网络出版时间:2014-01-03网出版地址第2A2-磺化分子筛连续催化合成油酸甲酯杨玉峰(河南教育学院化学系,河南郑州450046)-磺化分子筛作催化剂,在自制固定床反应器中,甲醇和油酸连续酯化合成油酸甲酯。考察了影响酯化反应的因素,获得*佳的实验条件为:甲醇与油酸的质量比为0.3,反应温度为90°C,反应物流量为2mL/min,经3次循环酯化,酯化率达99.6%.催化剂循环使用20次,酯化率几乎没有变化,表现出了优良的催化活性和稳定性。与传统方法相比,收率高,甲醇用量小,能耗低,易于工业上连续化生产。
油酸甲酯室温下是一种淡黄色透明的液体,具有优良的渗透性和抗静电性,广泛用于化妆品、塑料增塑剂、树脂增塑剂中。近些年,油酸甲酯用作生物柴油代替柴油,是一凋。
在传统合成油酸甲酯的方法中,浓硫酸作催化剂对设备腐蚀和。采用在262 -磺化分子筛固定床中连续合成油酸甲酯,收率高,甲醇用量小,于连续化的生产。
1实验部分1.1剂与仪器油酸,化学纯,广东试剂厂;甲醇,分析纯,上海化学试剂厂;262 -磺化分子筛,工业级,江苏色可赛思树脂。
恒流泵,HL-2,上海青浦沪西仪器厂;SC -15A数控超级恒温器,宁波天恒仪器厂;WZS -阿贝尔折光仪,上海仪器厂;红外光谱仪,IR-200,美国热电公司;电热套,L,卢沟电热器厂。
自制固定床反应器自制固定床反应器如。反应器的参数和具。
1.2实验方法方法。在催化剂的作用下,油酸与甲醇发生酯化反应,然后物料三颈瓶中,反成的的甲相的器,冷凝三中取样,化酸值并酯化率。
1.3酯化率的测定酯化率及酸值的测定参见。
1.4产品分析采用WZS-阿贝尔折光仪测产品的折光率"D0为1.452采用红外光谱仪,I7-200对所得产品油酸甲酯进行红外光谱分析,结果如结果与讨论2.1反应温度对酯化率的影响甲醇与油酸的质量比为0.9,反应物流量为1.2mL/min,不同温度下反应的酯化率见表1.可以看出,基金项目:河南省科技攻关项目(122102210202)―),男,河南夏邑人,河南教育学院化学系教授,主要研究方向:有机合成。
随着反应温度的升高,酯化率逐渐增大。这是因为:①酯化反应是可逆吸热反应;②在较高温度下反应生成的水易逸出。在反应温度为60°C时,酯化率仅有68.3%,当反应温度为90°C时,酯化率已达95.4%,续升高反应温度,酯化率几乎不变,262-磺化分子筛的使用寿命及产物方面的,反应温*佳。
2.2甲醇与油酸的质量比对酯化率的影响醇与油酸的质量比对酯化率的影响见表2.可以看出,随着图油酸甲酯的红外光谱图甲醇与油酸的质量比增大,酯化率越来越高,在甲所占Fig-2比例较小时,随着甲的增力,酯化率提高;当甲醇与油酸的质量比为0.9时,继续增大甲醇的而且也增。甲醇与油酸的*佳质:为表1反应温度对酯化率的影响表2甲醇与油酸的质量比对'化率的影响反温,C酯化率/% 2.3反应物流量的大小对酯化率的影响9,反应温度90C,改变甲醇与油酸投料速度,反应物流量的大小对酯化率的影响,3.反应物在反应器中的流一流,反物在反应器中的间即反应物在催化剂作用下的反间。由反应物流量与间关系知,流小,间,即反间;反之,则反应时间短。当反应物流量为1.2mL/mm时,酯化率达到了94.7%.之后,随反应物流量增加酯化率+反物流量减小提高不明显,但C泣时间内流过反应器反应物的量却减少多,所,*的反应物流量为1.2mL/min. 2.4反应液循环次数对酯化率的影响——磺化分子筛催化甲醇与油酸的酯化反应中,在一定温度和甲醇与油酸的质量比较高下,油酸的酯化率达到一定数,可反近¥衡。若要高酯化率,靠延长反间效果甚低,际生产是不可取的。基,考察了适当增加反应物流量,通增加反应循环次数提高酯化率。
表4为甲醇与油酸的质量比为0. 3+反应温度90C+反应物流量为2mL/mm条件下的循环次数对酯化率的影响。由表4可知,经过3次循环,酯化率已高达99. 6%,较相同总量甲醇一次循环的酯化率95.0%增加4个多百分点。
2.5催化剂的重复使用性能-磺化分子筛固定床连续催化合成油酸甲酯,在甲醇与油酸的质量比为0. 4+反应温度90C+反应物流量为1.2mL/mm条件下使用的重复性能进行考察,结果见表5.可知,连续处理20个空床体积的物料,262-磺化分子筛的活性没有下降,说明262-磺化分子筛在该温度下催化活性是稳定的。
表3流量的大小对酯化率的影响表4反应液循环次数对酯化率的影响循环次数/次酯化率/% 3结论"262-磺化分子筛连续催化酯化合成油酸甲酯的活性高,稳定性强。
(2)合成油酸甲酯的*佳条件:每次循环甲醇量相表5催化剂的重复使用对酯化率的影响同,总甲醇与油酸的质量比为。
物流量为2mL/min)经3次循环酯化,油酸的酯化率在onthe(3)该方法在工业生产上可采用3个串联反应器来醋化率,867实现,具有简单、于连续化生产和自制、产品收率高、质量稳定等优点。
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