阅读说明：本技术 一种乙酸丁酯的制备方法 (Preparation method of butyl acetate ) 是由 谭劲富 潘书铭 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种乙酸丁酯的制备方法,原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜,在催化剂的作用下,通过蒸汽加热,生成乙酸丁酯和水,并在酯化塔内形成共沸物,从塔顶蒸出,经冷凝冷却后,进入分离器进行分离,经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物,经过冷凝器冷却后,进入分离器分离,酯相进入精馏缓冲槽,得到的头酯的一部分返回酯化塔,另一部分重回流到精馏塔里；水相进入回收塔,精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品,经冷却后进入计量槽。所述水相为含有酯和醇的废水,进入回收塔后,经蒸馏分离,从塔顶回收得到一定含量的头酯,头酯返回酯化塔,回收后的废水从塔底排掉。(The invention provides a preparation method of butyl acetate, raw materials of acetic acid, butanol and recovered ester are metered and put into an esterification kettle, under the action of a catalyst, butyl acetate and water are generated by steam heating, an azeotrope is formed in an esterification tower, the azeotrope is evaporated out from the top of the esterification tower, the mixture enters a separator for separation after being condensed and cooled, a mixture of alcohol, water and ester is separated from components at the top of the esterification tower through rectification, the mixture enters the separator for separation after being cooled by a condenser, an ester phase enters a rectification buffer tank, one part of the obtained head ester returns to the esterification tower, and the other part of the obtained head ester refluxes to a rectification tower; the water phase enters a recovery tower, and a finished product with qualified ester content, acidity and moisture is obtained at the bottom of the rectifying tower and enters a metering tank after being cooled. And the water phase is wastewater containing ester and alcohol, and is subjected to distillation separation after entering a recovery tower, head ester with a certain content is recovered from the tower top, the head ester returns to the esterification tower, and the recovered wastewater is discharged from the tower bottom.)

一种乙酸丁酯的制备方法

技术领域

本发明涉及一种乙酸丁酯的制备方法。

背景技术

乙酸丁酯是是优良的有机溶剂，广泛用于硝化纤维清漆中，在人造革、织物及塑料加工过程中用作溶剂，也用于香料工业。作为香料，大量用于配制香蕉、梨、菠萝、杏、桃及草莓、浆果等型香精。亦可用作天然胶和合成树脂等的溶剂。偶用于果香型香精中，主要取其扩散力好的性能，更适宜作头香香料使用，但用量宜少，以免单独突出而影响效果。可大量用于如杏子、香蕉、桃子、生梨、凤梨、悬钩子、草莓等食用香精中。、优良的有机溶剂，对醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、氯化橡胶、聚苯乙烯、甲基丙烯酸树脂以及许多天然树脂如栲胶、马尼拉胶、达玛树脂等均有良好的溶解性能。广泛应用于硝化纤维清漆中，在人造革、织物及塑料加工过程中用作溶剂，在各种石油加工和制药过程中用作萃取剂，也用于香料复配及杏、香蕉、梨、菠萝等各种香味剂的成分。用于火棉胶、硝化纤维、清漆、人造革、医药、塑料及香料工业中.是一种优良的有机溶剂，能够溶解松香、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯化橡胶、杜仲胶、聚甲基丙烯酸甲酯等。胡倩合成乙酸丁酯的方法主要存在以下不足：1、采用浓硫酸做催化剂，虽然反应活性快，但存在着设备腐蚀严重、副反应多的缺点；回流有机相中水含量较高，常用成品乙酸丁酯带水，浪费了成品产量。

发明内容

本发明提供了一种乙酸丁酯的制备方法，原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜，在催化剂的作用下，通过蒸汽加热，生成乙酸丁酯和水，并在酯化塔内形成共沸物，从塔顶蒸出，经冷凝冷却后，进入分离器进行分离，水相一部分回流，一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇，酯相一部分回流到酯化塔，其余进入粗酯缓冲槽预热后，进入精馏塔，经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物，经过冷凝器冷却后，进入分离器分离，酯相进入精馏缓冲槽，得到的头酯的一部分返回酯化塔，另一部分重回流到精馏塔里；水相进入回收塔，精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品，经冷却后进入计量槽。所述水相为含有酯和醇的废水，进入回收塔后，经蒸馏分离，从塔顶回收得到一定含量的头酯，头酯返回酯化塔，回收后的废水从塔底排掉。具体的方案如下：

一种乙酸丁酯的制备方法，步骤如下：

1)原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜；

2)在催化剂的作用下，通过蒸汽加热，生成乙酸丁酯和水，并在酯化塔内形成共沸物，从塔顶蒸出；

3)经冷凝冷却后，进入分离器进行分离，水相一部分回流，一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇，酯相一部分回流到酯化塔，其余进入粗酯缓冲槽预热后，进入精馏塔；

4)经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物，经过冷凝器冷却后，进入分离器分离，酯相进入精馏缓冲槽，得到的头酯的一部分返回酯化塔，另一部分重回流到精馏塔里；水相进入回收塔；

5)精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品，经冷却后进入计量槽；

6)所述水相为含有酯和醇的废水，进入回收塔后，经蒸馏分离，从塔顶回收得到一定含量的头酯，头酯返回酯化塔，回收后的废水从塔底排掉。

进一步的，所述酯化塔内的温度T(℃)为115-125摄氏度，压力P(MPa)为0.2-0.5MPa。

进一步的，所述催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2固体酸的混合物，其中Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2的质量比为m:1，且所述酯化塔内的温度T和压力P满足以下关系式，0.61*m＝(R+9.6*P)/T。

进一步的，其中R＝95-97，m＝1.36-1.38。

本发明具有如下有益效果：

1)、通过本发明的工艺步骤，乙酸丁酯的产率和选择性高，充分利用各工艺步骤中的产物进行回收利用，操作简单，成本低廉；

2)、进一步的发明人发现，采用复合催化剂代替浓硫酸催化剂，能够避免浓硫酸对于设备的腐蚀，并且乙酸的转化率(％)和乙酸丁酯的选择性(％)相比较浓硫酸作为催化剂更高；

3)、进一步发明人发现，针对特定的催化剂，控制酯化塔内的压力和温度，使其满足特定的关系式时，0.61*m＝(R+9.6*P)/T，其乙酸的转化率(％)和乙酸丁酯的选择性(％)非常高。

附图说明

图1为乙酸丁酯的生产工艺流程图

具体实施方式

本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。

实施例

1)原料乙酸、丁醇及回收酯经计量放入酯化釜；

2)在催化剂的作用下，通过蒸汽加热，生成乙酸丁酯和水，并在酯化塔内形成共沸物，从塔顶蒸出；

3)经冷凝冷却后，进入分离器进行分离，水相一部分回流，一部分进入回收塔以回收所溶解的酯和醇，酯相一部分回流到酯化塔，其余进入粗酯缓冲槽预热后，进入精馏塔；

4)经精馏从塔顶组分中分离出醇、水、酯混合物，经过冷凝器冷却后，进入分离器分离，酯相进入精馏缓冲槽，得到的头酯的一部分返回酯化塔，另一部分重回流到精馏塔里；水相进入回收塔；

5)精馏塔底得到酯含量、酸度、水分都合格的成品，经冷却后进入计量槽；

6)所述水相为含有酯和醇的废水，进入回收塔后，经蒸馏分离，从塔顶回收得到一定含量的头酯，头酯返回酯化塔，回收后的废水从塔底排掉。

所述催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2固体酸的混合物，其中Amberlyst-15和Zr(SO4)2/TiO2的质量比m：1，m为1.36-1.38，催化剂用量为醇用量的1wt％。

所述酯化塔内的温度T(℃)为115-125摄氏度，压力P(MPa)为0.2-0.5MPa，且满足以下关系式，0.61*m＝(R+9.6*P)/T，其中R＝95-97。

乙酸的转化率(％)＝(乙酸的用量-反应产物中乙酸的含量)÷乙酸的用量×100％

乙酸丁酯的选择性(％)＝乙酸丁酯的实际产量÷乙酸丁酯的理论产量×100％

实施例和对比例的实验数据见表1

表1

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。