醋酸是如何转化成醋酸酐的??
有以下几种工艺路线:
1.乙酸裂解法(烯酮法) 以丙酮或乙酸为原料,首先热分解生成中间体乙烯酮,然后将含乙烯酮气体在两个串联的填充塔中用乙酸和乙酐的混合物(循环液)淬冷同时进行化学吸收,生成乙酐: H2C=C=O+CH3COOH—(CH3CO)2O工艺过程如下:将乙酸在蒸发器内气化,于20kPa,负压下与磷酸催化剂混合并通过预热分解器预热至600℃,进行分解管,在700-720℃下热分解成含水和乙酸的乙烯酮。为避免生成沸点与乙酐相近的双乙烯酮(沸点127.4℃),在预热分解管出口处通入氨,经冷却器急冷至0℃左右,分离出水和末反应的乙酸,而后将除去乙酸的反应气体送入吸收塔,与乙酸反应生成乙酐。第一吸收塔控制温度30-40℃,乙酐浓度为85%,第二吸收塔控制温度20℃,乙酐浓度为10-20%,为保持吸收塔的乙酸浓度,在第二吸收塔中定期加入冰醋酸,并将第二吸收塔的乙酸循环至第一吸收塔作吸吸夜用。自第一吸收塔循环液中抽取的粗乙酐去精留馏塔精馏,可得浓度95%以上的乙酐。此法产生步骤多,能耗大,乙酐总收率仅约70%,是较陈旧的方法。用丙酮热解时,裂解温度650-800℃,停留时间0.25-0.75s,加入少量二硫化碳以抑制碳生成,产物用乙酸淬冷.生成的乙烯酮再以乙酸吸收即成乙酐。
2.乙醛氧化法院 其反应如下:2CH3CHO+O2——(CH3CO)2+H2O以乙醛为原料,以乙酸钴-乙酸铜为催化剂,在45-55℃,0.29-0.39MPa用空气或氧进行液相催化氧化,产物中乙酐占40%,如加入乙酸乙酯作稀释剂,则成品乙酐可提高50%,粗品经精制分离而得。工艺过程如下:原料乙醛加入稀释剂乙酸乙酯和催化剂乙酸钴,碳酸铜,再加入乙酸和回汽水,配成氧化料,将氧化料连续加入氧化塔底部,自塔身各节通入氧气,反应温度控制在40-60℃之间压力维持在100-300kPa,连续出料,出料的料液中含醛量应不超过2%,尾气通入吸收塔用水吸收。料液在去酯工序将反应产生的水分迅速随着乙酯馏出,防止生成的乙酐水解成乙酸。再在去催化剂塔馏出酐酸混合液,催化剂留在塔釜内,贮积较浓后蒸去塔内残存酐酸,放出催化剂处理回用。酐酸混合液在酐酸分离塔将乙酐和乙酸分开.分离塔为不锈钢真料塔,操作时间真空度53.3-80kPa,塔顶出料为乙酸,塔底出料为粗乙酐。粗乙酸在不锈钢精制制塔内减压蒸去低沸物后,收集成品乙酐。此法操作简单,同时得到副产品乙酸,是目前乙酐的主要生产方法.乙醛氧化法的消耗定额:乙醛1681kh/t,乙酸乙酯70kg/t,氧气571kg/t。
3.乙酸甲酯羰化法 以甲醇和乙酸为原料,使用铑系催化剂,以铬的化合物作助催化剂,羰基化生成乙酐。工业上分两步进行:第一步是甲醇酯化为乙酸甲酯;第二步是乙酸酯羰化生成乙酐,温度175℃,压力25MPa,生成乙酐的选择性为95%。这个过程的研究和发展,被看作碳一化学的一项成就,引起各国的重视。
4.乙酰氯法乙酰氯与乙酸钠反应制得。
乙醇与乙酸在加热和催化剂浓硫酸的条件下,生成乙酸乙酯和水,该反应是可逆反应:
ch3cooh+ch3ch2oh←浓硫酸、加热→ch3cooch2ch3+h2o
乙酸与浓硫酸也会反应,中学阶段不涉及
(生成乙酸酐)。
乙醇与浓硫酸在140℃时生成乙醚蒸气。
2ch3ch2oh==浓硫酸、140℃==ch3ch2och2ch3↑+h2o
乙醇与浓硫酸在170℃时生成乙烯气体。
ch3ch2oh==浓硫酸、170℃==c2h4↑+h2o
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化学式CH3COOC2H5。又称“醋酸乙酯”,无色、有芬芳气味的液体,沸点77℃,熔点-83.6℃,密度0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等。易起水解和皂化反应。可燃,其蒸气和空气形成爆炸混合物。在香料和油漆工业中用作溶剂,也是有机合成的重要原料。
(CH3COOC2H5) 无色液体,有水果香味。沸点77℃。与醇醚互溶,微溶于水,比水轻。易燃,与水在一定条件下水解成对应的醇和酸,在稀硫酸条件下加热,发生可逆反应生成乙醇和乙酸,反应不够完全。在氢氧化钠溶液中加热,水解相当完全,生成乙酸钠和乙醇。主要用作油漆、涂料、硝酸纤维素、树脂等的溶剂。实验室里用乙醇与乙酸在浓硫酸的吸水和催化作用下加热制取。反应器常用烧瓶或试管,并有回流装置,并用冷凝管蒸出乙酸乙酯。接受器里放有饱和碳酸钠溶液,以除去酯中杂入的乙酸并降低酯在水里的溶解度。工业上还用乙醛缩合法制取。需催化剂、助催化剂,使2分子乙醛生成1分子乙酸乙酯。
无色、易挥发、中性的可燃性液体,带有果香气味。熔点为-83.6℃,沸点为77.06℃,相对密度为0.9003,微溶于水。
乙酸乙酯具有酯的一般性质。它主要由乙醇与乙酸、乙酸酐等合成。乙醇与乙酸的酯化反应为可逆平衡反应,速率很慢,加入少量酸作催化剂可加快达成平衡的速率。此反应平衡常数K=4,经计算可知,平衡时只有66%的醇和酸酯化,为使反应进行到底,可利用增加反应物之一的浓度或去掉生成物水的方法使平衡右移,提高产率。
乙酸乙酯大量用做清漆、硝化纤维、涂料和有机合成的溶剂等,此外,还可以于人造香精、香料、人造皮革等的制造。