CN113717051A - 一种乙酸丁酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种乙酸丁酯的制备方法,原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜,在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出,经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里;水相进入回收塔,精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽。所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。

Description

一种乙酸丁酯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种乙酸丁酯的制备方法。
背景技术
乙酸丁酯是是优良的有机溶剂,广泛用于硝化纤维清漆中,在人造革、织物及塑料加工过程中用作溶剂,也用于香料工业。作为香料,大量用于配制香蕉、梨、菠萝、杏、桃及草莓、浆果等型香精。亦可用作天然胶和合成树脂等的溶剂。偶用于果香型香精中,主要取其扩散力好的性能,更适宜作头香香料使用,但用量宜少,以免单独突出而影响效果。可大量用于如杏子、香蕉、桃子、生梨、凤梨、悬钩子、草莓等食用香精中。、优良的有机溶剂,对醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、氯化橡胶、聚苯乙烯、甲基丙烯酸树脂以及许多天然树脂如栲胶、马尼拉胶、达玛树脂等均有良好的溶解性能。广泛应用于硝化纤维清漆中,在人造革、织物及塑料加工过程中用作溶剂,在各种石油加工和制药过程中用作萃取剂,也用于香料复配及杏、香蕉、梨、菠萝等各种香味剂的成分。用于火棉胶、硝化纤维、清漆、人造革、医药、塑料及香料工业中.是一种优良的有机溶剂,能够溶解松香、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯化橡胶、杜仲胶、聚甲基丙烯酸甲酯等。胡倩合成乙酸丁酯的方法主要存在以下不足:1、采用浓硫酸做催化剂,虽然反应活性快,但存在着设备腐蚀严重、副反应多的缺点;回流有机相中水含量较高,常用成品乙酸丁酯带水,浪费了成品产量。
发明内容
本发明提供了一种乙酸丁酯的制备方法,原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜,在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出,经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,水相一部分回流,一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇,酯相一部分回流到酯化塔,其余进入粗酯缓冲槽预热后,进入精馏塔,经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里;水相进入回收塔,精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽。所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。具体的方案如下:
一种乙酸丁酯的制备方法,步骤如下:
1)原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜;
2)在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出;
3)经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,水相一部分回流,一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇,酯相一部分回流到酯化塔,其余进入粗酯缓冲槽预热后,进入精馏塔;
4)经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里;水相进入回收塔;
5)精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽;
6)所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。
进一步的,所述酯化塔内的温度T(℃)为115-125摄氏度,压力P(MPa)为0.2-0.5MPa。
进一步的,所述催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2固体酸的混合物,其中Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2的质量比为m:1,且所述酯化塔内的温度T和压力P满足以下关系式,0.61*m=(R+9.6*P)/T。
进一步的,其中R=95-97,m=1.36-1.38。
本发明具有如下有益效果:
1)、通过本发明的工艺步骤,乙酸丁酯的产率和选择性高,充分利用各工艺步骤中的产物进行回收利用,操作简单,成本低廉;
2)、进一步的发明人发现,采用复合催化剂代替浓硫酸催化剂,能够避免浓硫酸对于设备的腐蚀,并且乙酸的转化率(%)和乙酸丁酯的选择性(%)相比较浓硫酸作为催化剂更高;
3)、进一步发明人发现,针对特定的催化剂,控制酯化塔内的压力和温度,使其满足特定的关系式时,0.61*m=(R+9.6*P)/T,其乙酸的转化率(%)和乙酸丁酯的选择性(%)非常高。
附图说明
图1为乙酸丁酯的生产工艺流程图
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述,但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例
1)原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜;
2)在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出;
3)经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,水相一部分回流,一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇,酯相一部分回流到酯化塔,其余进入粗酯缓冲槽预热后,进入精馏塔;
4)经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里;水相进入回收塔;
5)精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽;
6)所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。
所述催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2固体酸的混合物,其中Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2的质量比m:1,m为1.36-1.38,催化剂用量为醇用量的1wt%。
所述酯化塔内的温度T(℃)为115-125摄氏度,压力P(MPa)为0.2-0.5MPa,且满足以下关系式,0.61*m=(R+9.6*P)/T,其中R=95-97。
乙酸的转化率(%)=(乙酸的用量-反应产物中乙酸的含量)÷乙酸的用量×100%
乙酸丁酯的选择性(%)=乙酸丁酯的实际产量÷乙酸丁酯的理论产量×100%
实施例和对比例的实验数据见表1
表1
Figure BDA0003265287850000031
Figure BDA0003265287850000041
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种乙酸丁酯的制备方法,步骤如下:
1)原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜;
2)在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出;
3)经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,水相一部分回流,一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇,酯相一部分回流到酯化塔,其余进入粗酯缓冲槽预热后,进入精馏塔;
4)经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里;水相进入回收塔;
5)精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽;
6)所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。
2.如上述权利要求1所述的制备方法,所述酯化塔内的温度T(℃)为115-125摄氏度,压力P(MPa)为0.2-0.5MPa。
3.如上述权利要求2所述的制备方法,所述催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2固体酸的混合物,其中Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2的质量比为m:1,且所述酯化塔内的温度T和压力P满足以下关系式,0.61*m=(R+9.6*P)/T。
4.如上述权利要求所述的制备方法,其中R=95-97,m=1.36-1.38。
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