基于催化反应精馏合成乙酸乙酯新工艺研究

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1、北京化工大学硕士学位论文催化反应精馏合成乙酸乙酯新工艺研究姓名：荣杰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭奋20030927催化反应精馏合成乙酸乙酯新工艺研究摘要乙酸乙酯是一种重要的化工原料，在化工生产的各个领域都有广泛的应用。国内现在主要采用乙酸和乙醇在硫酸催化下合成乙酸乙酯。本文在简易反应装置中，研究了离子交换树脂、甲磺酸等在乙酸乙酯合成中的催化性能，并在自行设计的催化反应精馏装置和萃取精馏装置上研究了以乙酸和乙醇为原料合成乙酸乙酯的工艺条件，并对甲磺酸在乙酸乙酯存在下的催化性能进行了研究。在简易反应装置中筛选了离子交换树脂、

2、甲磺酸等催化剂，在考虑了催化性能和成本等诸方面因素后选择了甲磺酸和离子交换树脂作为反应催化剂。在自行设计的催化反应精馏装置上，对乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的工艺条件，包括反应温度、回流介质、回流比等因素进行了研究。确定最优工艺条件为：反应温度为115—118'C，回流介质为精制乙酸乙酯，回流比为1．5—2．0。在自行设计的萃取精馏装置上筛选复配了各种萃取剂，并对萃取的工艺条件进行了研究。确定较优工艺条件如下：萃取温度25℃、萃取剂W(丙三醇)：W(乙二醇)：w(醋酸钾)=7：2．7：O．3，填料高度：1700mm。在使用甲磺酸作为催化剂合成

3、乙酸乙酯过程中，催化性能会随乙酸乙酯含量的升高而下降，所以在合成过程中必须及时将生成的乙酸乙酯分离出反应体系。本文的研究为乙酸乙酯的催化反应精馏的工业生产提供基础研究，具有重要的工业生产指导意义。关键词：乙酸乙酯，反应精馏，萃取，甲磺酸索经作者、导师阋鱼由全文公带THENEWⅣ匝THODOLOGYOFETHYLACETATEUSINGREACTIVEDISTILLATl0NABSTRACTEthylacetatewasakindofimportantrawmaterialandwidelyusedinchemicalindustry．I

4、nourcount叫,ThemainmethodtoproductethylacetateiStouseacetateacidandethanolasstartingmaterials．Thecatalystswerescreenedinasimpledeviceandstudiedtheircatalysisbyionexchangeresinsand／ormethylsulfonicacid．Asetofreactivedistillationcolumnandextractioncolumnwasestablished．Thepr

5、ocessofesterificationofethylacetatewithacetateacidandethanolwasstudied．Thecatalysisofmethylsulfonicacidinethylacetatewasalsostudied．Thecatalystswerescreenedinasetofsimpledevice．Inconsiderationofcatalysisandcosts，finalymethylsulfonicacidwasthebestcatalyst．Asetofreactivedi

6、stillationcolumnwasestablished．Theprocessofesterificationwasstudiedincludingtemperature，matterofreflux，refluxratio．Theoptimumreactionconditionsweredeterminedasfollowing：temperature：115—118℃，matterofreflux：purificatoryethylacetate。refluxratio：1．5．2．0．Theextractantswerescr

7、eenedinanextractioncolumn．andtheprocessofextractionwasstudied．nleoptimumreactionconditionsweredeterminedasfollowing：temperature：25℃．w(1，2，3-propanetri01)：w(glyc01)：w(potassiumacetate)_7：2．7：0．3，hei曲tofextender：1700mm．Intheprocessofesterification，thefunctionofthecatalysto

8、fmethylsulfonicaciddeclined，SOethylacetatemustbeseparated．Thepresentstudieshaveprovidedfoundationforthe