乙酸乙酯的制备_乙酸乙酯产率计算公式
最近很多萌新们在觅寻关于乙酸乙酯的制备的解答,今天赛编为大家分类整理10条解答来给大家解析! 有98%高端玩家认为乙酸乙酯的制备_乙酸乙酯产率计算公式值得一读!
10条解答
1.乙酸乙酯的制备
1. 三口烧瓶中间分馏柱,蒸馏头,直形冷凝管,接引管,接受瓶;左边恒压滴液漏斗右边温度计
2. 与浓硫酸等体积的冰醋酸于小烧杯中,边摇边按实验要求加入浓硫酸,将溶液倒入三口烧瓶中
3. 按实验要求配置冰醋酸与乙醇的混合液,至于滴液漏斗中;加热烧瓶,按要求控制反应温度
4. 然后把滴液漏斗中的乙醇和冰醋酸的混合液慢慢地滴入三口烧瓶中。调节加料的速度,控制反应时间。这时保持实验温度。滴加完毕后,继续加热10min,直到不再有液体馏出为止。
5. 反应完毕后,将饱和碳酸钠溶液很缓慢地加入馏出液中,直到无二氧化碳气体逸出为止。饱和碳酸钠溶液要小量分批的加入,并要不断地摇动接受器。把混合液倒入分液漏斗中,静置,放出下面的水层。用石蕊试纸检验酯层。如果酯层仍显酸性,再用饱和碳酸钠溶液洗涤,直到酯层不显酸性为止。用等体积的饱和食盐水洗涤。放出下层废液。从分液漏斗上口将乙酸乙酯倒入干燥的小锥形瓶内,用饱和氯化钠溶液洗两次,分液之后,加入无水硫酸镁干燥。放置约30min,在此期间要间歇震荡锥形瓶。
6. 把干燥的粗乙酸乙酯滤入50ml烧瓶中。装置蒸馏装置,在水浴上加热蒸馏,收集74-80℃的馏分。
2.乙酸乙酯的制备方法
工业乙酸乙酯的制备方法
目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法,在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺,在乙醇丰富且低成本的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法,1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。
(1 乙酸酯化法
乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法,在催化剂存在下,由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。
CH3CH2OH CH3COOH=CH3COOCH2CH3 H2O
乙醇 乙酸 乙酸乙酯 水
反应除去生成水,可得到高收率。该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀性强,在国际上是属于被淘汰的工艺路线。
(2 乙醛缩合法
在催化剂乙醇铝的存在下,两个分子的乙醛自动氧化和缩合,重排形成一分子的乙酸乙酯。
2CH3CHO→CH3COOCH2CH3
乙醛 乙酸乙酯
该方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置,在生产成本和环境保护等方面都有着明显的优势。
(3 乙醇脱氢法
采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯,经高低压蒸馏除去共沸物,得到纯度为9
9.8 以上乙酸乙酯。
2C2H5OH→CH3COOCH2CH3 H2
乙醇 乙酸乙酯 氢
(4 乙烯加成法
在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下,乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。
CH2CH2 CH3COOH=CH3COOCH2CH3
乙烯 乙酸 乙酸乙酯
该反应乙酸的单程转化率为66 ,以乙烯计乙酸乙酯的选择性为94 。Rhone-Poulenc 、昭和电工和BP等跨国公司都开发了该生产工艺。
由于上海石化股份有限公司具有丰富的乙烯、乙酸和乙醛,故本文对乙酸酯化法、乙醛缩合法和乙烯加成法生产乙酸乙酯的技术经济指标予以对比分析。
技术经济指标对比
对于32313133353236313431303231363533e78988e69d8331333231393638同为80 kt/a级的工业乙酸乙酯生产装置,分析其各项经济技术指标,对比如表2。
表2 乙酸乙酯各工艺路线技术经济指标对照
工 艺 路 线
乙醛缩合法
乙烯加成法
酯化法
原料单耗
/t·t-1
乙烯
-
0.355
-
乙醛
1.02
-
-
乙酸
-
0.718
0.692
乙醇
-
-
0.533
其他
0.005
0.01
0.005
公用工程单耗
电/KW·h·t-1
26.014
17
6.367
15.432
冷却水/ t·t-1
150.198
16
6.887
6
6.755
纯水t·t-1
0
0
8.344
蒸汽(
1.4 MPa)/ t·t-1
0.4
4
4.2
蒸汽(0.4 MPa)/ t·t-1
1.1
0
0
冷冻/MJ·t-1
116
1.0
0
0
综合能耗
/ MJ·t-1
6 892
15 616
14 652
由表2可看出,在三种方法中,乙醛法生产乙酸乙酯的蒸汽消耗明显低于另两种方法,综合总能源消耗乙醛法要远低于乙烯法和乙酯法。
由于乙醛法生产乙酸乙酯在国外,特别是日本,已处于成熟阶段,而我国在20世纪90年代中间试验的基础上刚实现万吨级工业化,所以技术指标和国外先进水平还有差距。
4 投资和成本对比
4.1 投资对比
对于同为国际上80 kt/a的工业乙酸乙酯生产装置,在同样投资环境下,分析其工程投资情况,对比如表3。
表3 不同工艺制备乙酸乙酯总投资对比 万美元
工艺路线
乙醛缩合法
乙烯加成法
酯化法
总投资
2 830
5 250
3 780
生产设施
1 420
3 000
1 910
辅助设施
850
1 200
1 110
其他工程
570
1 050
760
在同规模的乙酸乙酯三种生产方法中,乙醛法的投资最低,而乙烯法的投资相对最高。乙醛法的总投资额为酯化法的75 ,仅为乙烯法的54 。
4.2 成本对比
不同工艺制备乙酸乙酯单位成本对比计算见表4。
表4 不同工艺制备乙酸乙酯单位成本对比
项目
单价
/元·t-1
乙醛缩合法
乙烯加成法
酯化法
单耗/t·t-1
单位成本
/元·t-1
单耗/t·t-1
单位成本
/元·t-1
单耗/t·t-1
单位成本
/元·t-1
原料
4 29
5.45
4 63
1.99
5 39
2.42
乙烯
4 212
0
0
0.353
1 48
6.84
0
0
乙醛
4 110
1.02
4 19
1.86
0
0
0
0
乙酸
4 159
0
0
0.717 7
2 98
5.15
0.692
2 87
8.26
乙醇
4 717
0.005
23.59
0
0
0.533
2 5
14.16
其他
80.00
160.00
0
公用工程
25
3.69
57
2.58
45
9.26
蒸汽
100
1.5
150.00
4.0
400.00
4.2
4
20.00
电
0.60
26.01
15.61
17
6.37
10
5.82
15.43
9.26
冷冻盐水
1.00
28
28.00
0
0
0
0
冷却水
0.40
150.2
60.08
16
6.89
6
6.76
75
30.00
可变成本合计
4 54
9.13
5 20
4.57
5 85
1.68
直接成本合计
13
2.80
26
5.60
17
4.30
分配成本合计
1
16.20
2
24.10
14
9.40
注
①单价不含税;
②公用工程价格参考上海地区平均价格计入;
③原料中乙醇、乙酸和乙醛价格用1999-2001年9月国内市场平均价;
④原料中的乙烯价格用1999-2001年9月平均进口到岸价加手续费计入;
⑤电一栏中单价的单位为“kW·h·t-1”,单位成本的单位为“元·(kW·h)-1”。
由上表看出,无论是原料成本、公用工程成本和总成本乙醛法生产乙酸乙酯都最低,而酯化法最高;乙烯法总投资最大,且其他费用也偏高,其折旧和固定成本最高。三种方法对比,乙醛法的单位成本为酯化法的78 ,为乙烯法的82%。
5 经济效益估算
由于三种生产乙酸乙酯方法的生产成本、生产装置投资有明显不同,所以其生产装置投资的经济效益也有明显差异,在当前国内原料价格体系下,乙醛法生产无疑具有明显优势,见表5。
表5 不同工艺制备乙酸乙酯经济效益对比 元/t
项目
乙醛缩合法
乙烯加成法
酯化法
备注
单位生产成本
5 04
7.13
6 16
7.37
6 49
9.08
单位销售费用
25.24
6
1.67
6
4.99
单位总成本
5 07
2.37
6 2
29.04
6 56
4.07
不含税
其中单位折旧
24
9.00
47
3.10
3
23.70
单位销售价格
5 66
9.23
5 66
9.23
5 66
9.23
不含税
单位销售利润
59
6.86
-55
9.81
-89
4.84
单位所得税
19
6.96
税率33
单位税后利润
39
9.90
年总利润/万元
3 19
9.19
总投资/万元
12 000.00
投资利润率,
26.66
静态投资回收期/a
3.48
注
①装置生产能力80 kt/a,年产量按100 负荷计算。
②乙酸乙酯的销售价格按1997-2001年10月国内市场挂牌平均价。
③由于乙烯法和乙酸酯化法均按市场价计算原料成本,故计算为亏损,实际生产中一般采用初始原料,成本相应降低。而乙醛法如用初始原料乙烯计算成本,则其成本更低利润更高。
3.乙酸乙酯的制备实验:
含有挥发出的乙酸,乙醇。在实验室制取的过程中,利用乙酸乙酯微溶于水的性质,用饱和碳酸钠溶液吸收杂质,并且可以降低乙酸乙酯在水中的溶解度。
4.乙酸乙酯的制备原理
酯化反应
乙酸乙酯(ethyl acetate ,一种化合物,化学式是C4H8O2,分子量为8
8.11。又称醋酸乙酯,是一种具有官能团-COOR的酯类(碳与氧之间是双键 ,能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。低毒性,有甜味,浓度较高时有刺激性气味,易挥发,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种重要的有机化工原料和工业溶剂。属于一级易燃品,应贮于低温通风处,远离火种火源。实验室一般通过乙酸和乙醇的酯化反应来制取。
乙酸乙酯的制取先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸 ,加乙酸, 然后加热(可以控制实验 。
注投料比大致为乙醇/乙酸(体积比 =
1.6且作为催化剂硫酸的量一般只需乙醇的3 即可。
乙酸和乙醇的酯化反应制乙酸乙酯的方程式
反应方程式
注意事项
1、酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中,究竟使哪种过量为好,一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95 的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3 就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使浓硫酸的用量再稍多一些。
2、制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。
3、导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。而且乙醇与乙酸极易溶于水,会造成倒吸。
4、浓硫酸既作催化剂,又做吸水剂。
5、Na2CO3溶液的作用是
⑴饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层 ,除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇。
⑵Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。
6、为有利于乙酸乙酯的生成,可采取以下措施
⑴制备乙酸乙酯时,反应温度不宜过高。
⑵最好使用冰醋酸和无水乙醇。采用乙醇过量的办法。
⑶起催化作用的浓硫酸的用量很小,但为了除去反应中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。
⑷使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。
7、用Na2CO3不能用碱(NaOH 的原因虽然也能吸收乙酸和乙醇,碱会催化乙酸乙酯彻底水解,导致实验失败。
5.有机化学试验报告:乙酸乙酯的制备
实验步骤
①在一个大试管里注入乙醇2mL,再慢慢加入0.5mL浓硫酸、2mL乙酸,连接好制备乙酸乙酯的装置。
②用小火加热试管里的混合物。把产生的蒸气经导管通到3mL饱和碳酸钠溶液的上方约2mm~3mm处,注
意观察盛碳酸钠溶液的试管的变化,待有透明的油状液体浮在液面上,取下盛有碳酸钠溶液的试管,并停
止加热。振荡盛有碳酸钠溶液的试管,静置,待溶液分层后,观察上层液体,并闻它的气味。
③加热混合物一段时间后,可看到有气体放出,在盛碳酸钠溶液的试管里有油状物。
实验注意问题;
①所用试剂为乙醇、乙酸和浓硫酸。 ...展开实验步骤
①在一个大试管里注入乙醇2mL,再慢慢加入0.5mL浓硫酸、2mL乙酸,连接好制备乙酸乙酯的装置。
②用小火加热试管里的混合物。把产生的蒸气经导管通到3mL饱和碳酸钠溶液的上方约2mm~3mm处,注
意观察盛碳酸钠溶液的试管的变化,待有透明的油状液体浮在液面上,取下盛有碳酸钠溶液的试管,并停
止加热。振荡盛有碳酸钠溶液的试管,静置,待溶液分层后,观察上层液体,并闻它的气味。
③加热混合物一段时间后,可看到有气体放出,在盛碳酸钠溶液的试管里有油状物。
实验注意问题;
①所用试剂为乙醇、乙酸和浓硫酸。
②加入试剂顺序为乙醇-→浓硫酸-→乙酸。
③用盛碳酸钠饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯。
④导管不能插入到碳酸钠溶液中(防止倒吸回流现象)。
⑤对反应物加热不能太急。
几点说明
a.浓硫酸的作用
①催化剂
②吸水剂
b.饱和碳酸钠溶液的作用
①中和蒸发过去的乙酸;
②溶解蒸发过去的乙醇;
③减小乙酸乙酯的溶解度。
提高产率采取的措施 (该反应为可逆反应)
①用浓硫酸吸水平衡正向移动
②加热将酯蒸出
提高产量的措施
①用浓硫酸作催化剂、吸水剂。
②加热(既加快反应速率、又将酯蒸出)。
③用饱和碳酸钠溶液收集乙
酸乙酯(减少损失)。收起
6.大学有机化学实验——乙酸乙酯的制备
1.实验用乙醇含水量大,硫酸用量较多用于脱水。实际上硫酸用量稍多有利于酯化反应的进行。
2工业上乙酸过量,便于蒸馏,因乙酸和乙酸乙酯的沸点相差较大,而过量的乙酸还要回收使用的。若乙醇过量,乙醇和乙酸乙酯的沸点相近,不利于分离。
实验室制备乙酸乙酯是不考虑原料回收的,而乙酸要比乙醇贵,要让乙醇过量。
7.乙酸乙酯的制备时有什么现象
烧瓶中冒出白烟,内壁有碳化迹象(硫酸的作用 ,锥形瓶内的液体有浓烈的香气,看不到油状液滴,原因是一同蒸出来的还有未反应的乙醇和乙酸,只有进行精致之后,除去乙酸乙醇才能看到油水分离的现象。
8.如何制备乙酸乙酯?
-.=...这个都...高2化学书上有 把醋酸和乙醇共热 用浓硫酸作催化剂 水浴加热 弄个烧瓶(大试管亦可 里加入上述物质 弄个对应的塞子塞起 一跟导管与其相连 导管另一端伸入另一个导管内收集 因为反应为可逆反应 所以最好在收集试管里家碳酸氢钠溶液进行收集 这样可以中和蒸发出来的醋酸蒸汽和溶解乙醇蒸汽(减少生成物浓度 而乙酸乙酯密度小于水浮在水上(相关习题很常见
9.乙酸乙酯是怎样制备的?请给出详细步骤?
乙酸和乙醇在酸性(如催化量的稀硫酸, 盐酸 催化下,加热
(110度 , 脱水
CH3COOH CH3CH2OH === CH3COOCH2CH3 H2O
这是一个平衡过程,要将反应产物乙酸乙酯不断地从反应体系中蒸馏出来。
10.乙酸乙酯的制取及作用
乙酸乙酯的实验室制取先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸 ,加乙酸, 然后加热(可以控制实验 其主要用途有作为工业溶剂,用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中;作为粘合剂,用于印刷油墨、人造珍珠的生产;作为提取剂,用于医药、有机酸等产品的生产;作为香料原料,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。用作溶剂,及用于染料和一些医药中间体的合成。是食用香精中用量较大的合成香料之一,大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精. 是硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素和氯丁橡胶的快干溶剂,也是工业上使用的低毒性溶剂。还可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂,也是制药工业和有机合成的重要原料。
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