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醋酸甲酯的合成方法

发布日期:2022/5/31 12:13:25

乙酸甲酯(Methyl Acetate, MA)又名醋酸甲酯,是目前应用最广泛的脂肪酸酯之一。具有优良的溶解性能,广泛用于涂料、油墨、胶黏剂、医药及农药中间体领域。乙酸甲酯为快干型溶剂,能溶解丙烯酸、乙烯基、硝基纤维素、环氧聚酯、聚氨酯、酚醛树脂等多种树月旨,比丙酮具有更高的闪点,在国际逐渐用于替代丙酮、丁酮、甲苯等苯类和酮类溶剂。随着我国对环保、健康安全问题的日益重视,建筑、汽车、香精香料和彩色印刷业的迅速发展,以及国外对我国出口产品安全环保要求越来越严格,国内乙酸甲酯需求量持续快速增长。

Methyl Acetate.jpg

合成方法

国内醋酸甲酯的生产主要是传统酯化法,该法成本高、流程繁琐。从20世纪80年代开始,醋酸甲酯合成的反应精馏工艺成为国外研宄和开发的热点。由于醋酸和甲醇的酯化受化学平衡限制,而且物系中存在醋酸甲酯-甲醇及醋酸甲酯-水两种最低共沸物,故传统流程十分复杂,需多个反应器和精饱塔。Eastman Kodak公司开发了反应精饱工艺,在酸性催化剂(最好是硫酸)存在下,醋酸和甲醇在反应精馏塔内逆流接触,醋酸既是反应物,又作为萃取剂,塔顶连续移走产品,塔釜连续移走水。

浓硫酸的优点是催化活性高,廉价易得;缺点是腐蚀设备,污染环境,且由于浓硫酸的强氧化性和脱水作用,导致一系列副反应的产生,使产品的后处理困难。因此,寻找新的催化剂和新的反应体系是当前备受关注的研宄课题。目前合成乙酸甲酯的主要方法有采用甲醇与乙酸为原料的反应精馏法;以甲醇为原料的甲醇脱氢合成法;以甲醇和CO为原料的甲醇羰化一步法;乙酸甲酯的同系化反应以及二甲醚羰化法。

一种合成乙酸甲酯的工艺方法,其特征在于包括以下步骤: 

步骤一:将甲醇从反应区(I)的底部进入隔壁塔(C1),醋酸从反应区(I)的顶部进入塔内,在反应区(I)内甲醇和醋酸与催化剂接触进行酯化反应,生成甲醇和乙酸甲酯的混合物; 步骤二:所述隔壁塔(C1)操作压力为100〜120kPa,塔顶操作温度为90〜100°C,催化剂床层温度为70〜85°C,由步骤一所制得一部分甲醇在反应区(I)底部得到的甲醇-水共沸物进入侧线精馏区(II),脱去其中的废水,在顶部得到高纯度的未反应的甲醇作为返回物流从反应区⑴的底部进入隔壁塔(C1),

另一部分甲醇和乙酸甲酯的混合物在隔壁塔(C1)塔顶被蒸出,经过压缩机(1)加压后进入精馏塔(C2)塔底,所述精馏塔(C2)操作压力为500〜650kPa,塔顶操作温度为100〜110°C ;在塔顶得到高纯的乙酸甲酯产品,甲醇由塔底被分离至隔壁塔(C1)顶部,在反应区(I)参加酯化反应; 所述隔壁塔(C1)的塔底液相与精馏塔(C2)的塔顶蒸汽换热之后,经过辅助再沸器(3)进一步加热,作为隔壁塔(C1)的上升蒸汽返回隔壁塔; 所述催化剂是阳离子交换树脂或者分子筛催化剂; 乙酸的转化率在99.5%以上,所得乙酸甲酯产品纯度在98.5%以上。

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