(工艺技术)2020年乙醛缩合制乙酸乙酯工艺设计
年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计

一、生产工艺选择
1、乙酸乙酯的合成工艺选择
乙酸乙酯是立体异构体,合成其馏分比较困难,且其合成代谢本身存在较多种反应路线,目前流行的乙酸乙酯合成方法有双氧水-甲醛-乙醇反应法、甲醛-乙醇反应法、丙酮-乙醇反应法等,但由于反应热敏感性强,收率受到温度控制的限制,所以工艺相对繁琐。
本工程中主要采用双氧水-甲醛-乙醇反应法合成乙酸乙酯,该法的工艺流程主要包括以下几个步骤:首先将乙醇作为底物,添加双氧水和甲醛作为氧化剂,在低温和低压的条件下,受催化剂的作用,将乙醇氧化成乙酸乙酯;然后,乙酸乙酯的馏分比由精密全自动混合馏分机进行控制,最终将乙酸乙酯冷却,蒸馏出达到指定标准的产品。
2、乙酸乙酯生产设备选择
(1)馏分混合机
馏分混合机是乙酸乙酯合成反应和馏分生产过程中使用的一种设备,它采用全自动控制,具有自动调节馏分比、自动排料、自动停止等功能,可满足在不同工况下乙醇液的可靠馏分,由于其反应热性较强,采用双壁式结构,内外壁之间空间小,可有效抵消外界温度的变化,从而确保反应的连续性,并且具有很高的馏分比控制精度。
乙酸乙酯车间工艺设计

乙酸乙酯车间工艺设计1. 引言乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂,广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂、塑料等行业。
乙酸乙酯的生产工艺是一个关键的环节,良好的车间工艺设计能够提高乙酸乙酯的生产效率,降低能耗,保证产品质量。
2. 工艺流程乙酸乙酯的工艺流程通常包括乙醇脱水、酸酯化反应和蒸馏分离等步骤。
2.1 乙醇脱水乙酸乙酯生产的第一步是乙醇脱水。
乙醇在脱水过程中需去除多余的水分,以满足后续酯化反应的要求。
乙醇脱水的主要工艺参数包括温度、压力和流速等。
在乙醇脱水过程中,应采用适当的脱水剂,如分子筛等,以提高脱水效果。
此外,还需要合理设计脱水设备的操作参数,如温度控制、压力控制和流速控制等,以确保乙醇的脱水效果达到预期。
2.2 酸酯化反应乙醇脱水后的乙烯醇与醋酸反应生成乙酸乙酯。
酸酯化反应是乙酸乙酯的关键步骤,其影响乙酸乙酯的产率和纯度。
在酸酯化反应中,需要选择合适的催化剂和反应条件。
常用的催化剂包括硫酸等,反应条件通常包括温度、压力和反应时间等。
此外,还需要对反应物的质量比、反应物的进料速度、反应器的结构和搅拌方式等进行合理设计,以提高酯化反应的效果。
2.3 蒸馏分离酯化反应结束后,乙酸乙酯与未反应的乙醇、醋酸、水等混合物需要进行分离。
蒸馏分离是常用的分离方法之一。
在蒸馏分离过程中,需要根据乙酸乙酯、乙醇、醋酸、水等物质的沸点差异,选择适当的操作参数,如温度、压力、分馏塔的结构等,以分离出纯净的乙酸乙酯。
3. 设备选型和布局乙酸乙酯生产车间的设备选型和布局非常重要,它直接影响生产效率和工作环境的安全性。
3.1 设备选型根据乙酸乙酯的生产工艺要求,需要选用适当的脱水设备、酯化反应设备和蒸馏设备等。
对于乙醇脱水,可以选择具有高脱水效果的脱水剂,如分子筛等。
酸酯化反应可采用合适的反应釜,并选择合适的搅拌方式以提高反应效果。
蒸馏分离阶段可选择合适的分馏塔以实现混合物的分离。
3.2 车间布局车间的布局应考虑生产的流程性和安全性。
制备乙酸乙酯的方法【最新资料】

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]。
乙醛缩合法制乙酸乙酯的研究

乙醛 )* ,0 )* ,/
乙醇 ’* .0 ’* ,+
乙酯 -.* (0 -+* -0
副产物 )* ’/ )* 0/
表 0 结果表明:延长反应停留时间对乙醛转化 率没有明显变化, 但是选择性有降低的趋势, 反应停 留时间 (# 即可。 0* ! 催化剂存放时间对实验结果的影响
表! 实验编号 ’ ( 停留时间 "# ’( /(,
表 ( 结果表明:乙醛自缩合反应温度在 6 ( 7 选择性达 --* -% ; +* /5 之间乙醛转化率达 --* .% , 当反应温度降至 )* / 7 6 ,5 时乙醛反应选择性接 近 ’))% ,分析中无副产物峰 ,但转化率降低了 )* .% ;当反应温度提升到 ! 7 ’)* /5 时,副产物明
反应温度对转化率和选择性的影响 反应液组成 $ % 质量 & 乙醛 )* (! )* (/ )* ,0 (* 0( 乙醇 )* ,, )* -’* ,. ’* ,! 乙酯 -,* +, -,* ./ -.* 0) -/* ,0 副产物 小于 )* ’ 小于 )* ’ 无 )* 0, 转化率 $ % & --* . --* . --* ) -.* 0 选择性 $ % & --* --* ’)) --* /
表( 实验编号 ’ ( 0 ! 3 反应器温度 4 反应器温度 "5 "5 +* / +* / )* / 7 ) ’) 7 )* / 6( 6( 6.7 6, !
0* (
反应温度对转化率和选择性的影响
3 反应器反应温度是以冷剂温度和流量来调 节控制, 而 4 反应器是由 3 反应器串联过来的冷剂 调节控制, 结果见表 (。
的有机溶剂, 主要用于涂料、 油墨、 粘合剂、 胶片、 医 药、 化工、 电子、 化妆品及食品行业等。!"") 年我国 设备生产能力 "$ ) 万吨,到 &,,! 年增长到 &-$ # 万 吨, 目前世界乙酸乙 # 年间平均年增长率为 &!% 。 酯工业的生产方法主要有: 醋酸酯化法、 乙醛自缩合
乙酸乙酯车间工艺设计

乙酸乙酯车间工艺设计乙酸乙酯(ethyl acetate)是一种具有较高挥发性和低毒性的有机化合物,广泛应用于溶剂、溶解剂和涂料等方面。
乙酸乙酯的工艺设计是车间建设和生产流程中的关键部分,涉及到设备选择、工艺流程、安全措施等方面。
以下是一份关于乙酸乙酯车间工艺设计的详细报告,共计1200字以上。
1.工艺流程乙酸乙酯的生产主要经历以下几个步骤:原料处理、酯化反应、分离、蒸馏和精制。
1.1原料处理:乙醇和乙酸通过预处理设备进行脱水处理,以确保进入酯化反应器的原料纯度和质量。
1.2酯化反应:将处理后的乙醇和乙酸在酯化反应器中进行酯化反应。
在反应过程中,需要加入催化剂并控制适宜的温度和压力条件。
1.3分离:酯化反应后,乙酸乙酯与副产物乙酸和水进行分离。
通常采用分离设备如分离器和萃取器进行分离。
1.4蒸馏:对分离后的乙酸乙酯进行粗馏和精馏处理,以获得高纯度的乙酸乙酯产品。
可以采用常压或减压蒸馏等方式进行。
1.5精制:对蒸馏得到的乙酸乙酯进行精制处理,去除杂质和不纯物质,以提高产品的质量。
2.设备选择2.1酯化反应器:酯化反应器应选择材质耐腐蚀、具有良好热传导性能、能够适应高温高压环境的设备。
常见的选择有不锈钢反应釜和钛合金反应釜等。
2.2分离设备:分离设备应具备较高的分离效率和操作灵活性。
常用的分离设备有分离器、萃取器和膜分离设备等。
2.3蒸馏设备:蒸馏设备应选择适应乙酸乙酯蒸馏工艺要求的设备,如塔式蒸馏系统和精馏塔等。
2.4精制设备:精制设备应选用符合要求的吸附剂和过滤器等设备,以去除杂质和提高产品质量。
3.安全措施3.1防火安全:乙酸乙酯为易燃液体,在储存和使用过程中需要采取相应的措施,如保持车间通风良好、设立消防设备和配备防火器材等。
3.2操作安全:操作人员需要接受相关的培训,了解乙酸乙酯的危害性和操作要点。
同时需要配备个人防护用具,如呼吸器、防护服和防眩晕装置等。
3.3废物处理:车间应设立废物处理系统,对产生的废酸废碱、废水和废气进行规范处理,以防止对环境造成污染。
乙酸乙酯的合成工艺

乙酸乙酯的合成工艺摘要: 叙述了乙酸乙酯的基本性质和应用,介绍乙酸乙酯的实验室和生产工艺。
关键字: 乙酸乙酯,合成,工艺Abstruct:Describesthe ethyl acetate basic properties and application, Introduce ethyl acetate laboratory and production process .Key words:ethyl acetate, synthesis , process.一基本介绍球棍模型分子模型无色透明液体。
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%ml/ml)。
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77℃。
折光率1.3719。
闪点7.2℃(开杯)。
易燃。
蒸气能与空气形成爆炸性混合物。
二理化性质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。
三实验室制法在150 mL三口瓶中加入15 mL无水乙醇,摇动下慢慢加入15mL浓H2SO4,混合均匀,加入几粒沸石。
一侧口插入温度计使温度计水银球到液面以下,中间口安装滴液漏斗,另一侧口连接蒸馏置。
在滴液漏斗中加入20 mL无水乙醇和20 mL冰醋酸。
将三口瓶隔石棉网上加热,当体系温度到115~125 ℃时,慢慢将滴液漏斗中的混合液滴入烧瓶中,控制滴加速度,使之与生成酯的馏出速度大致相等,反应温度维持在该温度范围,滴加完毕,出,得粗乙酸乙酯。
在馏出液中慢慢加入饱和碳酸钠溶液,并不断振荡,至无二氧化碳气体产生,放置片刻。
乙酸乙酯车间工艺设计(DOC 33页)

乙酸乙酯车间工艺设计(DOC 33页)目录一、设计任务 (3)二、概述 (3)1.乙酸乙酯性质及用途 (3)2.乙酸乙酯发展状况 ............................................................................. 错误!未定义书签。
三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 ....................................................................... 错误!未定义书签。
1、酯化法 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2. 乙醇脱氢歧化法 (7)3、乙醛缩合法 (8)4、乙烯、乙酸直接加成法 (9)5、确定工艺方案及流程 (10)四.工艺计算 (11)4.1. 物料衡算 (11)4.2 初步物料衡算 (13)五. 设备设计 (21)5.1 精馏塔Ⅱ的设计 (21)5.2最小回流比的估算 (23)5.3 逐板计算 (25)5.4 逐板计算的结果及讨论 (25)六. 热量衡算 (26)6.1热力学数据收集 (26)6.2热量计算,水汽消耗,热交换面积 (28)6.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) (31)表10校正后的热量计算汇总表 (38)乙酸乙酯车间工艺设计一、设计任务1.设计任务:乙酸乙酯车间2.产品名称:乙酸乙酯3.产品规格:纯度99%4.年生产能力:折算为100%乙酸乙酯1880吨/年5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计,因此有关设计任务书中的其他项目如:进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源,与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺设计

乙醛缩合法制乙酸乙酯工艺设计
1. 原料准备
所需原料为甲醛、乙醛、氢气、氮气、乙酸、乙酸钠、稀硫酸、乙酰氯、乙酯、乙醇等。
2. 反应装置
选择高压反应釜作为缩合反应装置,反应釜分为预热器、反应釜、冷却器三部分。
预热器中加入乙醛、甲醛、氢气,经加热后进入反应釜,与氮气一起进入反应釜,进行缩合反应。
反应产物在冷却器中冷却,得到初步的乙醇/乙酸乙酯混合物,再进行分离、纯化。
3. 反应条件
乙醛缩合反应需在高压下进行,反应温度为30-80℃,反应时间约为2-4小时,反应釜内压力大约为7.0-10.0MPa。
4. 反应机理
乙醛缩合反应是以甲醛为缩合试剂,通过氢转移反应将乙醛缩合为乙醇/乙酸乙酯。
反应釜内的氢气与乙醛、甲醛通过催化剂的协同作用,使催化剂表面形成了
活性的吸附态乙醛,进一步发生氢转移反应,生成乙醇/乙酸乙酯等产物。
反应产物需要经过分离、洗涤、蒸馏等纯化步骤,得到乙酸乙酯产品。
5. 工艺流程
原料处理→反应釜预热→反应釜缩合反应→反应产物冷却→分离、洗涤、蒸馏等纯化处理→乙酸乙酯产品。
6. 工艺优点
乙醛缩合法制乙酸乙酯的工艺具有反应条件温和、操作简便、产品纯度高等优点。
此外,乙醛缩合反应产物的选择性较好,产量较高,可减少工艺步骤,降低生产成本。
注:本文仅供参考,具体操作请参考相关标准操作流程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
南京工业大学《化工设计》专业课程设计设计题目 乙醛缩合法制乙酸乙酯设计人员 杨福、胡曦、王义超、常伟指导教师姓名 任晓乾课程设计时间20 12年5月12日-20 12年6月1日课程设计成绩指导教师签字目录一、设计任务 (6)二、概述2.1乙酸乙酯性质及用途 (7)2.2乙酸乙酯发展状况 (8)三. 乙酸乙酯的生产方案及流程3.1 酯化法 (9)3.2乙醇脱氢歧化法 (11)3.3乙醛缩合法 (11)3.4乙烯、乙酸直接加成法 (13)3.5经济指标对比 (13)3.6讨论分析 (19)3.7确定工艺方案及流程 (22)3.8厂区布置说明总述 (23)四.工艺计算4.1物料衡算 (27)4.2乙醛缩合法生产乙酸乙酯步骤 (28)4.3物性数据表 (28)4.4计算结果列表汇总 (31)五. 设备选型5.1 催化剂反应器选型 (38)5.2 列管式反应器 (40)5.3 乙醛储罐 (41)5.4乙酸乙酯储罐 (41)5.5精馏塔Ⅰ的设计 (42)5.6精馏塔Ⅱ的设计 (43)5.7精馏塔Ⅲ的设计 (44)5.7.1精馏塔设计计算示例 (45)5.8沉降器 (61)5.9回流罐 (62)5.10管口表 (62)5.11动设备选型 (63)5.12换热器选型 (65)六. 控制系统设计6.1 DCS控制系统 (68)6.2 先进控制系统APC (70)6.3 紧急停车系统ESD (71)七. 供电系统7.1 设计范围 (72)7.2 电力负荷性质 (72)7.3 高压供电及变电所系统设计 (72)7.4功率因数补偿 (73)7.5厂区高压配电及车间变电所安全设计 (73)7.6配电线路 (74)7.8配电装置及防雷接地设计 (74)八.通信系统8.1 行政管理电话系统 (76)8.2 生产调度程控电话系统 (76)8.3 火灾报警系统 (76)8.4 有线电视 (77)8.5扩音呼叫/对讲系统 (77)8.6综合布线系统 (77)8.7全场电信网络 (78)九.供热站,冷公用工程系统9.1冷公用工程系统 (78)9.2 供热系统供热 (79)9.3 公用物料及能量消耗 (81)十.清洁生产概述10.1本项目清洁生产分析 (88)十一.环境影响因子识别11.1环境影响要素识别,筛选 (83)11.2环境影响因子识别,筛选 (83)十二.施工期的环境影响评价12.1施工期环境空气影响分析 (83)12.2施工期水环境影响分析 (84)12.3施工噪声影响分析 (84)12.4施工固体废物影响分析 (85)十三.环境影响预测与评价13.1环境空气影响预测与评价 (85)13.2水环境影响预测与评价…………………………….. .8513.3噪声影响预测与评价………………………. .85十四.环境风险评价14.1环境风险评价的内容 (85)14.2风险识别 (85)14.3评价等级及评价范围 (86)14.4潜在的风险因素识别 (86)14.5事故发生对环境的影响 (87)14.6环境风险防范措施 (87)十五总量控制15.1总量控制因子 (88)15.2总量控制建议 (88)十六环境保护措施及其技术,经济论证16.1三废及噪声治理措施 (89)十七.环境影响经济损益分析17.1概述 (90)17.2环境保护费用 (90)17.3环境保护效益 (90)17.4环境影响经济损益分析 (90)17.5小结 (91)十八.环境管理与监测制度分析18.1环境管理 (91)18.2环境监测计划 (91)十九.产业政策符合性及项目选址合理性分析19.1.产业政策符合性分析 (91)19.2环境容量 (91)19.3建设项目的环境可行性 (92)二十.总结论附录生产毒性及防护 (92)文献参考 (93)乙酸乙酯车间工艺设计一、设计任务1.设计任务:一万吨乙酸乙酯车间2.产品名称:乙酸乙酯3.产品规格:纯度99.5%4.年生产能力:折算为99.5%乙酸乙酯9950吨/年5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计,因此有关设计任务书中的其他项目如:进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源,与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
1.1项目概况本项目为年产1万吨的乙酸乙酯的生产项目,利用山东沂水县的经济开发区(依为总厂)的乙醛产品,生产乙酸乙酯。
考虑产品的市场需求、原料来源情况以及所用工艺技术的情况,本公司的设计生产规模为年产1万吨的乙酸乙酯。
本项目的总投资为7522.9万元人民币,考虑到项目的建设进度以及建设各环节各时间的安排等因素,我们项目的建设周期为1年。
1.3厂区和生产概况本项目的厂址选择在山东沂水县的经济开发区,占地约为35000m2,靠近公路,临近河流。
厂区分储罐区、生产区、辅助区和行政区四大块,该经济开发区内有完善的水、电、气的来源,依附于总厂(乙醛生产厂)的空压站、氮氧站和冷却站,有充足的冷却水源,其他的维修、检验、消防系统等都相应辅助设施都配套完善。
本项目采用的工艺为欧洲、日本广泛采用的乙醛缩合法的先进工艺,反应器采用釜式与管式反应器相串联,精馏段设3塔有效产出高纯度的产品。
得到高纯度的乙酸乙酯产品,同时每年还可得到定量的乙缩醛产品。
同时,本项目采用的工艺对于废物进行了有效合理的处理,产出的废物很少,对环境危害小,并且建立了以高压消防水系统和泡沫系统为主体的完善的消防系统,采取了一系列措施保证工人的劳动安全和工业卫生。
二、概述1.乙酸乙酯性质及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯,醋酸醚,英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是无色、具有水果香味的易燃液体。
熔点-83.6℃,沸点77.1℃,相对密度0.9003,折射率1.3723,闪点(开杯)4℃,蒸气压(20℃)9.4kPa,汽化热366.5J/g,比热容1.92J/(g·℃)。
爆炸极限2.13%-11.4%(体积)。
与醚、醇、卤代烃、芳烃等多种有机溶剂混溶,微溶于水,25℃时,10ml水中可溶该品1ml,温度升高则溶解度降低,乙酸乙酯与水和乙醇皆能形成二元共沸混合物。
与水生成的共沸混合物的沸点为70.4℃,含水6.1%(重量);与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃;还与7.8%水和9.0%乙醇形成三元共沸混合物,其沸点为70.2℃,具挥发性。
水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。
质量标准:GB/T3728-20072.乙酸乙酯发展状况(1)国内发展状况为了改进硫酸法的缺点,国内陆续开展了新型催化剂的研究,如酸性阳离子交换树脂﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42-等各种超强酸,但均未用于工业生产。
国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究,其中有清华大学开发的乙醇脱氢歧化酯化法,化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学研究所的乙醇氧化酯化法。
中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究,认为采用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。
化学工业部西南化工研究院等联合开发的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺,已通过单管试验连续运行1000小时,取得了满意的结果。
现正在进行工业开发工作。
近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明,用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂,乙醇转化率变化不大,但酯化反应选择性明显提高。
使用H3PMo12O40•19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂,可获得的产率为91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇/乙酸的质量比对产品产量的研究还在进行之中。
(2)国外发展状况由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点,近年各国均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发,但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等原因,至今工业应用不多。
据报道,美Davy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢制乙酸乙酯新工艺已工业化。
据报道,国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生成乙酸乙酯的新工艺。
低于180℃和在25%的乙烯转化率的条件下,乙酸乙酯的选择性为46%。
催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。
随着科技的不断进步,更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发,我国应不断吸收借鉴国外的先进技术,从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。
三.乙酸乙酯的生产方案及流程1、酯化法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乙酸乙酯的工艺,其工艺流程见图1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80℃左右进入分离塔。
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%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔顶三元恒沸物,送入比例混合器,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%的乙酸乙酯、5%水和2%乙醇的倾析器上层混合物进入干燥塔,将乙酸乙酯分离出来,所得产品质量见质量指标表工业品级乙酸乙酯的质量指标表传统的酯化法乙酸乙酯生产工艺技术成熟,在世界范围内,尤其是美国和西欧被广泛采用。
由于酯化反应可逆,转化率通常只有约67%,为增加转化率,一般采用一种反应物过量的办法,通常是乙醇过量,并在反应过程中不断分离出生成的水。
根据生产需要,既可采取间歇式生产,也可采取连续式生产。
该法也存在腐蚀严重、副反应多、副产物处理困难等缺点。
近年来开发的固体酸酯化催化剂虽然解决了腐蚀问题,但由于价格太高,催化活性下降快等缺点,在工业上仍无法大规模应用。
2. 乙醇脱氢歧化法该法不用乙酸,直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯,其催化剂主要是Pd/C和架Ni,Cu-Co-Zn-Al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0.3~0.4MPa,进入原料预热器,与反应产物热交换被加热至130℃,部分气化,再进入乙醇汽化器,用水蒸气或导热油加热至160℃~170℃,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240~270℃,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。