乙酸芐酯研發(fā)可行性報告

乙酸芐酯研發(fā)可行性研究報告、研究背景乙酸芐酯是一種應用廣泛的酯類香料，常溫下是無色透明油狀液體，具有強烈的茉莉和鈴花香。乙酸芐酯作為一種重要的香料和溶劑，有著廣泛的應用前景，除了人們已經(jīng)熟知的可以大量用于調(diào)配各種水果香精、食品香精外，隨著科學研究的不斷進步，其應用價值又煥發(fā)新的活力，又可應用于醇酸樹脂的合成，用作硝酸纖維素、染料、油脂等的優(yōu)良溶劑。由于其低毒性和良好的溶劑性能，近來國外大公司（如拜耳公司等）又把其應用在獸藥飼料領(lǐng)域，用作藥品的噴灑溶劑，所以是一種有著廣泛用途、市場前景非常好的產(chǎn)品。乙酸芐酯是我國GB2760-86規(guī)定允許使用的食用香料。主要用以配制茉莉、桃子、杏子、樹莓、草莓、蘋果、葡萄、香蕉、櫻桃、菠蘿、木瓜、奶油、梨等型香精°FEMA（美國食用香料制造者協(xié)會）允許將其用于軟飲料、冷飲、糖果、焙烤食品、布丁類及膠姆糖。乙酸芐酯對花香和幻想型香精具有提香作用，廣泛而大量地用于日化香精和食品香精中，是目前合成香料工業(yè)產(chǎn)量最大的品種之一。在400種著名的加香產(chǎn)品中，如香水、化妝品香精、香皂香精，其用量排名均在前5名之內(nèi)，是日化香精中使用量最多的酯類香料。乙酸芐酯是造漆、紡織和染料等行業(yè)的優(yōu)良溶劑，用作蟲膠漆、醇酸樹脂、硝酸纖維素、醋酸纖維素、染料、油脂、印刷油墨等的溶劑。因其具有良好的溶劑性能且低毒，在獸藥及飼料行業(yè)用于藥品的噴灑溶劑。二、市場前景乙酸芐酯是一種用于香精的配料，具有花香香氣，既可用于化妝品，也可用于食品添加劑，還是醇酸樹脂、硝酸纖維素、染料、油脂、印刷油墨等的優(yōu)良溶劑，該產(chǎn)品國內(nèi)外市場前景廣闊，是合成香料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種之一，因此，國內(nèi)外各大香料公司都非常重視乙酸芐酯的生產(chǎn)和開發(fā)，目前世界年需求量達1.2萬噸。國內(nèi)產(chǎn)品大部分出口，主要消費在亞洲及歐洲市場，絕大部分應用在日化行業(yè)香精配方中。三、工藝研究目前工業(yè)上乙酸芐酯的合成路線，根據(jù)其合成原料的不同，主要有兩種：一種是通過芐醇（苯甲醇）和乙酸酯化反應得到，另一種是以氯化芐和乙酸鈉為原料，反應得到乙酸芐酯。3.1由節(jié)醇和乙酸酯化以芐醇和乙酸為原料反應合成乙酸芐酯，是工業(yè)上比較傳統(tǒng)的合成工藝，是傳統(tǒng)的酯化反應。目前最成熟的工藝就是芐醇和乙酸，在硫酸存在下以苯為溶劑，加熱回流酯化得到乙酸芐酯。但是該法產(chǎn)率低、反應時間長，原料的回收比較難，后處理成本高。同時硫酸具有很強的氧化性和腐蝕性，致使產(chǎn)率低、設(shè)備腐蝕嚴重、維修費高，這將會提高生產(chǎn)的成本，并且此工藝“三廢”污染嚴重。為了克服以上問題，工業(yè)上采用了一些其他催化劑進行替代，如：固體超強酸S042-/TiO2催化劑、D-72磺酸樹脂、732型強酸性陽離子交換樹脂、FeCl3-漆酚樹脂等作為催化劑。這些方法雖然克服了產(chǎn)率低、腐蝕性和污染問題，但仍需要有機溶劑作為帶水劑來移出反應中生成的水，以提高酯化率。3.2由氯化芐和乙酸鈉反應以氯化節(jié)和乙酸鈉為原料合成乙酸節(jié)酯，工業(yè)上主要有以下幾種方法：⑴氯化節(jié)和過量乙酸鈉在氧化銅或汞鹽等的存在下加熱反應制得，但是此法污染大，收率低，成本高；⑵氯化節(jié)和乙酸鈉用冰乙酸作溶劑進行反應，但反應后的溶劑不能回收，造成浪費；⑶氯化節(jié)和乙酸鈉在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下合成乙酸節(jié)酯，該法具有原料成本低、反應條件溫和、收率高、操作簡單、反應速度快、催化劑可回收利用等特點。因此，相比之下相轉(zhuǎn)移催化反應生產(chǎn)乙酸節(jié)酯是一種較佳的合成路線。氯化節(jié)和乙酸鈉本身是互不相溶的，混合一起會形成兩相，基本不發(fā)生反應，因此要加入第三種物質(zhì)，在它的作用下反應才可順利進行，這就是相轉(zhuǎn)移催化劑。氯化節(jié)和乙酸鈉在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下酯化生成乙酸節(jié)酯的相轉(zhuǎn)移催化作用原理如下：Q+CH3COO十&H5CH2C1—?CH3C00CHsCbh5十q*Cl有機相Q+CH3COO+NaX CH3C00Na+Q+X"水相其中,Q+X-為相轉(zhuǎn)移催化劑。在這一循環(huán)中，相轉(zhuǎn)移催化劑Q+X-并不一定要與在有機相中再生的離子對Q+Cl-相同，只要在溶液中存在著親脂性的陽離子Q+,無論陰離子X-和Cl-是否相同，在水相中這些陰離子都必須與CH3COO-交換位置，形成離子對Q+CH3COO-,由于離子對Q+CH3COO-在水相與有機相間存在著平衡，這樣就順利地把CH3COO-帶入了有機相，進而與氯芐發(fā)生取代反應生成乙酸芐酯CH3COOCH2C6H50常見的相轉(zhuǎn)移催化劑種類較多，有：聚醚、環(huán)狀冠醚類、季鉉鹽、叔胺、季鉉堿、季膦鹽。氯化芐和乙酸鈉反應合成乙酸芐酯工藝，較適合的相轉(zhuǎn)移催化劑是季鉉鹽類，其中對于該反應催化效果較好的催化劑有：四正丁基漠化銨（TBAB）、十六烷基三甲基漠化銨、芐基三乙基氯化銨（TEBA）、碘化鈉/三乙胺（NaI/Et3N）等。工藝流程圖如下：氧化節(jié) 堵晶誥酸鈉 無水酹酸鈉 倦化劑笛化 水相一真*過濾一貌化鈉曲乙酸徊―疝醐一前跚

釜&液圖1乙酸芐酯生產(chǎn)工藝流程圖該流程中結(jié)品醋酸鈉為相轉(zhuǎn)移催化提供工藝用水，為使工藝水循環(huán)使用而不外排需用定量的無水醋酸鈉以維持一定量的工藝循環(huán)用水。反應中為使氯化芐盡可能的反應，反應中乙酸鈉需過量。乙酸芐酯的產(chǎn)品質(zhì)量標準如下：

表11987年6月1日實施的國標GB6775-86項目具體要求色狀無色透明液體，色澤不超過標準比色夜3號色標香氣果香，具茉莉花香氣相對密度(25/25°C)1.052-1.054折光系數(shù)(20C)1.5010-1.5030溶解度(25C)全溶于6倍容量的60%乙醇中酸值(以mgKOH/gM1.0計)含酯量98.0%含氯實驗負反應含神量(AS)M3ppm(0.0003%)重金屬(以Pb計)M10ppm(0.001%)表22007年8月1日發(fā)改委頒布的輕工行業(yè)標準QB/T1769-2006項目具體要求色狀無色液體香氣具有甜香、果香、花香(茉莉花)相對密度(25/25C)1.049-1.059折光系數(shù)(20C)1.500-1.5040溶解度(25C)1ml試樣全溶于60%(體積分數(shù))乙醇5ml中酸值M1.0含酯量(GC)M98.0%微量氯負反應四、經(jīng)濟效益乙酸鈉是我司最主要的副產(chǎn)品，每年結(jié)品乙酸鈉的產(chǎn)量8000多噸，無水醋酸鈉1600多噸，但是乙酸鈉的市場售價較低，經(jīng)濟效益不明顯，2011年結(jié)品乙酸鈉銷售均價：2525元/噸，無水乙酸鈉銷售均價5425元/噸，而乙酸芐酯作為一種應用廣泛的酯類香料，其國內(nèi)市場售價約為：19000元/噸，國際市場則更高