王忠華，胡宗貴，朱桂生，張效敏，黃誠(chéng)，吳有庭

（1.江蘇索普化工股份有限公司，江蘇鎮(zhèn)江214200；2.南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院介觀化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210023）

醋酸乙酯是一種非常重要的大宗有機(jī)化工基礎(chǔ)原料和極好的工業(yè)溶劑，廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產(chǎn)過(guò)程中。此外，它還能作為粘合劑，用于印刷油墨、人造珍珠的生產(chǎn)；作為提取劑，用于醫(yī)藥、有機(jī)酸等產(chǎn)品的生產(chǎn)；作為香料原料，用作菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。

醋酸乙酯的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法主要是以濃硫酸為催化劑，采用乙酸和乙醇先反應(yīng)后分離的工藝流程。濃硫酸雖然價(jià)廉易得，催化活性也好，但其腐蝕性和氧化性強(qiáng)，酯化反應(yīng)一般需在效率低下的搪瓷反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)生成的低濃度強(qiáng)酸廢水也需專門后處理技術(shù)配套。此外，醋酸乙酯能與副產(chǎn)物水、原料乙醇形成多個(gè)二元、三元共沸物，其分離工藝流程長(zhǎng)，能耗高，含酸的反應(yīng)混合物對(duì)分離設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。該工藝粗放，與當(dāng)前綠色化工理念相悖。因此，研究和開發(fā)新的綠色合成方法及其生產(chǎn)工藝技術(shù)顯得尤為緊迫。

本文結(jié)合筆者的研究積累，在簡(jiǎn)要綜述醋酸乙酯合成方法及其生產(chǎn)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹離子液體催化酯化反應(yīng)研究進(jìn)展，提出一種配方離子液體催化酯化-萃取精餾耦合的核心工藝，并展望醋酸乙酯生產(chǎn)技術(shù)的后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)。

1 醋酸乙酯合成方法及其工藝技術(shù)的研究進(jìn)展

1.1 醋酸乙酯的合成方法

目前，已有文獻(xiàn)報(bào)道的醋酸乙酯合成方法主要有四種：酯化法、乙醛縮合法、乙醇脫氫法和乙烯加成法，其中酯化法和乙醛縮合法應(yīng)用最為廣泛，其他兩種方法相對(duì)較為少見。

1.1.1 酯化法

酯化法是將乙酸與乙醇在酸性催化劑作用下發(fā)生酯化反應(yīng)來(lái)合成乙酸乙酯。在酯化法制醋酸乙酯的催化劑研究方面，發(fā)現(xiàn)固體酸、雜多酸、強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂、酸性離子液體等都能作為優(yōu)良催化劑代替濃硫酸,可在一定程度上解決設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染的問(wèn)題。

在離子液體作為催化劑方面，Cole等首次報(bào)道了陽(yáng)離子含-SOH基團(tuán)的酸性離子液體同時(shí)作為溶劑和催化劑用于酯化反應(yīng)，乙酸乙酯的分離收率可以達(dá)到96%，且離子液體穩(wěn)定性好，與產(chǎn)物易分離，文章發(fā)表后受到廣泛關(guān)注。Sun等合成了一系列側(cè)鏈帶磺酸基的強(qiáng)Brfnsted酸性咪唑鹽、吡啶鹽和季銨鹽離子液體用于乙醇和乙酸的酯化反應(yīng)中。結(jié)果顯示，在80℃、催化劑添加量為乙酸的20 mol%時(shí)，乙酸轉(zhuǎn)化率可達(dá)93%，選擇性為100%。趙地順等以價(jià)格低廉的己內(nèi)酰胺為原料制備了4種己內(nèi)酰胺功能化離子液體用于乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)乙酸和乙醇摩爾比為1.5，催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的5wt%，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間6 h時(shí)，醋酸乙酯收率為94%。催化劑經(jīng)真空干燥脫水后重復(fù)使用10次仍可保持較高的催化活性，但是催化劑對(duì)反應(yīng)釜仍有一定的腐蝕性，且催化劑合成過(guò)程繁瑣，周期長(zhǎng)，仍需進(jìn)一步研究以克服上述缺陷。吳有庭等報(bào)道了二元Br?nsted酸性離子液體作為催化劑用于醋酸乙酯的合成。這類催化劑既滿足了酸性要求，又降低了腐蝕性，同時(shí)也保留了離子液體在產(chǎn)物分離、重現(xiàn)性等方面的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)乙酸乙酯相轉(zhuǎn)移的促進(jìn)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使得乙酸轉(zhuǎn)化率大于90%；而且，這類二元Br?nsted酸性離子液體催化劑制備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可以循環(huán)回收利用，是非常有前途的綠色催化劑。Zhao等針對(duì)離子液體在反應(yīng)過(guò)程中活性組分會(huì)逐漸流失的缺點(diǎn)，也為了便于離子液體的重復(fù)使用，將酸性離子液體接枝到氯甲基化聚砜多孔微球上用于醋酸和乙醇的酯化反應(yīng)。結(jié)果表明，支載型離子液體表現(xiàn)出良好的催化活性，催化劑重復(fù)使用7次后，醋酸乙酯收率僅降低6%。

劉天寶等制備了硅膠（SG）/對(duì)甲苯磺酸（p-TSA）固體酸催化冰醋酸和無(wú)水乙醇反應(yīng)制備乙酸乙酯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)乙醇過(guò)量時(shí)醋酸乙酯的產(chǎn)率可以達(dá)到95.4%。李學(xué)琴等將磷鎢酸負(fù)載到HZSM-5上制成催化劑，用于乙酸和乙醇反應(yīng)制備醋酸乙酯。Pastore等采用AlCl×6HO為催化劑催化乙酸和乙醇反應(yīng)制備乙酸乙酯，實(shí)驗(yàn)和ASPEN模擬結(jié)果顯示，相比于傳統(tǒng)濃硫酸工藝，新工藝節(jié)能50%以上且無(wú)有機(jī)廢水排放。Ding等證實(shí)了以醋酸和乙醇為原料，以Amberlyst-15樹脂為催化劑，通過(guò)微波輻射強(qiáng)化反應(yīng)精餾來(lái)制備醋酸乙酯的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)和ASPEN模擬計(jì)算均表明，微波的引入提高了反應(yīng)效率并降低了過(guò)程能耗。

1.1.2 乙醛縮合法

乙醛縮合法是由二個(gè)乙醛縮合脫氫制備乙酸乙酯的方法，其催化劑一般由氯化鋁、氯化鋅、鋁粉在乙醇與乙酸乙酯混合溶液中制得，乙醛再與催化劑在低溫反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)得到乙酸乙酯，反應(yīng)混合物經(jīng)過(guò)分離、蒸餾得到所需純度的目標(biāo)產(chǎn)物。乙醛縮合法具有反應(yīng)溫度低，能耗低，設(shè)備腐蝕較小，生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)生“三廢”少等優(yōu)點(diǎn)。該法在美日歐等國(guó)應(yīng)用較為成熟，技術(shù)也先進(jìn)。黑龍江省科學(xué)院研發(fā)了以醇鋁類化合物為催化劑的乙醛縮合法制備乙酸乙酯工藝，并通過(guò)了技術(shù)鑒定。中試結(jié)果顯示，乙醛轉(zhuǎn)化率大于99%,醋酸乙酯選擇性為99.5%，說(shuō)明乙醛縮合法是一種有效方法，其缺點(diǎn)也較為明顯，一般都需乙烯氧化制乙醛工藝配套，否則該法受制于原料乙醛的供應(yīng)。

1.1.3 乙醇脫氫法

乙醇脫氫法是直接用乙醇在催化劑的作用下一步氧化得到乙酸乙酯。Buene等報(bào)道了Cu/ZrO催化劑用于乙醇脫氫反應(yīng)制備醋酸乙酯，研究表明，Cu和支撐體之間的電子轉(zhuǎn)移對(duì)中間體乙醛的形成起重要作用。鄭南峰等以CoO作為催化劑，采用電化學(xué)的方式催化乙醇脫氫制備乙酸乙酯，研究表明，反應(yīng)過(guò)程中幾乎沒(méi)有其他有機(jī)副產(chǎn)品生成。Santacesaria等研究了以AlO支載的Cu/CuCrO催化乙醇脫氫制備醋酸乙酯的動(dòng)力學(xué)行為，并采用動(dòng)力學(xué)模型對(duì)數(shù)據(jù)擬合，提出了合理的反應(yīng)機(jī)理?？傮w看，該法受制于催化劑的活性，目前是幾種乙酸乙酯合成法中生產(chǎn)成本最高的一種。

1.1.4 乙烯加成法

乙烯與乙酸在酸性催化劑作用下直接反應(yīng)制得乙酸乙酯。這類反應(yīng)的催化劑常常是雜多酸（鹽）或離子液體，優(yōu)點(diǎn)是具有較高的時(shí)空收率，原料轉(zhuǎn)化率高及醋酸乙酯選擇性較好；缺點(diǎn)是需乙烯來(lái)源廣泛，成本波動(dòng)大，工藝尚未成熟。Yamamoto等報(bào)道了以HSiWO/SiO為催化劑催化乙烯和醋酸直接反應(yīng)制備醋酸乙酯的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，醋酸乙酯的選擇性達(dá)到98%以上。專利CN109456179-A報(bào)道了支載型雜多酸作為催化劑，用于含乙烯的工業(yè)混合氣與乙酸反應(yīng)制備醋酸乙酯的方法。這類方法在水蒸氣存在下，乙烯發(fā)生水合生成乙醇，乙醇再與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生產(chǎn)醋酸乙酯。通過(guò)控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、干氣的空速以及乙酸和乙烯的摩爾比可獲得高收率的乙酸乙酯，同時(shí)能耗和生產(chǎn)成本明顯降低。鄧友全等報(bào)道了SOH功能化的酸性離子液體同時(shí)作為催化劑和反應(yīng)溶劑用于乙烯和乙酸反應(yīng)制備乙酸乙酯的反應(yīng)，在120℃反應(yīng)4 h條件下，醋酸的轉(zhuǎn)化率和乙酸乙酯的選擇性分別達(dá)到78%和99%，而且離子液體經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的相分離和真空干燥后可以直接回收使用?？傮w來(lái)說(shuō)，該法屬于原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)合成過(guò)程，發(fā)展?jié)摿Υ?，值得深入研究?/p>

1.2 醋酸乙酯生產(chǎn)工藝技術(shù)

醋酸乙酯的生產(chǎn)工藝主要包括反應(yīng)-精餾耦合過(guò)程、醋酸乙酯-醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝、反應(yīng)精餾－膜滲透蒸發(fā)、以離子液體為催化劑的反應(yīng)萃取精餾耦合技術(shù)等，下面對(duì)各種工藝進(jìn)行逐一介紹。

1.2.1 反應(yīng)-精餾工藝

李柏春等以固體酸為催化劑，在中試催化精餾塔中進(jìn)行了乙酸與乙醇反應(yīng)制備乙酸乙酯的工業(yè)試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上采用Aspen Plus軟件對(duì)該工藝進(jìn)行過(guò)程模擬計(jì)算，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。2017年李柏春等又提出Amberlyst 15樹脂催化的萃取精餾合成乙酸乙酯新工藝，并結(jié)合Aspen Plus模擬結(jié)果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試優(yōu)化反應(yīng)條件，以理論模擬和實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果為指導(dǎo)，進(jìn)行了立體催化精餾塔板催化萃取精餾合成乙酸乙酯的中試。結(jié)果表明，醋酸乙酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)99.9%，且過(guò)程能耗大幅降低。采用此節(jié)能技術(shù)生產(chǎn)60%以上的產(chǎn)物水從塔釜排出。乙酯的水蒸汽單耗為1.5 t，較傳統(tǒng)工藝節(jié)能40%以上。該新工藝能很好地解決乙酸乙酯生產(chǎn)過(guò)程能耗高的問(wèn)題。李春利等提出了以Amberlyst15樹脂為催化劑的反應(yīng)隔壁塔工藝來(lái)制備乙酸乙酯，并采用實(shí)驗(yàn)和Aspen Plus模擬結(jié)合的方式驗(yàn)證了工藝流程的實(shí)用性。通過(guò)優(yōu)化條件，相比于傳統(tǒng)反應(yīng)精餾，操作成本和年總成本分別降低34.7%和18.5%。隨后，該課題組又從過(guò)程強(qiáng)化及節(jié)能降耗的視角綜述了各類反應(yīng)精餾技術(shù)在酯類產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用。

雖然以酸性樹脂代替硫酸的研究和工業(yè)嘗試已較多，然而不管在酯化釜內(nèi)還是催化規(guī)整填料層內(nèi)，催化劑易破碎粉化以及雜質(zhì)積累而流失或催化活性降低都會(huì)導(dǎo)致工程難題。更重要的是，盡管在規(guī)整填料塔中基于酸性樹脂的反應(yīng)-精餾生產(chǎn)醋酸乙酯工藝已經(jīng)成功開發(fā)，但由于體系中嚴(yán)重的多個(gè)二元、三元共沸物的存在，至今單程醋酸乙酯初產(chǎn)品的純度最高只能達(dá)到93%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右。因此發(fā)展新型的液體催化劑，在常規(guī)結(jié)構(gòu)的填料塔內(nèi)（避免固體催化劑的復(fù)雜裝填）進(jìn)行反應(yīng)-分離耦合，對(duì)于實(shí)現(xiàn)清潔生成醋酸乙酯產(chǎn)品具有極為重要的意義。

1.2.2 醋酸乙酯-醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝

陳清林等根據(jù)醋酸乙酯和醋酸丁酯物性相似的特性，設(shè)計(jì)出醋酸乙酯-醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)。該技術(shù)中使用醋酸過(guò)量進(jìn)料方式，PROII動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果顯示，聯(lián)產(chǎn)工藝比傳統(tǒng)液相酯化工藝的單位產(chǎn)品能耗降低39.2%,節(jié)能效果顯著，為醋酸乙酯高效生產(chǎn)提供了重要思路。Wu等采用Aspen Plus模擬了Amberlyst 36催化的醋酸乙酯/醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝，模擬結(jié)果顯示，當(dāng)乙醇和丁醇的進(jìn)料比為0.5時(shí)，在保證乙酸乙酯純度不降低的情況下能耗可降低20.4%。隨后，Tian等對(duì)醋酸乙酯/醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化了乙醇、乙酸、乙酸和丁醇混合物的各自進(jìn)料位置以及乙酸乙酯的回流比等條件，結(jié)果表明，乙醇和丁醇的轉(zhuǎn)化率以及醋酸乙酯和醋酸丁酯的純度均高于95%，單位產(chǎn)品能耗也有降低。李春利等以Amberlyst 15為催化劑，采用實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果驗(yàn)證了在隔壁塔中醋酸乙酯-醋酸丁酯的聯(lián)產(chǎn)方式，探究了每塊塔板的催化劑負(fù)載量、回流比及壓降等參數(shù)的影響，證明聯(lián)產(chǎn)方式有較好的工業(yè)化前景。聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)較為先進(jìn)，但目前尚未見到工業(yè)應(yīng)用報(bào)道，說(shuō)明工藝還有待于成熟。

1.2.3 反應(yīng)精餾－膜滲透蒸發(fā)

作為一種常見的膜分離過(guò)程，滲透汽化是在液體混合物中組分蒸氣壓差推動(dòng)下，利用組分通過(guò)膜溶解和擴(kuò)散的速率不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的過(guò)程。合適的膜材料對(duì)特定組分具有高選擇性，使其操作能耗低。將滲透汽化與反應(yīng)精餾過(guò)程集成，可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)品純度及能耗方面實(shí)現(xiàn)突破。

金萬(wàn)勤等提出反應(yīng)精餾與滲透汽化耦合生產(chǎn)乙酸乙酯的工藝，原料乙酸和乙醇在精餾塔內(nèi)反應(yīng)后，從塔頂餾出物中分離出有機(jī)相并經(jīng)滲透汽化透水膜組件移除水和過(guò)量乙醇；從反應(yīng)精餾塔的塔釜抽出部分料液經(jīng)另一滲透汽化透水膜組件移除水分，剩余的脫水乙酸重新返回反應(yīng)精餾塔。與現(xiàn)有工藝相比，技術(shù)路線簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和生產(chǎn)成本明顯降低。Chen等提出了反應(yīng)精餾-滲透蒸發(fā)的耦合過(guò)程，通過(guò)膜滲透蒸發(fā)的方式將乙酸乙酯中的水移除，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高純度產(chǎn)品的生產(chǎn)。相對(duì)于反應(yīng)和分離分步進(jìn)行的雙塔模式，優(yōu)化后的過(guò)程可節(jié)省13%能耗。湯吉海等提出了帶側(cè)線反應(yīng)精餾-滲透汽化的集成過(guò)程。通過(guò)反應(yīng)精餾塔側(cè)線采出和滲透汽化膜組件及時(shí)移出產(chǎn)物水，使得反應(yīng)向正方向移動(dòng)，同時(shí)提高了乙酸轉(zhuǎn)化率及乙酸乙酯的純度。雖然與傳統(tǒng)雙塔精餾分離過(guò)程對(duì)比，過(guò)程能耗降低26.6%，但是采用的膜材料價(jià)格高，并且滲透汽化技術(shù)還尚未成熟，上述工藝仍有一定的發(fā)展空間。

1.2.4 以離子液體為催化劑的反應(yīng)-萃取精餾耦合技術(shù)

崔現(xiàn)寶等采用強(qiáng)酸性的1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽（[HSObmim][HSO]）和疏水型的1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽（[BMIM][TfN]）分別作為催化劑和萃取劑，結(jié)合Aspen軟件對(duì)乙酸甲酯與乙醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)合成乙酸乙酯和甲醇的萃取精餾過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算，優(yōu)化條件后醋酸乙酯的純度可以達(dá)到99%以上。童張法等采用實(shí)驗(yàn)和Aspen Plus模擬結(jié)合的方式，證明了[bmim][HSO]在反應(yīng)精餾過(guò)程中生產(chǎn)乙酸乙酯具有比Amberlyst 15樹脂更好的催化活性，為離子液體催化劑的工業(yè)化提供了重要視角。

筆者在離子液體作為催化劑方面有十多年的研究，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，提出了配方離子液體催化95%乙醇和乙酸反應(yīng)生產(chǎn)醋酸乙酯的反應(yīng)萃取精餾新工藝。其核心反應(yīng)-萃取精餾塔設(shè)備如圖1所示。

圖1 以配方離子液體為催化劑的反應(yīng)-萃取精餾塔工藝簡(jiǎn)圖

乙酸和95%乙醇經(jīng)過(guò)預(yù)熱到一定溫度之后，以分別進(jìn)料方式進(jìn)入酯化反應(yīng)-萃取精餾普通填料塔的上、下部，而配方離子液體則在經(jīng)過(guò)預(yù)熱后從塔中偏上部位進(jìn)料。在塔內(nèi)，乙酸和配方離子液體都往下流，與從塔下部汽化的乙醇在主反應(yīng)段（離子液體和乙醇進(jìn)料之間的塔段）反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，配方離子液體起著催化和萃取劑的雙重功能。配方離子液體在發(fā)揮催化作用的同時(shí)，又吸收反應(yīng)生成的水及未反應(yīng)的逃逸乙醇，形成一個(gè)重的離子液體水相，沿塔往下走，從塔底采出以離子液體和水為主的塔底物料。該塔底物料可經(jīng)一個(gè)揮發(fā)性有機(jī)物回收單元、一個(gè)深度脫水單元處理后，獲得回收的配方離子液體，用于后續(xù)的循環(huán)使用。乙酸乙酯作為最輕的組分沿塔以汽相的形式往上走，經(jīng)萃取段（乙酸和離子液體進(jìn)料之間的塔段）進(jìn)一步萃取脫除水和乙醇，精餾段（乙酸進(jìn)料上方塔段）脫乙酸后，進(jìn)入塔頂?shù)睦淠骼淠梢后w，獲得高純度的乙酸乙酯初品。

研究表明，在酯化反應(yīng)與萃取精餾耦合過(guò)程中，通過(guò)反應(yīng)精餾塔將化學(xué)反應(yīng)和萃取精餾相結(jié)合，離子液體可以不斷萃取反應(yīng)生成的水，與產(chǎn)生的乙酸乙酯分相，打破二元或三元共沸現(xiàn)象，使得酯化過(guò)程的轉(zhuǎn)化率和選擇性都大大增加。另外，酯化過(guò)程產(chǎn)生的熱量直接用于分離過(guò)程，降低外來(lái)能量供應(yīng)，原料以內(nèi)循環(huán)的方式最大程度地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，使得能耗和設(shè)備投資都大大降低。

為了驗(yàn)證上述工藝，將基礎(chǔ)研究中獲得的數(shù)據(jù)整合到PRO/II流程模擬軟件進(jìn)行了反應(yīng)-萃取精餾工藝的模擬計(jì)算。結(jié)果表明，精餾塔塔頂溫度77.1℃（純乙酸乙酯的沸點(diǎn)），塔頂乙酸乙酯產(chǎn)品的質(zhì)量濃度超過(guò)99.9%；塔中反應(yīng)段因?yàn)槠?液-液平衡的存在，反應(yīng)溫度80℃～90℃，只有塔下部的提餾段反應(yīng)溫度上升較快，到塔底接近118℃，這是因?yàn)殡x子液體濃縮導(dǎo)致了溶液沸點(diǎn)的升高；至于塔中各組分的濃度分布，也和催化反應(yīng)-萃取精餾的一般規(guī)律相符。

近期，筆者研究組在索普集團(tuán)醋酸乙酯廠內(nèi)設(shè)計(jì)、建設(shè)了一套年產(chǎn)2萬(wàn)t乙酸乙酯產(chǎn)品的生產(chǎn)線，并進(jìn)行了連續(xù)3個(gè)月的研究。初步結(jié)果表明，本核心工藝的塔頂乙酸乙酯產(chǎn)品質(zhì)量濃度和乙酸單程轉(zhuǎn)化率都可超過(guò)98%，且單塔能耗（包括原料預(yù)熱）不超過(guò)0.6 t蒸氣/噸乙酸乙酯（參見表1），全流程能耗僅約為1.2 t蒸氣/噸產(chǎn)品。上述結(jié)果既和模擬計(jì)算、小試結(jié)果相符，也充分證明了工藝的先進(jìn)性。

表1 模擬計(jì)算、小試與中試試驗(yàn)結(jié)果比較

本工藝的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①配方離子液體既是催化劑，也是萃取劑，反應(yīng)-萃取精餾耦合的普通填料塔（不需安裝催化填料）就可達(dá)到高轉(zhuǎn)化率、高純度產(chǎn)品的生產(chǎn)；②單塔或單程能耗低；③在后續(xù)流程單元的配合下，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的清潔生產(chǎn)。為了充分發(fā)掘本核心工藝的優(yōu)勢(shì)，研究仍在進(jìn)行中。

2 結(jié)論與展望

本文綜述了文獻(xiàn)報(bào)道的醋酸乙酯制備方法及生產(chǎn)工藝流程，重點(diǎn)介紹了離子液體催化劑在醋酸乙酯合成中的研究進(jìn)展，提出了以配方離子液體為催化劑和萃取劑的反應(yīng)-萃取精餾耦合生產(chǎn)醋酸乙酯的過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)。

采用離子液體取代傳統(tǒng)的濃硫酸催化劑，不僅可提高酯化效率，也能降低設(shè)備腐蝕，達(dá)成清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。隨著以反應(yīng)-分離耦合技術(shù)為核心的生產(chǎn)裝置及設(shè)備的開發(fā)，乙酸酯化法制備乙酸乙酯的技術(shù)發(fā)展前景樂(lè)觀。相比其他三種方法，酯化法在新技術(shù)的支撐下將會(huì)發(fā)展成為一種更廣泛采用的方法。