论文部分内容阅读
（哈药集团制药总厂）
摘 要：我们通过试验，拟定了一种提升乙酸乙酯品质的方法。以工业乙酸乙酯为原料，加入混合萃取剂、大孔分子筛，在萃取精馏装置内进行蒸馏，全回流1～2h后弃去前馏分，收集77℃的馏分，再经0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜的过滤后得到提升品质的乙酸乙酯，混合萃取剂与分子筛可以循环使用。用本方法得到的乙酸乙酯纯度>99.9%、水分<0.01%，符合LC-MS分析乙酸乙酯的标准。本方法操作简单，同时萃取剂及分子筛可重复利用，符合绿色化工的要求，产品质量稳定，适于工业化生产。
关键词：乙酸乙酯；混合萃取剂；大孔分子筛；蒸馏；0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜；过滤
乙酸乙酯的别名是醋酸乙酯。乙酸乙酯在纯净的时候无色、透明，但含有刺激性气味。溶解性强、快干型突出，是一种很好的化工溶剂和十分重要的工业使用有机化工原料，在醋酸纤维的制作中起到了很大的作用，并且乙基纤维和乙烯树脂等化工材料制备中，也起到了很大的作用，与我们息息相关的产品便是涂料和油漆了，所以我们在日程生活中对其并不陌生。目前随着工业的持续发展，乙酸乙酯在国际上和国内的市场中的需求量也在不断上升，其新的用途也在不断地被开发出来。当下，高纯度的乙酸乙酯已经在锂电池的电解液中得到了很广泛的应用，起到了加强电池在低温下的性能的作用。此外，国际上也对乙酸乙酯的纯度上提出了很高的纯度要求。但是当下，市场上作为工业原料的乙酸乙酯往往是达不到锂电池和科研分析的要求的。
乙酸乙酯在制备时，产生的杂质大多是乙醇、乙酸，偶尔还有水分参与。本身乙酸乙酯在被制备之后，就有一定量的水分存在于其中，与乙酸乙酯共同沸腾。在正常大气压下，共沸物水分的含量为百分之八点五，所以我们要对乙酸乙酯进行高精度提炼。常用的精制方法主要包括加恒沸剂共沸蒸馏和乙酸萃取反应精馏过程、加饱和盐水萃取脱水的工艺过程、通过萃取反应精馏合成高纯度乙酸乙酯等。现有技术中，乙酸乙酯的精制方法多用填料塔精馏法，内装θ网环填料，通过控制适当的回流比，乙酸乙酯的纯度可从99.6%提高至99.95%以上。
因此，本论文所要解决的问题在于提供一种提升乙酸乙酯品质的方法，使其适用于LC-MS分析，以克服现有技术中乙酸乙酯精制过程能耗较高、操作复杂、产品合格率偏低的缺点。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
TRACE1300型GC气相色谱仪（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）；DMA4500M型密度仪、Abbemat300型折光仪（安东帕（上海）商贸有限公司）；UV-2450型紫外分光光度计（日本岛津公司）。
乙酸乙酯、二甲基乙酰胺（DMAc）、乙二醇、3A或4A分子筛（球状）（国药集团化学试剂有限公司）；所用试剂均为分析纯。
1.2 实验过程
在工业乙酸乙酯中加入混合萃取剂（混合萃取剂为二甲基乙酰胺（DMAc）与乙二醇）、大孔分子筛（3A或4A分子筛），在萃取精馏装置内进行蒸馏，全回流1～2h后弃去前馏分，收集77℃的馏分，再经0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜的过滤后得到提升品质的乙酸乙酯。
按照本方法，所述工业乙酸乙酯符合标准GB3728-91中合格品的要求。
本方法利用混合萃取剂除去醇类及醛类杂质，以大孔分子筛作为除水剂，最后再以微孔膜过滤除去大颗粒杂质，得到高纯度乙酸乙酯。
2 实验结果和相关讨论
2.1 确定混合萃取剂的用量
根据我们的试验结果，在混合萃取剂达到500g的时候，乙酸乙酯产量为912克；混合萃取剂重量是400克的时候，乙酸乙酯产量是921克；混合萃取剂重量是300克的时候，乙酸乙酯产量是938克；混合萃取剂含量是200克的时候，乙酸乙酯产量是934克；混合萃取剂含量是100克的时候，生产的乙酸乙酯为910克，所以我们得知，混合萃取剂为200、300克的时候，乙酸乙酯的产量比较高，但出于投入成本的考虑，建议选用200克萃取剂。
2.2 确定大孔分子筛用量
试验结果表明，在大孔分子晒重量为500克的时候，乙酸乙酯的产量是912克；在大孔分子筛重量是400克的时候，乙酸乙酯产量是915克；大孔分子筛重量是300克的时候，能够产出920克的乙酸乙酯；在大孔分子是200克的时候，产出的乙酸乙酯为936克；大孔分子筛重量是100克的时候，乙酸乙酯产出量为940克。
所以，分子筛质量为100克和200克的时候，乙酸乙酯能够获得较高的产量。
2.3 确定全回流时间
我们通过试验结果得知，在全回流时间设定在5个小时的时候，乙酸乙酯产量为913克；全回流时间为4小时的时候，乙酸乙酯产量为915克；全回流时间如果是3个小时，那么会产出918克乙酸乙酯；如果全回流时间为2小时，那么产生的乙酸乙酯为936克；如果全回流时间仅为1小时，那么产生的乙酸乙酯重量将达到939克。所以，在全回流时间为两小时以内，则乙酸乙酯产量较高。
2.4 进行样品分析后所得的结果
我们把制备所得的乙酸乙酯进行了分析和检测，我们通过检测结果得知，通过本种制法得到的乙酸乙酯含水量已经低于百分之0.01，纯度高于99.9%，蒸发残渣低于0.0001%，这一纯度符合了分析用的乙酸乙酯的指标。
3 结論
根据试验结果我们知道，混合萃取剂和工业乙酸乙酯的重量比例为0.2：1到0.3比1之间的时候，乙酸乙酯得到的产量是最高的；大孔分子筛的重量和也算一直的比例为0.1：1到0.2：1之间的时候，乙酸乙酯得到的产量是最高的。而全回流时间设定在一个小时到两个小时之间的时候，乙酸乙酯的产量是最高的。
这种萃取方法和现有的技术相比，其主要优点是操作简便，对高能耗减压蒸馏这一方式进行了避免。与此同时，混合萃取剂可以重复进行利用，分子筛也因为再生容易、能源消耗量很低这个优点而可以重复使用，这些都与当前的绿色化工理念相符合。制备所需反应条件不苛刻，过程很容易控制，产品容易选择，产出的质量高，对工业化生产有着很好的促进作用。
乙酸乙酯用途广泛，它属于一种精细化工产品。在发达国家中，它已经逐步取代了含苯溶剂和甲基乙基酮等材料，原有材料容易产生环境污染和公害，而乙酸乙酯无毒无公害这一特性为其取得了不可替代的优势。因此，我们对制备乙酸乙酯的新工艺进行研究，并且开拓乙酸乙酯的新的应用领域，是十分重要且具有价值的。各地区经济、社会的特点不同，所以在工艺的选择上要对多方面因素进行多方考虑。因此，在进行工艺革新的时候，要考虑到我国经济的可持续发展的因素，以实现循环经济为己任，通过再生资源和循环利用资源，以达到对资源的节约的目的，这样一来，效益就能实现最大化，我国的发展也就能夠因此而获得更大的助力。
参考文献
[1]孙小娟，路绪旺，崔鹏.溶剂回流法提取苦楝素的研究[J].应用化工，2007（06）.
[2]陈靖，于波，李明愉.氧化回流法制备无机聚锑酸90Sr-90Y发生器[J].硅酸盐通报，2009（S1）.
[3]杨宪文，赵辉，李静，马春华，李琰，王小娟，李钦，王海燕，李吉学.回流法从忍冬藤茎叶中提取绿原酸[J].南阳师范学院学报，2011（09）.
摘 要：我们通过试验，拟定了一种提升乙酸乙酯品质的方法。以工业乙酸乙酯为原料，加入混合萃取剂、大孔分子筛，在萃取精馏装置内进行蒸馏，全回流1～2h后弃去前馏分，收集77℃的馏分，再经0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜的过滤后得到提升品质的乙酸乙酯，混合萃取剂与分子筛可以循环使用。用本方法得到的乙酸乙酯纯度>99.9%、水分<0.01%，符合LC-MS分析乙酸乙酯的标准。本方法操作简单，同时萃取剂及分子筛可重复利用，符合绿色化工的要求，产品质量稳定，适于工业化生产。
关键词：乙酸乙酯；混合萃取剂；大孔分子筛；蒸馏；0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜；过滤
乙酸乙酯的别名是醋酸乙酯。乙酸乙酯在纯净的时候无色、透明，但含有刺激性气味。溶解性强、快干型突出，是一种很好的化工溶剂和十分重要的工业使用有机化工原料，在醋酸纤维的制作中起到了很大的作用，并且乙基纤维和乙烯树脂等化工材料制备中，也起到了很大的作用，与我们息息相关的产品便是涂料和油漆了，所以我们在日程生活中对其并不陌生。目前随着工业的持续发展，乙酸乙酯在国际上和国内的市场中的需求量也在不断上升，其新的用途也在不断地被开发出来。当下，高纯度的乙酸乙酯已经在锂电池的电解液中得到了很广泛的应用，起到了加强电池在低温下的性能的作用。此外，国际上也对乙酸乙酯的纯度上提出了很高的纯度要求。但是当下，市场上作为工业原料的乙酸乙酯往往是达不到锂电池和科研分析的要求的。
乙酸乙酯在制备时，产生的杂质大多是乙醇、乙酸，偶尔还有水分参与。本身乙酸乙酯在被制备之后，就有一定量的水分存在于其中，与乙酸乙酯共同沸腾。在正常大气压下，共沸物水分的含量为百分之八点五，所以我们要对乙酸乙酯进行高精度提炼。常用的精制方法主要包括加恒沸剂共沸蒸馏和乙酸萃取反应精馏过程、加饱和盐水萃取脱水的工艺过程、通过萃取反应精馏合成高纯度乙酸乙酯等。现有技术中，乙酸乙酯的精制方法多用填料塔精馏法，内装θ网环填料，通过控制适当的回流比，乙酸乙酯的纯度可从99.6%提高至99.95%以上。
因此，本论文所要解决的问题在于提供一种提升乙酸乙酯品质的方法，使其适用于LC-MS分析，以克服现有技术中乙酸乙酯精制过程能耗较高、操作复杂、产品合格率偏低的缺点。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
TRACE1300型GC气相色谱仪（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）；DMA4500M型密度仪、Abbemat300型折光仪（安东帕（上海）商贸有限公司）；UV-2450型紫外分光光度计（日本岛津公司）。
乙酸乙酯、二甲基乙酰胺（DMAc）、乙二醇、3A或4A分子筛（球状）（国药集团化学试剂有限公司）；所用试剂均为分析纯。
1.2 实验过程
在工业乙酸乙酯中加入混合萃取剂（混合萃取剂为二甲基乙酰胺（DMAc）与乙二醇）、大孔分子筛（3A或4A分子筛），在萃取精馏装置内进行蒸馏，全回流1～2h后弃去前馏分，收集77℃的馏分，再经0.10～0.22μm醋酸纤维素酯膜的过滤后得到提升品质的乙酸乙酯。
按照本方法，所述工业乙酸乙酯符合标准GB3728-91中合格品的要求。
本方法利用混合萃取剂除去醇类及醛类杂质，以大孔分子筛作为除水剂，最后再以微孔膜过滤除去大颗粒杂质，得到高纯度乙酸乙酯。
2 实验结果和相关讨论
2.1 确定混合萃取剂的用量
根据我们的试验结果，在混合萃取剂达到500g的时候，乙酸乙酯产量为912克；混合萃取剂重量是400克的时候，乙酸乙酯产量是921克；混合萃取剂重量是300克的时候，乙酸乙酯产量是938克；混合萃取剂含量是200克的时候，乙酸乙酯产量是934克；混合萃取剂含量是100克的时候，生产的乙酸乙酯为910克，所以我们得知，混合萃取剂为200、300克的时候，乙酸乙酯的产量比较高，但出于投入成本的考虑，建议选用200克萃取剂。
2.2 确定大孔分子筛用量
试验结果表明，在大孔分子晒重量为500克的时候，乙酸乙酯的产量是912克；在大孔分子筛重量是400克的时候，乙酸乙酯产量是915克；大孔分子筛重量是300克的时候，能够产出920克的乙酸乙酯；在大孔分子是200克的时候，产出的乙酸乙酯为936克；大孔分子筛重量是100克的时候，乙酸乙酯产出量为940克。
所以，分子筛质量为100克和200克的时候，乙酸乙酯能够获得较高的产量。
2.3 确定全回流时间
我们通过试验结果得知，在全回流时间设定在5个小时的时候，乙酸乙酯产量为913克；全回流时间为4小时的时候，乙酸乙酯产量为915克；全回流时间如果是3个小时，那么会产出918克乙酸乙酯；如果全回流时间为2小时，那么产生的乙酸乙酯为936克；如果全回流时间仅为1小时，那么产生的乙酸乙酯重量将达到939克。所以，在全回流时间为两小时以内，则乙酸乙酯产量较高。
2.4 进行样品分析后所得的结果
我们把制备所得的乙酸乙酯进行了分析和检测，我们通过检测结果得知，通过本种制法得到的乙酸乙酯含水量已经低于百分之0.01，纯度高于99.9%，蒸发残渣低于0.0001%，这一纯度符合了分析用的乙酸乙酯的指标。
3 结論
根据试验结果我们知道，混合萃取剂和工业乙酸乙酯的重量比例为0.2：1到0.3比1之间的时候，乙酸乙酯得到的产量是最高的；大孔分子筛的重量和也算一直的比例为0.1：1到0.2：1之间的时候，乙酸乙酯得到的产量是最高的。而全回流时间设定在一个小时到两个小时之间的时候，乙酸乙酯的产量是最高的。
这种萃取方法和现有的技术相比，其主要优点是操作简便，对高能耗减压蒸馏这一方式进行了避免。与此同时，混合萃取剂可以重复进行利用，分子筛也因为再生容易、能源消耗量很低这个优点而可以重复使用，这些都与当前的绿色化工理念相符合。制备所需反应条件不苛刻，过程很容易控制，产品容易选择，产出的质量高，对工业化生产有着很好的促进作用。
乙酸乙酯用途广泛，它属于一种精细化工产品。在发达国家中，它已经逐步取代了含苯溶剂和甲基乙基酮等材料，原有材料容易产生环境污染和公害，而乙酸乙酯无毒无公害这一特性为其取得了不可替代的优势。因此，我们对制备乙酸乙酯的新工艺进行研究，并且开拓乙酸乙酯的新的应用领域，是十分重要且具有价值的。各地区经济、社会的特点不同，所以在工艺的选择上要对多方面因素进行多方考虑。因此，在进行工艺革新的时候，要考虑到我国经济的可持续发展的因素，以实现循环经济为己任，通过再生资源和循环利用资源，以达到对资源的节约的目的，这样一来，效益就能实现最大化，我国的发展也就能夠因此而获得更大的助力。
参考文献
[1]孙小娟，路绪旺，崔鹏.溶剂回流法提取苦楝素的研究[J].应用化工，2007（06）.
[2]陈靖，于波，李明愉.氧化回流法制备无机聚锑酸90Sr-90Y发生器[J].硅酸盐通报，2009（S1）.
[3]杨宪文，赵辉，李静，马春华，李琰，王小娟，李钦，王海燕，李吉学.回流法从忍冬藤茎叶中提取绿原酸[J].南阳师范学院学报，2011（09）.