第03期科研开发
基于单纯性法的丙烯酸丁酯合成工艺参数优化研究
基于单纯性法的丙烯酸于酯合成工艺参数优化研究
岳文琴赵彦龙”
（"兰州资源环境职业技术学院，兰州730021：中国石油兰州石化公司研究院，兰州730060）
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摘要：基于均匀设计及单纯性优化法，以懂化剂、阻张剂、反应物加入量及反应温度4个因索作为安量，研充了丙婚酸正T配生产过程中副产物过
多从面影响收率的问题，确定了小试合成两酸丁酯的最佳工艺条件，为装置工艺优化、能化剂筛选提供了参考。关键词：西烯酸正丁醋：单纯性优化法；小试
中图分类号：TQ225.1
1.前言
文献标识码：A
文章编号：T1672-8114(2012)02-041-03
2.2丙烯酸丁酯的合成
丙烯酸正丁酯是有机化工重要的原料和中间体，
广泛应用于合成纤维、橡胶、塑料以及涂料、煤革、纺织、造纸及粘合剂等行业-5)。工业生产中常用对甲苯磺酸作为催化剂，虽然催化活性高，但存在副产物 β-丁氧基丙酸丁酯生成率高"，收率较低的问题，不但增加了成本，并且通过楚烧处理副产物又对环境造成了一定的影响。
本文以提高反应丙烯酸丁酯（BA）收率、同时降低副产物（BPB）生成率为出发点，基于均匀设计及单纯性优化法门，以较少的试验批次探索了小试合成丙烯酸丁酯的最佳工艺参数，为装置工艺优化提供指导，
同时为装置进一步筛选催化剂提供了参考。 2.实验方法
2.1试验装置
5
限
1.三口烧瓶 2.温度计 3.搅拌器 4.分水器 5.冷凝器 6.精馏柱
作者简介：岳文琴(1984-)女，兰州资环境职业学院讲师。
方方数据
在三口烧瓶中加入丙烯酸107克和一定量的催化剂，阻聚剂溶解于正丁醇中，从分水器顶部加人，使在分水器中留有一定量含有阻聚剂的正丁醇。用导热油加热控制反应温度，调节真空缓冲瓶的阀门控制反应压力在34.7kPa。随着反应的不断进行，反应过程中产生的水与正丁醇等共沸移出到分水器中，分水器中的正丁醇等有机相与水分层，水在下面，有机相在上面。随着水分增多，含有阻聚剂的正丁醇等有机相溢流到精馏塔中，从而达到防止精馏塔内丙烯酸等聚合的目的。通过观察分水器水位的变化，判断反应进行程度，当分水器中水的液位不再上升时，反应结束，降温，卸真空，取样采用气相色谱仪进行反应液分析。
2.3结果与讨论
试验考察了催化剂对甲磺酸、阻聚剂对苯二酚、正丁醇加人量及反应温度四个因素对反应的影响，设计如表1所示均匀试验（根据相应试验结果中产物丙烯酸丁酯(BA)收率依照单纯形优化法原理找出最优的小试工艺条件。
从表1中可知，以对甲苯磺酸作为催化剂合成丙烯酸丁酯的最佳反应条件为：丙烯酸107克；正丁醇160 克；温度97℃；反应压力固定34.7kpa；阻聚剂对苯二酚的加人量为0.1克；催化剂对甲苯磺酸为2.2克。在此条件下丙烯酸丁酯收率达到96.42%，并且副产物β-丁氧基丙酸丁酯生成率降低到1.61%。为了保证试验数据