式两种工艺流程。间歇式生产工艺过程简述:将丙烯酸与正丁醉按 1:1.3 (摩尔比)投入反应课程设计-6- 器中,再加入阻聚剂和作为催化剂的浓硫酸。反应时,温度控制在 80℃左右。由于反应生成的水与酯共沸,可快速进入水分离塔中, 分离成两个液相, 有机相返回反应器, 水相作为中和器的碱稀释水。反应终止后,将反应物送到中和器,冷却后用氢氧化钠水溶液中和。中和液在分离槽中分成两个液相,上层液相送至脱碱塔塔底,用塔顶进来的工艺水洗涤,脱过碱的酯液经过蒸馏除去轻组分后,再通过精制得到高纯度的丙烯酸正丁酯。连续式生产工艺过程简述:丙烯酸正丁酯的酯化反应是在有机共沸剂及浓硫酸催化剂存在下进行的。生成的水通过共沸蒸馏塔分离。反应条件为:常压下, 温度为 358-368K, 在反应器中平均停留时间为 3~5 小时,醇和酸的摩尔比为 1.0-1.1 。丙烯酸直接酯化法具有产品收率高,过程简单,反应时间较短等特点。因此, 目前工业生产过程中,大多数都采用此法来生产丙烯酸丁酯。 2工艺设计 2.1 工艺路线设计综合考虑,本次设计采取直接酯化法进行丙烯酸丁酯的合成设计。目前对于丙烯酸丁酯的催化酯化反应大多采用浓硫酸作为催化剂虽然其催化活性高,但存在如下缺点: (1)浓硫酸同时具有酯化、脱水和氧化等作用,导致一系列副反应; (2)后处理工艺复杂,环境污染严重; ( 3)严重腐蚀设备,导致生产成本提高。近年来,为了开发更具工业应用价值的酯化催化剂,很多研究人员进行了多方位研究。根据酯化反应机理和反应物与催化剂分离较复杂这一特点,新型高效固体催化剂的研究开发成为最为活跃的领域。它们大多数是具有较强酸性的固体酸物质,或负载型固体催化剂,相比浓硫酸具有如下优点: ( 1)高活性和高选择性,用量少,产率高; (2)化学和热稳定性好,可再生重复使用; (3)后处理简单,不产生环境污染; (4)不腐蚀设备,成本低。
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