[發明專利]一種合成乙酸烷基酯的工藝方法

在審

• 申請號: 202011075268.3
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112174813A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 石磊;許光文;喬越微;王玉鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C07C67/03
• 分類號: C07C67/03;C07C67/54;C07C69/14
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種合成乙酸烷基酯的工藝方法，涉及一種酯交換路線合成乙酸烷基酯的工藝方法，該工藝以乙酸甲酯和多種烷基醇為原料，以均相氫氧化鈉或過量碳酸鈉沉淀法制備的的氧化鎂（固態）為催化劑，通過反應?精餾、低沸混合物分離、高壓精餾、常壓精餾和產物精餾分離等過程得到純度高于99.9%的乙酸烷基酯，副產純度達到99.9%的甲醇。與傳統乙酸和各種烷基醇酯化法生產乙酸烷基酯相比，新工藝具有不采用帶水劑、強酸催化劑、完全不產生廢水、過程綠色環保，生產能耗低；整體工藝過程最高溫度低于160℃，操作壓力均為常壓或低真空度，整體對設備管道選材要求不苛刻，設備投資成本低等諸多優點。

技術領域

本發明涉及一種多種乙酸酯的合成方法，特別是涉及一種通過酯交換路線合成各種乙酸烷基酯的工藝方法。

背景技術

乙酸酯是一類重要的有機化工產品，常用作溶劑和香料，可用于合成香料、化妝品、食品及飼料添加劑、表面活性劑、防腐防霉劑、橡膠及塑料的增塑劑、制藥工業中的原料和中間體等，常見的乙酸酯類包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、乙酸芐酯等。

乙酸乙酯是一種用途廣泛的精細化工產品，具有優異的溶解性、快干性，用途廣泛，是一種非常重要的有機化工原料和極好的工業溶劑，被廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產過程中。陳酒很好喝，就是因為酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因為酒中含有少量乙酸，和乙醇進行反應生成乙酸乙酯。因為這是個可逆反應，所以要具有長時間，才會積累導致陳酒香氣的乙酸乙酯。

乙酸丙酯可以用作食用香料、化妝品香料；也可用于噴漆、塑料及有機 物合成等，是一種快干劑，主要用作彈性版和凹版印刷油墨；還用作硝酸纖維素、氯化橡膠和熱反應性酚醛塑料等天然樹脂及人造樹脂的溶劑；在氣相色譜中也能作定性、定量的標準物質。

乙酸正丁酯是一種基礎的酯類化工原料，具有十分廣泛的用途。由于乙酸正丁酯具有適中的揮發度、良好的滲透性，因此可應用于作為藥物吸收的促進成分；具有果香氣味，可用于制備各類香料、調料；具有良好的溶解性，可用于溶解各類聚酯類物質和作為萃取劑用于乙醇-丙醇等的萃取分離反應；乙酸正丁酯作為一種優良的多功能有機溶劑，還可用于人造皮革的生產，汽車涂料、飛機機翼涂料、聚氨酯漆和硝基纖維素漆等的合成和用于金屬表面涂料的溶解清除。近年來，隨著普通民眾環保意識的逐步增強和環保法規的嚴格實行，人們更傾向利用乙酸正丁酯作為甲苯、二甲苯等有毒有害溶劑的良好替代品，因此其市場前景廣闊。

傳統乙酸酯的生產工藝是以乙酸和各種醇為原料，采用濃硫酸作催化劑，苯或者甲苯為帶水劑，典型有機酸和醇的酯化工藝。該工藝缺點如下：(1)濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應，影響產品的質量；(2)反應產物的后處理要經過堿中和以及水洗等工序，比較復雜困難，同時產生大量廢液，污染環境；(3)原料乙酸以及催化劑濃硫酸對設備腐蝕嚴重，導致設備投資較大；（4）采用大量帶水劑導致生產能耗高等諸多缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種酯交換合成乙酸烷基酯的工藝方法，該工藝以乙酸甲酯和多種烷基醇為原料，以均相氫氧化鈉或過量碳酸鈉沉淀法制備的非均相氧化鎂為催化劑，通過反應精餾和產物分離等過程得到多種乙酸烷基酯目標產品，副產甲醇。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種合成乙酸烷基酯的工藝方法，所述方法包括以下工藝步驟（以乙酸正丙酯合成為例，乙酸甲酯過量）：

（1）原料過量乙酸甲酯和正丙醇首先在含有氫氧化鈉催化劑的反應釜或裝填有固態氧化鎂催化劑的固定床預反應器中發生反應；

（2）預反應器中生成的液態混合物進入反應-精餾塔或裝填有非均相催化劑的反應-精餾塔進一步反應，塔頂采出乙酸甲酯和甲醇共沸物；

（3）乙酸甲酯和甲醇共沸物可經高-低壓精餾分離，乙酸甲酯循環至反應原料，甲醇為副產物；