2.2.5　用固体强酸PS-8612催化合成乙酸正丁酯

PS-8612型催化剂是是一种性能稳定的固体lewis酸。每一次使用后只要把反应液倾倒出来,催化剂不作任何处理又可以进行下次反应,重复多次,催化效率并不减弱,并不留任何废品废渣,便于连续生产。对环境无污染,产品纯度高。

实验方法:在三颈烧瓶中依次加入催化剂、冰醋酸和正丁醇,再安装温度计,搅拌器和分水器,并在分水器上接上回流冷凝管,通水冷却。然后搅拌加热回流,约经10-20分钟,分水器中出现水层,继续回流,直到水层不在增加为止,停止反应,冷却室温,倾出液层(催化剂可留下继续使用),经水洗,稀碳酸钠中和,饱和食盐水洗涤,干燥,蒸馏收集124-127℃的馏分即为产品。

利用PS-8612型固体催化剂催化合成乙酸正丁酯的有利条件为:丁醇和醋酸和摩尔比为1:1,催化剂用量为醋酸量的70%左右,利用此催化剂催化合成乙酸正丁酯工艺简单,反应温和,副反应少,产品分离提纯容易,催化剂来源容易,产品纯度高。

2.2.6　用DH型催化剂合成乙酸正丁酯

此催化剂是用有机酸和无机缓冲剂配制而成,这样既能保证催化剂的活性,使酯化反应顺利进行,又可阻碍酸性介质(包括醋酸)对金属的腐蚀,使设备的使用寿命延长。此外DH型催化剂易溶于反应液中,因此酯化过程为均相反应,这对连续生产工艺是很有意义的。

2.3 醋酸丁酯工艺技术进展

传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂,但存在诸如设备易腐蚀、副反应多、废酸排放污染环境等弊端。因此人们不断寻求更优良的催化剂来代替硫酸。近年来,已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。

乙酸正丁酯的生产方法,由最初的硫酸作催化剂的基础上,采用不同的催化剂,代替硫酸作催化剂,无论从产率,原料的循环利用,减少腐蚀性,催化剂来源容易及产品分离提纯容易,对环境污染等方面等都有了进一步改善。摘自六鉴投资网（6chem.com）《醋酸丁酯技术与市场调研报告》《醋酸丁酯投资分析报告》《5万吨/年醋酸丁酯项目投资建议书》

2.3.1　酸性催化剂

1　固体超强酸

固体超强酸是比质量分数为100%的硫酸更强的酸,即Ｈ098%,并且催化剂可以多次使用,活性没有明显下降。

2.3.2　无机(有机)盐催化剂

无机(有机)盐大多性质稳定,来源广泛,对设备几乎没有腐蚀,反应条件温和,不会对环境造成太大污染,但是由于无机盐容易潮解,影响其催化的效果。常用的催化剂有硫酸镧、过硫酸铵、四水氯化锰、季铵盐、三氯化铝、硫酸钛等。

1　硫酸镧

杨兴锴等以Ｌａ2(ＳＯ4)3/Ｃ为催化剂合成了乙酸正丁酯,ｎ(正丁醇)∶ｎ(乙酸)=1∶2.5(正丁醇用量0.5ｍｏｌ),反应温度110～115℃,反应时间2.0ｈ,催化剂用量2.5ｇ条件下,酯收率达97.5%,催化剂经处理再生后可循环使用多次,且不污染环境。

2　硫酸钛

王刚等研究了以硫酸钛为催化剂,乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯的工艺,此工艺优化条件为:ｎ(正丁醇)∶ｎ(乙酸)=1∶1.14,催化剂用量0.5ｇ,反应时间60ｍｉｎ,回流反应温度110～115℃,在此条件下酯化率可达94.1%。

3　三氯化铝

宁满霞利用结晶三氯化铝为催化剂合成乙酸正丁酯,最佳反应条件是:醇酸摩尔比为1. 6、反应时间为39ｍｉｎ、催化剂用量为3.5ｇ、反应产率可达86.4%。结晶三氯化铝催化合成乙酸正丁酯具有用量少、价廉、快速、产率较高、操作安全、污染小等优点,是浓硫酸的理想替代品。

4 三氯化铁

三氯化铁是最常用的无机化合物,合成乙酸正丁酯的优良催化剂,价廉易得、无毒、操作方法简单、反应条件温和、反应时间短、比较容易控制。

张飞宇等人利用结晶三氯化铁作为催化剂合成乙酸正丁酯,最佳反应条件是:醇酸摩尔比为1∶2,催化剂的用量为正丁醇用量的20%,带水剂与醇的摩尔比为2∶1,乙酸正丁酯的收率为93 3%。由于三氯化铁中Ｆｅ3+外层轨道未被电子充满,可能先与乙酸中的羰基络合,致使羰基中碳原子正电荷增加,反应活性增加,有利于与醇结合形成过渡态,再脱去一分子水形成酯。摘自六鉴投资网（6chem.com）《醋酸丁酯技术与市场调研报告》《醋酸丁酯投资分析报告》《5万吨/年醋酸丁酯项目投资建议书》

5　过硫酸铵

任玉荣等以过硫酸铵为催化剂,以冰乙酸和正丁醇为原料,合成了乙酸正丁酯。结果表明,反应的最佳条件为:ｎ(冰乙酸)∶ｎ(正丁醇)=12.8,ｗ(催化剂)=9%,反应时间为40ｍｉｎ,乙酸的酯化率为91.79%。

5　四水氯化锰

许招会等用四水氯化锰作冰乙酸和正丁醇的酯化催化剂,成功地合成了乙酸正丁酯,反应条件为:冰乙酸0.30ｍｏｌ,ｎ(冰乙酸)∶ｎ(正丁醇)=1.0∶1.5,ｗ(催化剂)=5%,反应时间为2.5ｈ,产品收率可达85.3%。

6　硫酸盐

王科军等采用微波辐射技术,以壳聚糖硫酸盐为酯化反应催化剂合成乙酸正丁酯。在乙酸正丁酯的合成中显示出较好的催化效果,在冰醋酸用量4.17ｍＬ、微波输出260Ｗ、辐射时间15ｍｉｎ、ｗ(催化剂)=1.0%、ｎ(正丁醇)∶ｎ(乙酸)=3∶2的优化条件下,酯化率可达96.1%。

7　季铵盐

张远方以季铵盐为催化剂,乙酰氯与正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯,当ｎ(正丁醇)∶ｎ(乙酰氯)=1∶1.8,催化剂用量为2.5ｇ,反应温度为10℃,反应时间为20ｍｉｎ时,乙酸正丁酯的产率可达85%以上。

2.3.3　阳离子交换树脂

阳离子交换树脂的主要特点是价廉易得,不腐蚀设备,不污染环境,不会引起副反应,不溶于反应体系,能够重复使用,易于分离、回收和再生,操作简单,产品收率较高,具有工业推广价值。

陈蓉娜等对用阳离子交换树脂作为催化剂制备乙酸正丁酯进行了探索性研究,结果表明,催化剂用量为醋酸质量的40%,ｎ(乙酸)∶ｎ(正丁醇)=1∶1.1,反应时间为1.5ｈ,酸的转化率达89%。

林雪等用微波辐射技术以乙酸和正丁醇为原料,强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为催化剂,探索合适的酯化反应条件,实验中,分别从催化剂的用量、微波输出功率、微波辐射时间、投料比4个因素进行实验条件的探索,得出最佳的微波合成条件为:催化剂用量2.0ｇ,ｎ(乙酸)∶ｎ(正丁醇)=1.0∶2.0,微波功率为595Ｗ,微波辐射时间为30ｍｉｎ,产率84.1%。

2.3.4　结语

综上所述,各种不同类型的催化剂各有其特点,绝大多催化剂都具有价廉易得,产品收率较高,催化活性高,能够重复使用,不腐蚀设备,不污染环境,不会引起副反应,不溶于反应体系,易于分离、回收和再生,操作简单,制备方法简便,处理条件易行,便于工业化等特点。

目前,这些方法还没有普遍地、大规模地应用, 对有实用价值的催化剂,还需进行深入的试验研究。但在不远的将来,必将为人们广泛地应用。

摘自六鉴投资网《醋酸丁酯技术与市场调研报告》《醋酸丁酯投资分析报告》《5万吨/年醋酸丁酯项目投资建议书》

四、 主要设备及投资：

五、 合作形式：

技术转让联络：六鉴投资网

技术转让、技术合作

技术分类：石油化工

技术成熟度：中试工业化

合作方式：醋酸丁酯技术转让，醋酸丁酯技术授权许可，醋酸丁酯技术迭代升级，醋酸丁酯市场调研，醋酸丁酯投资顾问返回搜狐，查看更多