯的一种方法。

乙酸乙酯的制备即可以通过乙醇与乙酸酯化反应得到。

反应方程式为:CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O实验步骤如下:1)在一个圆底烧瓶中称取适量的乙酸和乙醇,加入适量的催化剂(如硫酸铵)混合均匀。

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醋酸乙酯的生产技术醋酸乙酯( EA) 又名乙酸乙酯, 分子式为C4H8O2, 为具有水果香味的无色透明液体, 具有优异的溶解性、挥发速度和快干性, 在工业中主要用作生产涂料、粘合剂、乙基纤维素、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维素酯、纤维素乙酸丁酯、人造革、油毡着色剂以及人造纤维等的溶剂, 也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产, 作为提取剂用于医药、有机酸产品等的生产, 此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料, 在纺织工业中用作清洗剂等。

近年来, 随着世界经济持续稳定增长, 建筑、汽车等行业发展迅速, 环保法规日益严格, 采用高档溶剂生产涂料、油墨、粘合剂等产品已成大势所趋, 从而带动醋酸乙酯类溶剂需求的快速增长。

一、生产技术及其进展目前, 乙酸乙酯的工业生产方法主要有:醋酸酯化法乙醛缩合法乙醇脱氢法醋酸/ 乙烯加成法4 种。

目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。

传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法,在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。

乙醇脱氢法是近年开发的新工艺,在乙醇丰富且低成本的地区得到了推广。

最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法,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50 kt/a生产装置。

大规模生产装置主要采用后三种方法,其中新建装置多采用乙烯加成法。

(1)乙酸酯化法乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法,在催化剂存在下,由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。

CH3CH2OH+CH3COOH=CH3COOCH2CH3+H2O乙醇乙酸乙酸乙酯水反应除去生成水,可得到高收率。

该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀性强,在国际上是属于被淘汰的工艺路线。

(2)乙醛缩合法在催化剂乙醇铝的存在下,两个分子的乙醛自动氧化和缩合,重排形成一分子的乙酸乙酯。

2CH3CHO→CH3COOCH2CH3乙醛乙酸乙酯该方法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都有着明显的优势。

(3)乙醇脱氢法采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯,经高低压蒸馏除去共沸物,得到纯度为99.8%以上乙酸乙酯。

2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2乙醇乙酸乙酯氢(4)乙烯加成法在以附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的存在下,乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。

CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3乙烯乙酸乙酸乙酯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为94%。

Rhone-Poulenc 、昭和电工和BP等跨国公司都开发了该生产工艺。

传统的醋酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰, 而大规模生产装置主要采用乙醛缩合法、乙醇脱氢法和醋酸/ 乙烯加成法,其中新建装置多采用醋酸/ 乙烯加成法。

我国醋酸乙酯则主要采用醋酸酯化法进行生产。

(一)醋酸酯化法在硫酸催化剂作用下,醋酸和乙醇直接酯化生成醋酸乙酯。

该法工艺技术成熟,投资少,操作简单,但缺点是生产成本高、硫酸对设备腐蚀性强、副反应多、产品处理困难、环境污染严重。

目前我国大多数企业仍采用醋酸酯化法生产醋酸乙酯。

广西化工研究院以酒精和冰醋酸为原料, 采用固体酸催化剂,通过连续催化精馏- 萃取的工艺合成EA。

该工艺与传统酯化工艺相比, 具有设备生产能力强、能耗低等特点。

清华大学科研人员综合国内外现有的酯化工艺优缺点, 在开发非高分子固体酸催化剂PMB-2 的基础上, 又开发了乙酸乙酯新的绿色节能工艺流程———非高分子固体酸催化酯化- 加盐萃取精馏联合法。

该工艺具有以下特点:( 1) 控制酯化塔产物不含乙醇和乙酸, 减少了乙酯中分离乙醇和乙酸的分离步骤, 降低了设备投资;( 2) 减少了一次相变步骤, 降低了能耗, 据称, 与传统的醋酸酯化法生产工艺相比,该方法可减少20%~25%的能耗;( 3) 采取加盐萃取精馏分离水和乙酸乙酯, 分离效率高, 能耗低; ( 4) 乙酸、乙醇加料比约为1∶1,反应完全, 大幅度降低了乙醇的消耗;( 5) 采用非高分子固体酸催化剂, 减少了副反应, 大大降低了浓硫酸对设备的腐蚀, 延长了设备的维修周期。

(二)乙醛缩合法乙醛缩合法在催化剂乙醇铝的作用下,乙醛经自动氧化、缩合和重排制成醋酸乙酯。

该法的优点为工艺条件比较温和,反应转化率和收率都比较高,对设备要求不高,生产成本较醋酸酯化法低,缺点是原料来源受到制约,催化剂乙醇铝通过加水生成氢氧化铝排放而无法回收。

乙醛缩合法曾是我国积极推荐的生产方法,该技术在国外特别是在日本已比较成熟,我国于20世纪90年代实现万t级工业化生产。

该法不足之处是只有在乙醛价格处于低位时才具有竞争力。

该技术在国外特别是在日本已比较成熟, 黑龙江省科学院石油化学研究分院开发了以乙醛为原料, 在醇铝催化剂作用下, 经一步缩合生产乙酸乙酯的工艺, 缩合反应结束后反应液中残存的催化剂加水分解破坏。

上海石油化工公司2001 年2 月采用该技术建成一套2 万吨/ 年工业生产装置。

另外中石化南化公司研究院也开发了乙醛缩合工艺, 并且具备工业化的条件, 综合技术经济指标已经达到国外同类技术水平。

该技术特别适合于对原有乙醇法乙醛生产乙酸和乙酸乙酯的这类厂家进行技术改造, 充分利用这些厂的乙醛生产设备、制冷设备和精馏设备。

根据测算, 一套0.5 万吨/ 年规模的生产装置只需要约50 万元改造费用, 就可以实现乙醛法生产乙酸乙酯的工业化生产。

(三)醋酸/ 乙烯加成法乙烯加成法这是以乙烯和醋酸为原料直接生产醋酸乙酯的生产方法。

在以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的作用下,乙烯气相水合后与汽化醋酸直接酯化生成醋酸乙酯。

BP/Amoco、Rhone-Poulenc、昭和电工等公司都开发了该项工艺。

具有代表性的BP“Avada”工艺采用了杂多酸催化剂,具有较高的催化活性和选择性,产品纯度可达到99.97%以上。

据称,与传统的酯化法或缩合法醋酸乙酯路线相比,该“Avada”工艺有以下优点:产率高,原料损耗低35%,能耗低20%。

该工艺改进了生产工序、装置易扩能改造。

乙烯加成法是一种直接由乙烯和醋酸工业化生产醋酸乙酯的新工艺。

由于乙醛由乙烯生产, 因此这一工艺路线更直接, 投资更少。

Rhone-Poulenc、昭和电工和BP/Amoco 等跨国公司都开发了该项工艺。

与传统的乙酸酯化法或乙醛缩合法相比, 该方法产率高, 原料损耗降低了35%, 能耗降低了约20%, 装置易进行扩能改造。

1998 年印尼采用日本昭和电工技术建成了5 万吨/ 年生产装置, 2001BP/Amoco 公司在英国建成世界规模最大的22 万吨/ 年的装置。

新近,BP/Amoco 开发了乙烷氧化生成乙烯和醋酸工艺, 在氧化反应区内, 至少有两种选择性不同的催化剂, 乙烷( 最好含乙烯) 、含氧气体和水反应生成乙烯和醋酸, 产物中乙烯、醋酸的摩尔比率可通过控制不同催化剂的比率来确定。

该工艺可与BP/Amoco的醋酸/ 乙烯加成制备EA 的工艺联合使用, 从而使原料成本得以降低。

(四)乙醇脱氢法乙醇脱氢法是Davy公司于2001年开发成功的工艺技术。

该法只使用乙醇作为原料,采用铜-氧化铬系催化剂,乙醇脱氢生成乙醛,然后乙醛与乙醇反应生成粗醋酸乙酯,粗醋酸乙酯中含有的乙醛及其它羰基化合物在产品蒸馏前再加氢生成相应的醇,将乙醇循环至脱氢反应器。

然后使用另一种专用的催化剂,经高低压蒸馏除去共沸物,得到纯度为99.8%以上的醋酸乙酯。

该工艺在中等压力、200℃以下的温度下操作。

该工艺适用于乙醇丰富且价廉的地区。

该工艺于2001年首次在南非Sasol的一套5万t/a装置上工业应用。

Davy公司目前正在继续筛选该工艺的催化剂,改进目标是提高转化率、延长催化剂寿命和降低生产成本。

同时也正向可获得低值乙醇来源的北非、南非和东南亚地区推广该工艺技术。

乙醇脱氢法是Davy 公司于2001 年开发成功的工艺技术, 适用于乙醇丰富且价廉的地区, 于2001 年首次在南非Sasol 的1 套5 万吨/ 年装置上工业应用。

Davy公司目前正在继续筛选该工艺的催化剂, 改进目标是提高转化率、延长催化剂寿命和降低生产成本。

同时也正向可获得低价乙醇来源的北非、南非和东南亚地区推广该工艺技术。

目前全球醋酸乙酯工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法等。

传统的醋酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而1醋酸酯化法3二、世界醋酸乙酯的市场分析近年来, 随着世界环保法规的日益严格, 世界乙酸乙酯的生产能力不断增加。

2001 年全球醋酸乙酯的生产能力只有125.0 万吨/ 年, 2006 年生产能力增加到222.0 万吨/ 年, 2001~2006 年生产能力的年均增长率高达12.2%, 各地区产能分布见图1。

其中英国BP 化学公司是目前世界上最大的乙酸乙酯生产厂家, 生产能力为22.0 万吨/ 年, 约占世界总生产能力的9.91%; 其次是中国江苏索普集团公司, 生产能力为20.0 万吨/ 年, 约占9.01%。

从生产工艺来看, 其中采用乙酸酯化法的生产能力约占总生产能力的67.5%, 采用乙烯法的约占11.0%, 采用乙醛法的约占17.8%, 采用乙醇脱氢法的约占2.5%, 另外有约1.2%采用聚乙烯醇副产法等进行生产。

2006 年国外醋酸乙酯的主要生产厂家情况见表1。

目前, 世界醋酸乙酯的生产与消费主要集中在西欧、美国和亚洲地区, 其中亚洲地区的生产和消费又主要集中在日本、中国及东南亚国家。

国外醋酸乙酯的消费结构与我国有所不同, 美国和欧洲国家醋酸乙酯最大的应用领域是涂料, 其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%, 欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量50%。

日本主要应用在涂料、油墨方面, 分别约占总消费量的40%和30%。

而我国主要应用于涂料、粘合剂和制药三、我国醋酸乙酯行业发展建议(一)积极采用新工艺目前, 我国醋酸乙酯企业主要采用醋酸酯化法来生产, 普遍存在能耗高, 乙醇单耗大, 副反应多, 设备腐蚀严重等缺点,建议采用清化大学研制开发的新的醋酸乙酯绿色节能工艺流程( 非高分子固体酸催化酯化- 加盐萃取精馏联合法) 进行技术改造;也可以采用南化研究院开发的乙醛法生产工艺生产醋酸乙酯工艺, 充分利用现有设备进行技术改造, 实现乙醛法生产醋酸乙酯。

由乙烯和醋酸加成生产醋酸乙酯是一种较先进的生产工艺, 国外新建装置大多采用该工艺。

国内有关乙烯生产企业也可以充分利用原料优势, 从乙烯和甲醇低压羰基合成的价格低廉的乙酸制取经济附加值较高的醋酸乙酯。

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