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工業(yè)廢液中提取乙醛合成乙酸乙酯

文檔作者：韋日水蘇濤文檔來源：廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年02月16日
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第37卷第8期
2008年8月
化工技術(shù)與開發(fā)
Technology&amp;amp; Development of Chemical Industry
V01．37 No．8
Aug．2008
工業(yè)廢液中提取乙醛合成乙酸乙酯
韋日水，蘇 濤
(廣西大學(xué)化學(xué)化T學(xué)院，廣西南寧530004)
摘要：從工業(yè)廢液中提取的乙醛濃度最高達(dá)96．2％，通過Tishchko反應(yīng)合成乙酸乙酯。探索了乙醛的濃度、
乙醇鋁與乙醛質(zhì)量比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響。乙醇鋁與乙醛的質(zhì)量比為1：10，反應(yīng)時(shí)間為3 h，反應(yīng)
溫度為30℃ ，乙醛的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)91．6％，選擇性為86．6％。并試用廢鋁制成乙醇鋁作為催化劑，以降低成本。
關(guān)鍵詞：乙醛；合成；乙酸乙酯
中圖分類號(hào)：X 783 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—9905(2008)08—0042．02
在涉及醋酸的生產(chǎn)和使用的化工企業(yè)中，常有
副產(chǎn)物乙醛生成[卜3l。如果不加以利用，則成為廢
液排出，不僅污染環(huán)境，也造成資源的浪費(fèi)。乙酸乙
酯的工業(yè)生產(chǎn)也利用Tishchk0反應(yīng)，但所用的原料
乙醛是含量99％以上的產(chǎn)品乙醛[ 。
本文基于環(huán)境保護(hù)、資源充分利用的目的，進(jìn)行
從廢液中提取乙醛通過Tishchk0反應(yīng)合成乙酸乙
酯的研究，并試驗(yàn)用廢鋁制作乙醇鋁催化劑以降低
成本。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1．1 反應(yīng)原理
0
I
2 CH3CH
(CH3C~O)3Al
0
I
CH3一C~OCH2CH3
1．2 原料及試劑
工業(yè)廢液(含乙醛12．5％，用精餾法提濃乙
醛)、鋁絲( 含量≥99．6％，≯0．76 mm)、廢鋁電
線( ≯1．6 mm)、廢鋁片(厚0．1 mm)、無水乙醇(分
析純)、氯化汞(分析純)、氯化鋅(分析純)、4A型分
子篩(條狀，≯3～4 rnrn，吸水量>210 rng·g-1)。
2．3 原料及產(chǎn)品的分析測(cè)試方法
102G型氣相色譜儀，熱導(dǎo)檢測(cè)，載氣為氫氣，采
用校正的峰面積歸一法定量。
1．4 乙醇鋁的制備L5J
在裝有回流冷凝管及無水氯化鈣干燥管和攪拌
器的250 mL三El燒瓶中，加人5 g鋁絲，0．01 g氯
化汞和160 mL用分子篩干燥過的無水乙醇，加熱
攪拌回流，直到?jīng)]有氫氣放出為止，加入1 g無水氯
化鋅并充分?jǐn)嚢杈鶆?。然后將過量的無水乙醇蒸餾
出來(可再使用)，固體部分干燥后密封保存，留待作
催化劑使用。
1．5 乙醛縮合制備乙酸乙酯
在裝有冰水回流冷凝管及無水氯化鈣干燥管、
磁力攪拌器和溫度計(jì)的三口燒瓶中先加人磨細(xì)了的
催化劑，再從冷凝管頂加入用分子篩干燥過的乙醛。
反應(yīng)結(jié)束后取上層清液用氣相色譜進(jìn)行分析，然后
通過蒸餾蒸出液體部分得到粗產(chǎn)品，再經(jīng)初步精餾
得到純度為98．2％的乙酸乙酯。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2．1 乙醛濃度對(duì)反應(yīng)的影晌
30 g不同濃度的乙醛和3．0 g乙醇鋁在30℃
下反應(yīng)3 h，結(jié)果見表1。
表1 乙醛濃度對(duì)反應(yīng)的影響
表1結(jié)果表明，在乙醛濃度較低的溶液中，乙醛
在乙醇鋁的催化作用下還是能夠反應(yīng)生成乙酸乙
酯；乙醛濃度對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行有較大的影響，乙醛的濃
度越高，反應(yīng)結(jié)束后溶液中乙醛的濃度就越低，而乙
酸乙酯的含量就越高，同時(shí)乙醛的轉(zhuǎn)化率也隨著增
大，但反應(yīng)的選擇性有所降低。
作者簡(jiǎn)介：韋日水(1980一)，男，廣西柳州人，碩士研究生，E—mail：weirishui@126．啪
收稿日期：2008-03—24
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第8期 韋日水等：工業(yè)廢液中提取乙醛合成乙酸乙酯 43
2．2 催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響
從上面的實(shí)驗(yàn)看，高濃度的乙醛對(duì)縮合反應(yīng)更
有利，因此選擇濃度為96．2％的乙醛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。乙
醛的用量為30 g，反應(yīng)溫度為30℃ ，時(shí)間為3 h，催
化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響見表2。
表2 催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響
表2結(jié)果表明催化劑的量對(duì)反應(yīng)的影響頗大，
當(dāng)乙醇鋁的用量為1．50 g時(shí)，雖然反應(yīng)有較好的選
擇性，但未反應(yīng)的乙醛濃度高達(dá)56．4％；隨著乙醇
鋁用量的增加，反應(yīng)后溶液中乙酸乙酯的濃度也隨
之升高，當(dāng)乙醇鋁的用量達(dá)到2．25 g后，乙酸乙酯
的濃度隨乙醇鋁用量的增加而上升不多，當(dāng)乙醇鋁
的用量達(dá)到3．00 g時(shí)，乙酸乙酯的濃度達(dá)到最大
值，再增加乙醇鋁的用量只能使副反應(yīng)增多，而不會(huì)
得到更多的乙酸乙酯。
2．3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響
依據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用30 g乙醛(96．2％)和
3．0 g的乙醇鋁在30℃下考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影
響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響
表3結(jié)果表明，雖然反應(yīng)剛開始時(shí)比較激烈，乙
酸乙酯的濃度上升得很快，反應(yīng)時(shí)間到1 h，乙酸乙‘
酯的濃度達(dá)到64．1％，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間到3 h時(shí)乙酸乙
酯的濃度達(dá)到最高的76．3％，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間乙酸
乙酯的濃度也沒有升高，轉(zhuǎn)化率增加及選擇性降低
表明副產(chǎn)物增加。
2．4 反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響
30 g乙醛和3．0 g乙醇鋁在不同的反應(yīng)溫度下
反應(yīng)3 h的結(jié)果見表4。
表4結(jié)果表明，反應(yīng)溫度為30℃時(shí)得到的乙酸
乙酯的濃度最大，當(dāng)升高溫度到40℃時(shí)，雖然乙醛
的轉(zhuǎn)化率增加，但是反應(yīng)的選擇性明顯下降，而且乙
酸乙酯的濃度也下降。
表4 反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響
2．5 不同的鋁材料制成的乙醇鋁對(duì)反應(yīng)的影響
分別用試劑鋁絲、廢電線中的鋁線和廢鋁片制
成的乙醇鋁作為催化劑，30 g乙醛和3．0 g乙醇鋁
在反應(yīng)溫度為30℃下反應(yīng)3 h，其結(jié)果見表5。
表5 不同的鋁制成的乙醇鋁催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
結(jié)果表明，同等條件下，鋁絲制成的乙醇鋁作為
催化劑的效果最好，其次是廢電線中的鋁線，而廢鋁
片較差，這應(yīng)該是和它們的實(shí)際含鋁量有關(guān)，但它們
的選擇性相差不大。
3 結(jié)論
(1)乙醛在較低濃度下也能發(fā)生Tishchenko反
應(yīng)，但乙醛的濃度越高，轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率就
越高。
(2)濃度為96．2％的乙醛合成乙酸乙酯的最佳
條件是：乙醇鋁與乙醛的質(zhì)量比為1：10，反應(yīng)溫度
為30℃ ，反應(yīng)時(shí)間為3 h，乙醛的轉(zhuǎn)化率為91．2％，
反應(yīng)的選擇性為86．6％，得到乙酸乙酯的濃度為
76．3％ 。
(3)在相同的條件下，試劑鋁絲和廢鋁分別制成
的乙醇鋁作為催化劑的效果有一定差值。能否用鋁
來制備乙醇鋁以降低成本，尚需進(jìn)一步研究。
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(下轉(zhuǎn)第30頁)
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化工技術(shù)與開發(fā) 第37卷
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Application Situation and Technology Development of Biodiesel
Z】： 7、fG Jing ． 4卜fG E，z—ling
(1．Research Institute of Petrochina，Jinxl Petroch~-nical Co．，Huludao 125001，China；
2．School of Equitxnent Engineering。Shenyang University of Technology，Shenyang 110168，China)
Abstract：The main characteristic of biodiesel，material SOUl'Ca and production technology were introduced．The
international present production methods were commented．Technology development and application situation
for biodiesel were given．The technology problems which should be Solved for the development of biodiesel in do—
mestie were summaried．The development prospect for biodiesel WaS put forward．
Key wards：biodiesel；renewable energy Sources；transesterification reaction
(上接第43頁)
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Synthesis of Ethyl Acetate with Acetaldehyde in Industrial W aste Liquid
’ WEI Ri—shui，SU Too
(CoUegeofCh~fistry andCh~nicalEngineering，C,uan~ University，Nanning 530004，China)
Abstract：The synthesis of ethyl acetate with acetaldehyde extracted from industrial waste liquid via Tishchenko
reaction was studied．The concentration of acetaldehyde Was up to 96．2％ ．The influence factors such as acetaldehyde
concentration，nlsK~ratio of aluminium ethyrlate to acetaldehyde，reaction temperature，and reaction
time were investigated。and a good reaction condition Was found as followed ：mass ratio of aluminium ethylate to
acetaldehyde 1：10；reaction temperature 30℃ ；and reaction time 3h．The conversion of acetaldehyde and the
reaction selectivity were up to 91．2％ and 86．6％ 。respectively．The waste aluminium Was tried to prepare alu—
minium ethylate which wss applied as catalyst to reduce cost．
Key wards：acetaldehyde；synthesis；ethyl acetate

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