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    乙酸酐的制做方法和注意事項

    2021-03-13 16:51:15 1592

     乙酸酐生產可以通過人工合成和細菌發酵兩種方法。生物合成法,即利用細菌發酵,僅占整個世界產量的10%,但是仍然是生產乙酸酐,尤其是醋酸的重要的方法,因為很多的食品安全法規規定食物中的醋必須是通過生物法制備,而發酵法又分為有氧發酵法和無氧發酵法。1、有氧發酵法

    在氧氣充足的情況下,醋桿菌屬細菌能夠從含有酒精的食物中生產出乙酸酐。通常使用的是蘋果酒或葡萄酒混合谷物、麥芽、米或馬鈴薯搗碎后發酵。具體做法是將醋菌屬的細菌接種于稀釋后的酒精溶液并保持溫度,放置于一個通風的位置,在幾個月內就能夠經過發酵, 后生成醋酸酐產品。工業生產醋的方法通過提供充足的氧氣使得反應過程加快,此方法已經被商業化生產采用,也被稱為“快速方法”或“德國方法”,因為首 次在德國1823年應用成功而因此得名。此方法中,發酵是在一個塞滿了木屑或木炭的塔中進行。含有酒精的原料從塔的上方滴入,新鮮空氣從下方自然進入或強制對流。強化的空氣量使得此過程能夠在幾個星期內完成,大大縮短了制醋的時間。

    2、無氧發酵法

    部分厭氧細菌,包括梭菌屬的部分成員,能夠將糖類直接轉化為乙酸而不需要乙醇作為中間體。梭菌屬因為有能夠反應糖類的能力,減少了成本,這意味著這些細菌有比醋菌屬細菌的乙醇氧化法生產乙酸更有效率的潛力。然而,梭菌屬細菌的耐酸性不及醋菌屬細菌。耐酸性較大的梭菌屬細菌也只能生產不到10%的乙酸,而有的醋酸酐菌能夠生產20%的乙酸。使用醋酸屬細菌制醋仍然比使用梭菌屬細菌制備后濃縮更經濟。所以,盡管梭菌屬的細菌早在1940年就已經被發現,但它的工業應用范圍較窄。

    3、乙醛氧化法

    在孟山都法商業生產之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。盡管不能與甲基羰基化相比,此法仍然是第二種工業制乙酸的方法。乙醛可以通過氧化丁烷或輕石腦油制得,也可以通過乙烯水合后生成。

    4、低碳烷烴液相氧化法

    采用正丁烷為原料,以乙酸酐為溶劑,在170℃-180℃,5.5兆帕和乙酸鈷催化劑存在下,用空氣為氧化劑進行氧化。同時此方法也可采用液化石油氣或輕質油為原料。此方法原料成本低,但工藝流程較長,腐蝕嚴重,乙酸酐收率不高,僅限于廉價異丁烷或液化石油氣原料來源易得的地區采用。此反應可以在能使丁烷保持液態的 高溫度和壓力下進行,副產物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因為部分副產物也有經濟價值,所以可以調整反應條件使得副產物更多的生成,不過分離乙酸和副產物使得反應的成本增加。在類似條件下,使用上述催化劑,乙酸酐能被空氣中的氧氣氧化生成乙酸。使用新式催化劑,此反應能獲得95%以上的乙酸產率。主要的副產物為乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因為副產物的沸點都比乙酸低,所以很容易通過蒸餾除去。

    5、乙烯氧化法

    由乙烯在催化劑存在的條件下,與氧氣發生反應生成。此反應可以看作先將乙烯氧化成乙醛,再通過乙醛氧化法制得。

    6、托普索法

    托普索法以單然氣或煤為原料。步:合成氣在催化劑下生成甲醇和二甲醚;第二部:甲醇和二甲醚(兩者不需提純)和CO羰基化生成醋酸,此方法也叫做兩步法。


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