醋酸乙烯酯

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醋酸乙烯酯

正文
　　CH3COOCH＝CH2　简称醋酸乙烯。无色、易燃的液体，沸点72.7℃。工业上主要由乙烯与醋酸制得。因分子中含乙烯基双键，易发生聚合反应，适于制造均聚物或共聚物（见聚合物）。
　　生产方法 　曾有三种生产方法。最早工业化的是乙炔与醋酸加成法,其次是由乙醛与醋酐的两步合成法,工业上最重要的是乙烯合成法。1985年世界醋酸乙烯酯产量2.85Mt以上，其中绝大多数采用乙烯合成法生产。
　　乙炔与醋酸加成法 　此法最早是由美国杜邦公司于1920年实现工业化。反应在气相中以载于活性炭上的醋酸锌作催化剂，在170～250℃下进行。
CH呏CH+CH3COOH─→CH3COOCH＝CH2
乙炔与醋酸蒸气的摩尔比为2.5～4。采用固定床或沸腾床反应器。反应中生成的副产物有乙醛、丁烯醛、丙酮、苯等。乙炔转化率60％～70％，醋酸乙烯酯选择性以乙炔计为93％，以醋酸计为99％。此法产物选择性高，反应易于控制。（见彩图）

　　乙醛与醋酐两步合成法 　1970年以前美国塞拉尼斯公司曾采用此法生产醋酸乙烯酯，现因流程长，已被淘汰。第一步是乙醛与醋酸酐反应生成二醋酸亚乙酯：
CH3CHO+(CH3CO)2O─→CH3CH(OOCCH3)2
然后用酸催化剂,在120℃下使二醋酸亚乙酯分解生成醋酸乙烯酯：
CH3CH(OOCCH3)2─→CH3COOCH＝CH2+CH3COOH
　　乙烯合成法 　日本可乐丽公司和美国工业化学品公司分别在1968和1970年建立了乙烯法生产醋酸乙烯酯的装置。此法反应式为：

　　工业上实现这一反应过程有两种方法：
　　①液相法　乙烯和氧的混合气在100～130℃、3～4MPa条件下，通入溶有氯化钯-氯化铜催化剂（见络合催化剂）的醋酸中，并以碱金属盐如醋酸钠、醋酸钾等作助催化剂,单程转化率仅5％左右。生成的醋酸乙烯酯与水容易反应生成乙醛，须迅速从催化剂溶液中分出。此法特点是副产的乙醛再氧化为醋酸，可满足本过程的需要。但因催化剂溶液腐蚀性强,设备需用耐腐蚀材料,现已逐渐为气相法取代。
　　②气相法　使乙烯、氧和醋酸蒸气通过催化剂床层，常用的催化剂为载于二氧化硅上的钯，并以醋酸钾作助催化剂,反应温度165～180℃，压力0.6～0.8MPa。考虑到物料的爆炸极限、热效应及选择性，必须限制反应物料的转化率。乙烯单程转化率控制在10％左右,醋酸单程转化率约为20％，醋酸乙烯酯的选择性以乙烯计为94％，以醋酸计可达98％～99％。主要副反应是乙烯的完全氧化。此外,尚有少量乙醛、醋酸乙酯和聚合物等生成。与液相法相比,此法副产乙醛量较少,且设备腐蚀不严重。
　　该法反应在列管式反应器（见图）中进行，管外用高压水移走反应热。反应气体冷却后入吸收分离塔，用醋酸吸收醋酸乙烯酯及副产物乙醛等，塔顶排出未反应的乙烯，经水洗后大部分可循环使用。反应液在精制系统中，经脱轻组分(乙醛)后,再在精馏塔中加阻聚剂进行精馏，可得聚合级成品。

　　甲醇羰基化法 　80年代初美国哈康公司和科学设计公司开发的方法，反应步骤为：
2CH3OH+2CH3COOH─→2CH3COOCH3+2H2O
2CH3COOCH3+2CO+H2
　　　　　　　　　─→CH3CH(OOCCH3)2+CH3COOH
CH3CH(OOCCH3)2─→CH3COOCH＝CH2+CH3COOH
总反应为：
2CH3OH+2CO+H2─→CH3COOCH＝CH2+2H2O
这一路线的关键步骤是醋酸甲酯羰基化得二醋酸亚乙酯，所用催化剂种类很多，例如Rh-I系统,反应条件为150℃，7MPa，收率为63％左右。因醋酸和甲醇均可由合成气制得，不需要乙炔或乙烯，已引起人们的广泛注意。
　　用途 　醋酸乙烯酯主要用于生产聚醋酸乙烯酯及与其他烯烃的共聚物。聚醋酸乙烯酯进一步醇解成为聚乙烯醇，用于制造聚乙烯醇纤维（即维尼纶）以及胶粘剂。醋酸乙烯酯与乙烯共聚所得乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)是重要的纺织助剂、胶粘剂、印刷工业中无线装订用热熔胶的原料以及硬质聚氯乙烯改性剂。醋酸乙烯酯与氯乙烯共聚所得的氯醋共聚物是制唱片的原料。上述共聚物还可用作涂料和胶体保护剂等。