乙酸乙酯制备实验报告的制备？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-03-18 13:21 标签： 乙酸乙酯制备实验报告
专利名称：乙酸乙酯的制备方法技术领域：本发明涉及一种乙酸乙酯的制备方法。背景技术：乙酸乙酯是一种具有水果香味的无色透明液体，具有优异的溶解性、挥发速度和快干型，在工业中主要用作生产涂料、粘合剂、乙基纤维素、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维素酯、纤维素乙酸丁酯、人造革、油毡着色剂以及人造珍珠等的生产，作为提取剂用于医药、有机酸产品等生产，此外还可用作生产水果香精和威士忌、奶油等香料的原料，在纺织工业中用作清洗剂等。近年来，随着世界经济持续稳定增长，建筑、汽车等行业发展迅速，环保法规日益严格，采用高档溶剂生产涂料、油墨、粘合剂等产品已成大势所趋，从而带动乙酸乙酯类溶剂需求的快速增长。传统乙酸乙酯的生产方法使用浓硫酸作为催化剂，该方法存在反应温度高，乙酸
利用率低，易发生副反应，产品处理困难、催化剂对设备腐蚀性强，废液污染环境以及生产成本高等缺点，逐渐被固体酸催化剂所取代。文献CN200710118426. 7介绍了一种用于酯化反应的硅钨、磷钨杂多酸负载型催化剂、制法及应用，它采用Keggin结构硅钨酸H3SiW12O4tl xH20、磷钨酸H3PW12O4tl X
H2O,将其负载在H@沸石上。但是使用邸沸石作为载体，由于载体孔径较小，不利于硅钨酸内扩散进入孔道，造成硅钨酸的流失，其催化剂活性较差。
发明内容本发明所要解决的技术问题是现有技术存在催化剂载体孔径较小，不利于杂多酸的内扩散，造成催化剂活性低，乙酸乙酯收率低的问题，提供一种新的乙酸乙酯的制备方法。该方法具有催化剂活性高，乙酸乙酯选择性好的特点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种乙酸乙酯的制备方法，以乙酸和乙醇为原料，在原料摩尔比乙酸乙醇=I : I I : 10，反应温度30
150°C，反应时间0. 5 10小时，催化剂用量为原料重量的0. I 20%条件下，原料与催化剂接触，反应生成乙酸乙酯；所述催化剂以重量百分比计，包括以下组分a) 10 50% 的 Keggin 结构娃鹤杂多酸 H3Siff12O40 x H2O,其中 x = 0 30,b) 50 90% 的载体 SiO2,其中，所述载体SiO2经浓度为0. 001
5摩尔/升的碱性溶液处理，处理温度为10 100°C，处理时间8 48小时；所述碱性溶液选自NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液或K2CO3溶液中的至少一种。上述技术方案中，所述碱性溶液的浓度优选范围为0. 01 I摩尔/升，处理温度优选范围为30 80°C，处理时间优选范围为16 24小时。原料摩尔比优选范围为乙酸乙醇=i : 2 I :
5，反应温度优选范围为50 130°C，反应时间优选范围为I 10小时，催化剂用量优选范围为原料重量的0. I 10%。以重量百分比计，Keggin结构硅钨杂多酸H3SiW12O4tl X H2O的用量优选范围为30 50%，载体SiO2的用量优选范围为50 70%。本发明中所用的硅钨杂多酸负载型催化剂的制备方法，包括以下步骤a)将成型SiO2载体在温度10
100°C条件下，于0. 001 5摩尔/升的碱性溶液中浸溃8 48小时，经过滤、洗涤、干燥后备用；其中，所述碱性溶液选自NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液或K2CO3溶液中的至少一种；b)将Keggin结构硅钨杂多酸H3SiW12O4tl x H20(x = 0 30)溶于水或有机溶剂中；所述有机溶剂选自甲醇、丙酮、乙腈或乙醇中的至少一种；c)将经步骤a)处理的SiO2载体与步骤b)得到的硅钨杂多酸溶液混合；其中，硅钨杂多酸与SiO2载体的重量比为I : I I : 10，水或有机溶剂与SiO2载体的液固比为0. 5
15晕升/克；d)将步骤c)得到的液固混合物动态浸溃，然后在惰性气氛下干燥、焙烧，得到所述硅钨杂多酸负载型催化剂；其中动态浸溃温度为10 100°C，动态浸溃时间为8 48小时。惰性气氛下干燥温度为60 220°C，干燥时间为3 48小时，焙烧温度为100 700°C，焙烧时间为I 12小时；所述惰性气氛为氮气。其中，步骤a)中，所述碱性溶液的浓度优选范围为0. 01
I摩尔/升，浸溃温度优选范围为30 80°C，浸溃时间优选范围为16 24小时。步骤c)中，硅钨杂多酸与SiO2载体的重量比优选范围为I : I I : 5，水或有机溶剂与SiO2载体的液固比优选范围为0. 5 5毫升/克。步骤d)中，动态浸溃温度优选范围30 80°C，动态浸溃时间优选范围16 24小时，干燥时间优选范围3 24小时，干燥温度优选范围80
180°C，焙烧温度优选范围300 500°C，焙烧时间优选范围3 8小时。本发明方法中所述的动态浸溃是指液固混合物的浸溃是在搅拌的状态下，或在旋转蒸发仪中，或在震荡器中进行。本发明方法中的催化剂使用碱性溶液处理过的SiO2作为载体，使孔径增大，有利于杂多酸的内扩散，催化剂热稳定性好，活性高，选择性好。采用本发明方法，乙酸的转化率可达99.
9%，乙酸乙酯的选择性可达100%，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。具体实施例方式实施例I将成型好的SiO2浸溃在0. 01摩尔/升Na2CO3溶液中，浸溃温度40°C，浸溃时间16小时，然后将浸溃好的SiO2进行过滤、水洗至中性、干燥以备用。取Keggin结构硅钨酸H3Siffl2O40 X
H2020克溶于10毫升去离子水中。取上述碱处理好备用的Si0220克与上述硅钨酸溶液相混合，去离子水与SiO2的液固比为0.
5毫升/克，在旋转蒸发仪中，浸溃温度60°C，不断旋转、浸溃24小时；之后取出在氮气流下干燥6小时，干燥温度120°C;再在氮气流下，300°C下焙烧3小时制成50重量％硅钨酸/SiO2化剂。用制得的催化剂进行酯化反应。将催化剂加入到三口烧瓶中，催化剂浓度为6%，并依次加入乙醇和冰醋酸，冰醋酸/乙醇(摩尔比)为I :
3.5，在加热701、搅拌回流条件下进行反应。反应2小时结束后，取反应液进行分析。得到乙酸的转化率98.7%，乙酸乙酯的选择性100%。实施例2 5同实施例I制备催化剂，并将制备的催化剂用于制备乙酸乙酯。具体见表I。比较例I在三口烧瓶中依次加入乙醇和冰醋酸，乙酸/乙醇(摩尔比)为I : 3. 5，加热到70°C，后加入10ml98%的浓硫酸，浓度为6重量％，在搅拌回流条件下进行反应。反应2小时结束后，取反应液进行分析。得到乙酸的转化率95%，乙酸乙酯的选择性90%。比较例2取Keggin结构娃鹤酸H3SiW12O4tl x
H2025g溶于50ml去离子水中，取未经碱处理的Si023 5g与上述硅钨酸溶液相混合，去离子水的体积与SiO2质量的液固比为I. 4ml/g,在旋转蒸发仪中，浸溃温度80°C，不断旋转、浸溃24h;之后取出在氮气流下干燥20h，干燥温度60°C
;再在氮气流下，500°C下焙烧8h制成42%硅钨酸/SiOdt化剂。用制得的催化剂进行酯化反应。与实施例I相同的催化剂考评方法，得到乙酸的转化率89. 0%，乙酸乙酯的选择性96%。表I
权利要求1.一种乙酸乙酯的制备方法，以乙酸和乙醇为原料，在原料摩尔比乙酸乙醇=I : I I : 10，反应温度30 150°C，反应时间0.5 10小时，催化剂用量为原料重量的0.I 20%条件下，原料与催化剂接触，反应生成乙酸乙酯；所述催化剂以重量百分比计，包括以下组分 a)10 50%的Keggin结构硅钨杂多酸H3SiW12O4tl x H2O,其中x = 0 30，
b)50 90%的载体SiO2, 其中，所述载体SiO2经浓度为0. 001 5摩尔/升的碱性溶液处理，处理温度为10 IOO0C,处理时间8 48小时；所述碱性溶液选自NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液或K2CO3溶液中的至少一种。2.根据权利要求I所述乙酸乙酯的制备方法，其特征在于所述碱性溶液的浓度为 0.01 I摩尔/升，处理温度为30 80°C，处理时间为16 24小时。3.根据权利要求I所述乙酸乙酯的制备方法，其特征在于原料摩尔比乙酸乙醇=I : 2 I : 5，反应温度50 130°C，反应时间I 10小时，催化剂用量为原料重量的0. I 10%。4.根据权利要求I所述乙酸乙酯的制备方法，其特征在于以重量百分比计，Keggin结构硅钨杂多酸H3SiW12O4tl X H2O的用量为20 50%，载体SiO2的用量为50 80%。全文摘要本发明涉及一种乙酸乙酯的制备方法，主要解决现有技术中存在催化剂载体孔径较小，不利于杂多酸的内扩散，造成催化剂活性低，乙酸乙酯收率低的问题。本发明通过采用以乙酸和乙醇为原料，在原料摩尔比乙酸∶乙醇＝1∶1～1∶10，反应温度30～150℃，反应时间0.5～10小时，催化剂用量为原料重量的0.1～20％条件下，原料与催化剂接触，反应生成乙酸乙酯；所述催化剂以重量百分比计，包括以下组分a)10～50％的硅钨杂多酸，b)50～90％的载体SiO2，其中所述载体SiO2经浓度为0.001～5摩尔/升的碱性溶液处理的技术方案较好地解决了该问题，可用于制备乙酸乙酯的工业生产中。文档编号B01J23/30GK102746146SQ20111010012公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日发明者丁琳, 康陈军, 杨洪云, 金国杰, 陈璐, 高焕新 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院

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