王遠(yuǎn)征 楊圣銀 邵悅 胡亞萍(兗礦魯南化肥廠,山東 棗莊 277527)

1 醋酸丁酯的概念及用途

1.1 醋酸丁酯的概念

醋酸丁酯又叫做乙酸丁酯，其化學(xué)式為CH3COO（CH2）3CH3，屬于一種無色透明的、具有果實(shí)味、易燃的液體。與醚、醇、酮等有機(jī)溶劑混溶，較低級同系物難溶于水。雖然急性毒性較小，但是對鼻、眼有極強(qiáng)的刺激性，并且在一定濃度下可以引起麻醉。是一種比較優(yōu)質(zhì)的有機(jī)溶劑，對醋酸丁酸纖維素、甲基丙烯酸樹脂、乙基纖維素以及各種天然樹膠等等都有非常好溶解性能。

1.2 醋酸丁酯主要用途

醋酸丁酯的生產(chǎn)對相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有非常重要的意義。醋酸丁酯的運(yùn)用可謂相當(dāng)廣泛，下面對其主要用途進(jìn)行闡述。

1.2.1 涂料工業(yè)，醋酸丁酯經(jīng)常作為硝基漆、丙烯酸樹脂漆以及聚氯酯漆等等稀釋劑。

1.2.2 日光燈生產(chǎn)，在日光燈的生產(chǎn)中，醋酸酯經(jīng)常被用作熒光粉粘合劑的溶劑。

1.2.3 醫(yī)藥工業(yè)，在生產(chǎn)紅霉素的過程中，醋酸酯被用作為有機(jī)溶劑。

1.2.4 醋酸丁酯還被用在涂飾劑中作溶劑，例如針織布泡沫人造革的生產(chǎn)。

1.2.5 醋酸丁酯還可運(yùn)用在油脂、礦油、樟腦、照片軟片、天然橡膠、香料、合成橡膠等等的優(yōu)質(zhì)溶劑。另外，醋酸丁酯還可以用在針對鋁制或者軟鋼等等容器的貯存方面。

2 傳統(tǒng)醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法

針對于醋酸丁酯的生產(chǎn)體系方法，傳統(tǒng)的生產(chǎn)體系方法是，采用濃硫酸作為醋酸丁酯的催化劑，由丁酯和醋酸直接進(jìn)行酯化反應(yīng)。脫水和催化就是濃硫酸所起到的作用，也就是吸收正丁醇化與醋酸之間所產(chǎn)生的水，使其平衡的方向?yàn)橄蛴乙苿?，促進(jìn)其反應(yīng)向右移動。這是一個(gè)相對比較成熟的醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法，在催化及的來源方面比較容易，并且其價(jià)格也比較低廉，因而之前這種方法受到的關(guān)注也非常多，運(yùn)用也比較廣泛。

3 現(xiàn)今醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法

3.1 以固體酸作為催化劑在醋酸丁酯生產(chǎn)體系中的應(yīng)用

如今各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展更加注重的是環(huán)境保護(hù)、提倡環(huán)保，并且我們國家對于生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境污染也提出了新要求。從而，傳統(tǒng)醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法中利用硫酸作為催化劑逐漸被淘汰。取而代之的是固體酸，此種新型的催化劑在當(dāng)今的醋酸丁酯生產(chǎn)體系中被廣泛應(yīng)用。精餾生產(chǎn)技術(shù)就是以固體酸作為催化劑的一種反應(yīng)，其生產(chǎn)體系流程就是將催化劑制作成一種填料，然后置于塔中，此種方法明顯優(yōu)越于將催化劑放在塔釜中，而且分離與反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的，生產(chǎn)效率非常高，對設(shè)備的腐蝕性也比較低，副反應(yīng)也相對較少。但是此種以固體酸為催化劑的生產(chǎn)體系方法和硫酸法生產(chǎn)體系相比較，此種方法從反應(yīng)精餾塔所產(chǎn)生的粗酯相對較多，因此就需要在精餾前進(jìn)行中和處理，從而也增加了設(shè)備成本以及原料的消耗。

3.2 催化精餾制備醋酸丁酯工藝

經(jīng)過長期的發(fā)展與研究，如今醋酸丁酯工藝與傳統(tǒng)相比，得到了進(jìn)一步的完善。首先，如今反應(yīng)精餾發(fā)生了改變，之前的反應(yīng)精餾是裝填催化反應(yīng)填料，一邊分離一邊反應(yīng)，而如今反應(yīng)精餾改變?yōu)橛腥齻€(gè)組成部分。最上面的部分是兼具精餾和回流功能的精餾段，采用的依然是普通填料，但是在結(jié)構(gòu)上與普通精餾有非常大的不同，因?yàn)樵谒?nèi)設(shè)有列管換熱器，作用是冷凝部分上升的氣體作為回流液流，這樣使得回流在精餾中就可以實(shí)現(xiàn)。其次，傳統(tǒng)的催化精餾制備醋酸丁酯工藝相比，其中和這道工序省去了，粗醋從反應(yīng)釜中出來之后，可以直接進(jìn)入精餾塔精制。

3.3 將熱泵應(yīng)用在精餾中

將熱泵應(yīng)用于精餾中，對于精餾熱效率有著明顯的提高，其是屬于一種節(jié)能技術(shù)。如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醋酸丁酯生產(chǎn)體系中，此種將熱泵應(yīng)用在精餾中與傳統(tǒng)的精餾相對比，節(jié)約能耗相當(dāng)顯著。首先，將熱泵應(yīng)用在精餾中不需要更改傳統(tǒng)精餾操作參數(shù)以及生產(chǎn)流程，這在很大程度上節(jié)約了成本。其次，將熱泵應(yīng)用在精餾中后，可以很大程度的降低循環(huán)水冷卻以及加熱蒸汽的消耗，生產(chǎn)過程中的消耗得到了大幅度降低。

4 醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法的未來展望

從上文中我們可以看出，如今醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法與過去相比有了很大程度的提高，但是還有很多不足之處需要進(jìn)一步完善。針對醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法的未來展望，首先，不斷創(chuàng)新改造生產(chǎn)體系方法，但是生產(chǎn)體系的改造必須要吸收融合原有的生產(chǎn)技術(shù)。更新催化劑、和精餾技術(shù)，使催化劑更加高效，對設(shè)備的腐蝕性更低。其次，改進(jìn)醋酸丁酯生產(chǎn)體系思路，找到一種可以在85—90℃下的條件下就可以與醋酸丁酯全部分離，在105-110℃條件下就可以醋酸丁酯生成共沸物，因?yàn)檫@樣粗酯進(jìn)入精餾塔的方式便能夠以氣相的形式進(jìn)行。

5 結(jié)語

如今對醋酸丁酯的需求量不斷提高，而供應(yīng)市場發(fā)展需求的最關(guān)鍵因素就是醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法，本文從醋酸丁酯的概念及用途出發(fā)，再對傳統(tǒng)醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法、現(xiàn)今醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法以及醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法的未來展望進(jìn)行探討分析。希望對醋酸丁酯生產(chǎn)體系方法起到促進(jìn)作用。

[1]胡廣鎮(zhèn).乙酸仲丁酯的新工藝開發(fā)[D].青島科技大學(xué),2012.

[2]趙薇.醋酸仲丁酯精制過程研究[D].天津大學(xué),2010.