CN1781899A - 一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法 - Google Patents

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赵培庆
于超英
索继栓
李树本
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Abstract

本发明公开了一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法。本发明用分子筛担载纳米金作为催化剂，用氧气为氧化剂，无溶剂下氧化乙醇制备乙酸乙酯。将催化剂和乙醇混合均匀，在氧气气氛下反应，得到产物。这种方法改变了用酯化法制备乙酸乙酯需用大量硫酸，设备腐蚀严重，副反应多，对环境污染严重的问题，方法简单，对环境无污染，是一种由乙醇制备乙酸乙酯的简便、经济、环境友好的方法。

Description

一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法
技术领域
本发明涉及一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法。
背景技术
乙酸乙酯是一种无毒溶剂并有优异的溶解性，常用于食品加工和化妆品生产的萃取工艺。随着我国化学工业、医药工业和相关产业的高速发展，我国的乙酸乙酯的消费量逐年上升。1980年我国消费乙酸乙酯1.67万吨，1996年国内市场乙酸乙酯的总消耗量为8万吨。目前，我国乙酸乙酯总耗量在20万吨以上，而我国乙酸乙酯的总生产能力约12万吨，且由于一直沿用传统的乙酸和乙醇酯化法工艺总体生产技术落后、成本偏高，产品供需矛盾突出。而国外乙酸乙酯的生产工艺先进、成本低廉，对国内市场造成很大的冲击。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(UnitedStates Patent 5,030,749)、乙烯加成法(United States Patent5,478,911)和乙醇脱氢法(United States Patent6,248,814)等。这几种方法都有它们的缺点：由乙酸和乙醇在硫酸等催化剂催化下直接酯化合成乙酸乙酯，该工艺是目前国内广泛采用的生产工艺，生产成本高，催化剂硫酸对设备腐蚀严重，副反应多，对环境污染严重；乙醛缩合法是受原料来源制约，仅适宜于生产乙醛的厂家，催化剂乙醇铝无法回收，最后通过加水生成氢氧化铝排放，对环境有污染；乙醇脱氢制乙酸乙酯缺点是转化率和选择性低，分离系统尚存在一定问题。乙醇可以从粮食作物发酵而来，是一种可以再生持续发展的新能源，国外已在乙醇氧化反应利用等方面做了许多工作，由于乙醇作为原料的可再生性，使得由乙醇为原料制备其他精细化学品的研究正逐渐引起人们的重视。沸石分子筛由于其独特的结构及性质，在石油化工、催化、吸附与分离以及化学组装高级材料和分子器件等方面具有很大的潜在潜在应用价值。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种乙酸乙酯的制备方法。
本发明是用分子筛担载纳米金为催化剂，氧气为氧化剂由乙醇一步法直接制备乙酸乙酯。过程简单，一步合成，乙醇转化率高，乙酸乙酯选择性高，分子筛可以与溶液分离，对环境无污染。
一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法，其特征在于将由ZSM-5分子筛担载纳米金组成的催化剂和乙醇混合均匀，在氧气气氛下搅拌反应；催化剂中金与SiO2的摩尔比为0.004-0.02∶1。
本发明的反应温度为130-180℃。
本发明中的反应压力为0.8-2.0兆帕。
本发明的特点是用ZSM-5分子筛担载纳米金为催化剂，容易与溶液分离；无须使用溶剂，简单，经济；用的氧化剂为氧气，对环境无污染；本发明与传统的乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法相比，具有如下几个优点：(1)反应一步完成，过程简单；(2)产品乙酸乙酯的选择性很高(大于87％)；(3)氧气与传统的用硫酸做氧化剂相比，对环境无污染；(4)唯一副产物为乙酸，而乙酸也是一种重要的化学中间体；(5)无须使用溶剂，简单，经济，对环境无污染；(6)催化剂分子筛担载纳米金可以与溶液分离。因而是一种经济、环境友好的合成方法。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：
将2.0ml乙醇、0.005gAu/ZSM-5(金与SiO2的摩尔比为0.05∶1)加入体积为80ml的高压釜中混合均匀，通入氧气，保持反应压力为1.0兆帕，于150℃下反应3小时生成乙酸乙酯，用气相色谱分析反应液，乙醇的转化率为62％，乙酸乙酯选择性为88.5％，乙酸的选择性为11.5％。
实施例2：
按照实施例1的方法和步骤，改变反应压力为1.5兆帕。乙醇的转化率为68％，乙酸乙酯的选择性为87.6％，乙酸的选择性为12.4％。
实施例3-5：
按照实施例1的方法与步骤，但改变分子筛中纳米金的担载量，金与SiO2的摩尔比分别为(3)0.005Au∶SiO2、(4)0.010Au∶SiO2、(5)0.015Au∶SiO2。得到的数据为：(3)乙醇的转化率为70％，乙酸乙酯的选择性为88％；(4)乙醇的转化率为71％，乙酸乙酯的选择性为88％；(5)乙醇的转化率为71％，乙酸乙酯的选择性为87％。

Claims (3)

1、一种由乙醇制备乙酸乙酯的方法，其特征在于将由ZSM-5分子筛担载纳米金组成的催化剂和乙醇混合均匀，在氧气气氛下搅拌反应；催化剂中金与SiO2的摩尔比为0.004-0.02∶1。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于反应温度为130-180℃。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于反应压力为0.8-2.0兆帕。
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