乙酸酐的制备方法及注意事项

栏目:行业新闻
更新时间:2021-06-15
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醋酸酐可以通过人工合成和细菌发酵生产。生物合成，即细菌发酵，只占世界产量的10%，但它仍然是生产醋酸酐，特别是醋酸的重要方法，因为许多食品安全法规规定，食品中的醋必须用生物方法制备，发酵方法可分为好氧发酵法和厌氧发酵法。

1.好氧发酵

有足够的氧气，醋杆菌可以从含酒精的食物中产生醋酸酐。通常用于苹果酒或葡萄酒与谷物、麦芽、大米或土豆泥混合发酵。具体方法是将醋酸杆菌接种于稀释的酒精溶液中，保持温度，并置于通风处。在几个月内，它可以发酵生产醋酸酐产品。工业生产食醋的方法通过提供足够的氧气来加速反应过程。这种方法已用于商业生产，也称为“快速法”或“德国法”。1823年在德国成功应用后命名。在这种方法中，发酵是在装满木屑或木炭的塔中进行的。含酒精的原料从塔顶滴入，新鲜空气自然进入或被迫从塔底对流。这一过程可以在几周内完成，因为增加了空气量，大大缩短了醋的制作时间。
2.厌氧发酵
一些厌氧细菌，包括梭状芽孢杆菌的一些成员，可以直接将糖转化为乙酸，而不需要乙醇作为中间产物。因为梭状芽孢杆菌能够与糖发生反应，所以它可以降低成本，这意味着这些细菌有可能比醋酸杆菌更有效地生产醋酸。然而，梭状芽孢杆菌的耐酸性不如醋酸杆菌。耐酸性高的梭状芽孢杆菌只能产生不到10%的乙酸，而一些醋酸酐细菌能产生20%的乙酸。用醋酸菌浓缩食醋比用梭状芽孢杆菌浓缩食醋更经济。因此，虽然梭菌早在1940年就被发现，但其工业应用范围很窄。
3.乙醛氧化
在孟山都法工业化生产之前，大部分醋酸是由乙醛氧化制备的。该法虽不能与甲基羰基化法相比，但仍是第二种工业生产醋酸的方法。乙醛可由丁烷或轻石脑油氧化或乙烯水合制备。
4.低碳烷烃液相氧化
以正丁烷为原料，醋酸酐为溶剂，空气为氧化剂，在170℃下反应℃ - 180℃, 5.5MPa，醋酸钴为催化剂。同时，液化石油气或轻油也可以作为原料。该法原料成本低，但工艺流程长，腐蚀严重，醋酐收率不高。它只用于廉价的异丁烷或液化石油气原料容易获得的地区。反应可以在高温高压下进行，使丁烷保持液态。副产物包括丁酮、乙酸乙酯、甲酸和丙酸。由于一些副产物具有经济价值，可以通过调整反应条件来生产更多的副产物，但醋酸与副产物的分离增加了反应成本。在类似的条件下，空气中的氧可以将醋酸酐氧化成乙酸。采用新型催化剂，乙酸收率可达95%以上。主要副产品为乙酸乙酯、甲酸和甲醛。由于副产品的沸点比醋酸的沸点低，所以很容易通过蒸馏除去。
5.乙烯氧化工艺
它是乙烯与氧在催化剂存在下反应形成的。这个反应可以看作是乙烯先氧化成乙醛，然后再被乙醛氧化。
6.Topso法
Topso工艺使用天然气或煤作为原料。第一步：合成气在催化剂作用下生成甲醇和二甲醚；第二部分：甲醇和二甲醚（均不需要提纯）和共羰基化合成醋酸，这种方法也称为两步法。

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