酯交換法制備醋酸正丁酯的催化精餾實(shí)驗(yàn)研究及過程模擬.pdf

1、醋酸甲酯(MeOAc)作為一種化工原料，其主要用途是作為硝基纖維素和醋酸纖維素的快干性溶劑；還可以作為油漆涂料、人造革和香料制造的原料以及用作油脂的萃取劑等，但與同族其它酯類相比，其需求量不是很大。它在工業(yè)生產(chǎn)中，往往作為副產(chǎn)品大量出現(xiàn)，如聚乙烯醇(PVA)生產(chǎn)過程中有大量的副產(chǎn)物醋酸甲酯，據(jù)估計(jì)，每生產(chǎn)一噸PVA將副產(chǎn)1.5～1.7噸的醋酸甲酯。目前，PVA生產(chǎn)廠家均采用將其水解生成醋酸和甲醇的方法加以利用，因醋酸和甲醇可用作生產(chǎn)PV

2、A的原料。醋酸正丁酯為無色透明液體，是重要的有機(jī)溶劑、萃取劑和脫水劑，在工業(yè)上用途廣泛。本文采用酯交換法將醋酸甲酯轉(zhuǎn)化為醋酸丁酯，可以為醋酸甲酯提供一種效益更高的利用方法。 本論文對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，計(jì)算出活化能及指前因子，為后續(xù)的精餾實(shí)驗(yàn)及模擬提供依據(jù)。通過催化精餾實(shí)驗(yàn)，改變操作條件，考察進(jìn)料方式、進(jìn)料組成、回流比及進(jìn)料總量等操作條件的變化對(duì)醋酸甲酯轉(zhuǎn)化率的影響，并根據(jù)結(jié)果選擇最優(yōu)的操作條件。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，催化精餾過程適

3、宜的操作條件為：回流比10；進(jìn)料醇酯摩爾比3:1；進(jìn)料總量22mol/h；進(jìn)料采用重組分正丁醇在反應(yīng)段上部進(jìn)料，輕組分醋酸甲酯在反應(yīng)段下部進(jìn)料。 借助ASPEN PLUS軟件對(duì)反應(yīng)精餾制醋酸正丁酯的過程進(jìn)行模擬計(jì)算，將模擬值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，從而驗(yàn)證計(jì)算的可靠性。進(jìn)一步模擬優(yōu)化，以模擬計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究提供指導(dǎo)依據(jù)。結(jié)果顯示，該模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)誤差最大不超過8％，在可接受范圍內(nèi)，故認(rèn)為模擬值是可靠的。分別改變