一种乙酸仲丁酯的酯交换方法技术

本发明专利技术涉及一种乙酸仲丁酯的酯交换方法，该方法包括：在酯交换催化剂的存在下，在酯交换反应条件下，将乙酸仲丁酯与醇接触反应。在本发明专利技术提供的所述方法中，反应原料的转化率和反应选择性较高；而且，本发明专利技术的所述方法，工艺简单，对生产设备要求较低，原料易得，能耗低，从而大大降低了生产成本；另外，本发明专利技术的所述方法中无需使用乙酸作原料，降低了设备腐蚀和环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
酯交换反应，即酯与醇在酯交换催化剂(如酸性催化剂、碱性催化剂、生物酶催化剂等)的催化作用下生成一种新的酯和一种新的醇的反应，即酯的醇解反应。该反应是酸与醇发生酯化反应的逆反应，由于反应可逆，因此一般目标产物的收率较低，这也是酯交换反应在工业生产中应用不太普及的主要因素之一。目前工业应用稍多的一般是采用乙酸甲酯、乙酸乙酯等价格较低廉的低级酯与较高碳数的醇进行酯交换生产乙酸高级酯，然而，目前的工艺技术仍存在转化率低、产品分离复杂等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的酯与醇的酯交换工艺存在转化率低的缺点，提供。本专利技术的专利技术人发现，通过将乙酸仲丁酯与醇进行酯交换反应，乙酸仲丁酯可以以较高的转化率和反应选择性生成相应的乙酸醇酯和仲丁醇，从而完成了本专利技术。本专利技术提供了，该方法包括在酯交换催化剂的存在下，在酯交换反应条件下，将乙酸仲丁酯与醇接触反应。在本专利技术提供的所述方法中，反应原料的转化率和反应选择性较高。而且，根据本专利技术的所述方法，工艺简单，对生产设备要求较低，原料易得，能耗低，从而大大降低了生产成本。另外，本专利技术的所述方法中无需使用乙酸作原料，降低了设备腐蚀和环境污染。具体实施例方式根据本专利技术的所述乙酸仲丁酯的酯交换方法包括在酯交换催化剂的存在下，在酯交换反应条件下，将乙酸仲丁酯与醇接触反应。根据本专利技术的所述方法，乙酸仲丁酯与所述醇的酯交换反应可以根据常规的酯交换反应条件实施，因此，本专利技术中对所述酯交换反应条件没有特别的限定。通常情况下，所述酯交换反应条件可以包括反应温度为50-300°C，优选为50-180°C，反应时间为3_10小时。根据本专利技术的所述方法，乙酸仲丁酯与所述醇的摩尔比可以为1: O. 1-10，优选为1: O. 2-6。根据本专利技术的所述方法，当本专利技术的所述方法的目标产物为仲丁醇时，乙酸仲丁酯与所述醇的摩尔比优选为1: 2-1 0，更优选为1: 3-6 ;且乙酸仲丁酯与所述醇的酯交换反应优选在催化精馏塔中实施。进一步优选情况下，所述酯交换反应的操作过程包括将催化精馏塔内的乙酸仲丁酯、所述醇和所述酯交换催化剂的混合物加热至沸腾，并在全回流的条件下反应至塔顶温度达到所述醇和所述相应的乙酸醇酯的共沸点，然后在回流比为2-5 I的条件下将所述醇和所述相应的乙酸醇酯的共沸物从塔顶蒸出，待塔顶温度达到作为反应原料加入的所述醇的沸点后，将塔釜液排出，并将该塔釜液进行蒸馏分离，以获得仲丁醇产品。在上述情况下，根据本专利技术的所述方法能够容易地实现仲丁醇产品的分离和提纯，并可以获得较高的乙酸仲丁酯转化率和仲丁醇选择性。根据本专利技术的所述方法，当本专利技术的所述方法的目标产物为乙酸醇酯时，乙酸仲丁酯与所述醇的摩尔比优选为2-5 I ;所述方法的目标产物(乙酸醇酯)的分离方法可以包括将乙酸仲丁酯与所述醇的酯交换反应的产物加到分离塔中，通过加热将塔顶温度升高至乙酸仲丁酯和仲丁醇的共沸点，以将未反应的乙酸仲丁酯和反应生成的仲丁醇脱除，然后选择性地对塔釜馏分进行减压或常压蒸馏，得到乙酸醇酯产品。在上述情况下，根据本专利技术的所述方法能够容易地实现乙酸醇酯产品的分离和提纯，并且可以获得较高的乙酸醇酯选择性，且作为反应原料加入的所述醇的转化率较高。根据本专利技术的所述方法，作为反应原料加入的所述醇可以为通式为R(OH)n的醇和/或具有至少一个羟基的多元醇烷基醚，其中，R为C1-C20的η价烷基、C5-C20的η价烯基、C5-C12的η价环烷基或C7-C20的η价芳基，η为1_5的整数。在本专利技术中，η价烷基是指相应的烷烃失去η个氢原子之后的结构。同样地，η价烯基是指相应的烯烃失去η个氢原子之后的结构；η价环烷基是指相应的环烷烃失去η个氢原子之后的结构；η价芳基是指相应的芳烃失去η个氢原子之后的结构。其中η个氢原子可以为同一个碳原子上的氢原子也可以为不同碳原子上的氢原子。作为本专利技术的反应原料的所述醇，在优选情况下，在通式R(OH)η中，R为C1-C18的η价烷基、C5-C12的η价烯基、C5-C8的η价环烷基或C7-C10的η价芳基，η为I或2。具体的，所述醇例如可以为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、异戊醇、辛醇、壬醇、香叶醇、i^一醇、月桂醇、十六醇、十八醇、环己醇、环戊醇、甲基环己醇、松油醇、松香醇、苯甲醇、苯乙醇、甲基苯甲醇和肉桂醇中的至少一种。作为本专利技术的反应原料的所述醇，所述多元醇烷基醚可以为本领域常规使用的多元醇烷基醚，只要所述多元醇烷基醚能够与乙酸仲丁酯能够发生酯交换反应即可。优选情况下，所述多元醇烷基醚具有式(I)所示的结构式，个401Ri—C-(-CH2^-R2IItR3式(I)其中，％、RjPR3相同或不同，各自独立地为选自氢、羟基、C1-C5的烷基和C1-C5的羟烷基中的至少一种，且RpR2和R3中的至少一个为羟基或C1-C5的羟烷基，R4为Cl-ClO的烷基，m为0-5的整数，t为1-5的整数。在上述优选情况下，当t大于1，即为2-5时，多个R3之间可以相同或不同，多个R4之间也可以相同或不同。在进一步优选情况下，为了获得较高的多元醇烷基醚转化率，所述多元醇烷基醚为乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚、丁二醇单烷基醚、丙三醇单烷基醚和季戊四醇单烷基醚中的至少一种，且所述烷基的碳原子数为1-10。碳原子数为1-10的烷基例如可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戍基、异戍基等。具体的，所述多兀醇烧基酿例如可以为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丁二醇单甲醚、丁二醇单乙醚、丙三醇单甲醚、丙三醇单乙醚、季戊四醇单甲醚和季戊四醇单乙醚中的至少一种。根据本专利技术的所述方法，当目标产物为仲丁醇时，作为反应原料加入的所述醇优选为C1-C3的醇，例如可以为甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的至少一种；当目标产物为乙酸醇酯时，作为反应原料加入的所述醇优选为C5以上的醇(如上述通式R(0H)n*RSC5-C18的η价烷基、C5-C12的η价烯基、C5-C8的η价环烷基或C7-C10的η价芳基、η为I或2的醇)和/或上述具有至少一个羟基的多元醇烷基醚。根据本专利技术的所述方法，所述酯交换催化剂可以以常规的催化量使用，优选情况下，相对于100重量份的乙酸仲丁酯和所述醇的总用量，所述酯交换催化剂的用量为O. 1-10重量份，优选为O. 2-5重量份。根据本专利技术的所述方法，所述酯交换催化剂可以为本领域常规使用的各种酯交换催化剂，例如可以为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸铅、乙酸镉、氧化钙、氧化锌、氧化铅、甲醇钠、钛酸四丁酯、辛酸亚锡、硫酸、磷酸、多聚磷酸、酸性分子筛和离子交换树脂中的至少一种。所述酸性分子筛例如可以为ZSM-5分子筛、Y型分子筛和Ηβ分子筛。所述离子交换树脂可以为酸性离子交换树脂或碱性离子交换树脂，所述酸性离子交换树脂例如可以为苯乙烯系阳离子交换树脂(如市售的DOOl型、D201型和D732型阳离子交换树脂)或磺酸基阳离子交换树脂(如市售的DWN型阳离子交换树脂)；所述碱性离子交换树脂例如可以为季铵基阴离子交换树脂、叔铵基型阴离子交换树脂或者这些阴离子交换树脂经氢氧化钠溶液预处理后得到的阴离子交换树脂，如市售的201X4型、201Χ4Η型、D20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙酸仲丁酯的酯交换方法，该方法包括：在酯交换催化剂的存在下，在酯交换反应条件下，将乙酸仲丁酯与醇接触反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：衷晟，黄华，徐斌，佘喜春，谢琼玉，
申请(专利权)人：湖南长岭石化科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：