乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺研究开题报告

 2021-08-08 14:04:43

1. 研究目的与意义

乙二醇丁醚醋酸酯是一类高沸点、多官能团、低毒的高级溶剂,由于其分子中含有多官能团,因此其性能高于乙酸乙酯,丙酮,乙二醇醚,二甲苯等工业溶剂,被广泛应用于高档油漆、涂料、油墨工业中。

乙二醇丁醚醋酸酯的传统合成方法是在浓硫酸催化下由乙二醇丁醚与醋酸进行酯化反应合成,但该法存在副反应多,产品纯度不高,设备腐蚀严重,后处理中含有大量的酸性废水,造成环境污染等缺点。

为了更高效地合成该产品,同时更好地解决环保问题,本论文对乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺进行深入、系统研究。

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2. 国内外研究现状分析

传统工艺大多采用浓硫酸作催化剂,同时具有酯化、脱水和氧化等作用,导致一系列副反应的发生,给产品的精制和原料的回收带来困难。特别是作为食品香料,必须符合一定的卫生指标,后处理工艺复杂,环境污染严重,设备腐蚀严重,大大增加了产品的生产成本;目前常用的共沸脱水剂醋酸丁酯与水的二元共沸物组成中水的含量低,在水中的溶解度相对较大,水解速度相对较快,使得反应时共沸脱水剂损耗较多。

因此,随着人们节约资源、简化流程、提高经济利益、保护环境的意识逐渐增加以及环保法规的日益完善,非硫酸催化剂和高效环保的共沸脱水剂成为酯类合成的研究热点。

非硫酸催化剂的研究方向主要有以下三种:

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1) 初步筛选酯化催化剂和带水剂种类,并考察其对成本和环保的影响,确定酯化反应的催化剂和带水剂;

2) 采用单因素变量法分别考察催化剂用量、带水剂用量、原料配比、反应时间、反应温度等因素对酯化反应的影响,确定酯化反应工艺条件。

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4. 研究创新点

(1)以强酸性阳离子交换树脂,对甲基苯磺酸作为催化剂优化反应及分离工艺,提高生产效率、降低过程能耗。该催化剂有效解决了传统工艺中硫酸催化剂的强氧化性导致选择性差、产品质量低等问题;

(2)开发了酯类共沸脱水剂体系,实现脱水效率高,反应速度快,解决现有工艺中苯类芳烃脱水剂带来生产过程中和产品中残留微量芳烃引发的气味问题;

(3)增设预反应体系,使得整个生产过程生产能力更大,单位时间内产能可提高40%~50%;

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