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间歇反应精馏固体酸催化合成乙酯研究

作　者: 崔巍
导　师: 王鉴
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化学工程
关键词: 反应精馏固体酸催化剂催化合成乙酸乙醇
分类号: TQ225.241
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

乙酸乙酯是快干性溶剂,具有优异的溶解能力,可配制多种溶剂型胶粘剂,并做为溶剂应用于香料和油漆工业中,也是有机合成的重要原料。论文介绍了乙酸乙酯基本的物理和化学性质以及常见的合成方法,阐述了乙酸乙酯的应用现状并展望了国内外的发展趋势。重点介绍了以间歇反应精馏固体酸催化合成乙酯的工艺。很多重要的化学反应受到热力学平衡的限制,原料的转化率低。为了提高收率,必须包括平衡产物的分离和反应物的循环。将反应和精馏过程耦合于一个反应器中可以简化反应流程,抑制副反应的发生,促使反应朝正方向进行,增大过程的转化率并充分利用反应热,从而可以达到节能增效的目的,获得了广泛应用。本文以间歇反应精馏固体酸催化合成酯的研究为课题,以乙醇与乙酸为原料,以固体酸为催化剂在反应精馏塔中催化合成乙酸乙酯。将催化精馏应用于乙酸乙酯合成是一项新的尝试,对其他酯类的合成也有很好的借鉴意义。在实验过程中分别考察了回流比、醇酸比、催化剂用量等参数对于催化精馏过程的影响,最后得出最佳工艺条件为:催化剂用量为酸量的1%;最佳回流比为1;最佳酸醇比为2∶1。同时再以此工艺条件进行了几种固体酸催化剂的筛选,综合考虑确定催化剂为阳离子交换树脂。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-22
  1.1 乙酸乙酯的性质  10-11
    1.1.1 一般化学性质  11
    1.1.2 物理化学性质  11
  1.2 乙酸乙酯的制法  11-13
    1.2.1 乙酸酯化法  11-12
    1.2.2 乙醛缩合法  12
    1.2.3 乙醇脱氢法  12
    1.2.4 乙烯加成法  12-13
  1.3 不同乙酸乙酯制备方法的技术经济对比分析  13-14
    1.3.1 乙酸乙酯各工艺路线技术经济指标对照  13-14
    1.3.2 不同工艺制备乙酸乙酯总投资对比(万美元)  14
    1.3.3 不同工艺制备乙酸乙酯单位成本对比  14
  1.4 反应精馏技术  14-16
    1.4.1 反应精馏技术的发展  14-15
    1.4.2 反应精馏技术的特点  15-16
  1.5 酯化反应催化剂  16-20
    1.5.1 固体杂多酸超强酸催化剂  16-17
    1.5.2 分子筛催化剂  17-18
    1.5.3 无机酸盐金属氧化物及其复合物  18-19
    1.5.4 树脂型催化剂  19-20
  1.6 本课题的目的和意义  20-22
第二章实验部分  22-25
  2.1 实验仪器和药品  22-23
    2.1.1 实验仪器  22-23
    2.1.2 实验药品  23
  2.2 实验原理  23
  2.3 实验步骤  23-25
    2.3.1 确定回流比R  23
    2.3.2 确定醇酸摩尔比  23-24
    2.3.3 催化剂筛选  24-25
第三章实验结果及讨论  25-34
  3.1 最佳回流比的确定  25-27
    3.1.1 不同回流比对塔顶乙酸乙酯含量的影响  25
    3.1.2 不同回流比时的塔顶酯收率和总酯收率  25-26
    3.1.3 确定最佳回流比  26-27
  3.2 最佳酸醇摩尔比的确定  27-30
    3.2.1 不同酸醇摩尔比对塔顶乙酸乙酯含量的影响  27-28
    3.2.2 不同酸醇摩尔比下的塔顶酯收率和总酯收率  28-29
    3.2.3 确定最佳酸醇摩尔比  29-30
  3.3 催化剂筛选  30-32
    3.3.1 阳离子交换树脂型催化剂的预处理方法  30
    3.3.2 温度对杂多酸、与超强酸催化活性的影响  30
    3.3.3 催化剂的横向比较  30-31
    3.3.4 阳离子交换树脂的重复性  31-32
  3.4 小结  32
  3.5 乙酸乙酯-乙醇-水的分离  32-34
    3.5.1 乙酸乙酯-乙醇-水的主要分离方法  32
    3.5.2 乙酸乙酯-乙醇-水萃取分离的研究现状  32
    3.5.3 膜分离研究现状  32-34
结论  34-35
参考文献  35-37
发表文章目录  37-38
致谢  38-39
附录1  39
附录2  39-40
详细摘要  40-44

间歇反应精馏固体酸催化合成乙酯研究

内容摘要

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