專利名稱：：乙酸異戊酯冷酯化工藝的制作方法乙酸異戊酯冷酯化工藝本發(fā)明涉及乙酸異戊酯生產(chǎn)過(guò)程中的酯化工藝，為一種節(jié)約能源、減少污染、提高產(chǎn)品香氣的生產(chǎn)工藝。乙酸異戊酯為中國(guó)GB2760-1996允許使用的食用香料，也可做溶劑。常用于酒類、煙用香精，亦用于蘋果、菠蘿、可可、櫻桃、葡萄、草莓等香精的配制。經(jīng)中國(guó)專利索引光盤等相關(guān)文獻(xiàn)檢索表明目前對(duì)乙酸異戊酯生產(chǎn)工藝研究集中在尋找新型催化劑和簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟方面，未見(jiàn)到類似本發(fā)明的硫酸催化法的酯化工藝改進(jìn)的研究。公知的乙酸異戊酯的硫酸催化法是用乙酸、異戊醇在硫酸催化下加熱經(jīng)酯化而成。例如《精細(xì)有機(jī)化工原料及中間體手冊(cè)》(徐克勛主編，化學(xué)工業(yè)出版社，1998年6月第1版，1-321頁(yè))，以及《精細(xì)化工產(chǎn)品手冊(cè)食品添加劑》(林春綿、徐明仙、陶雪文編，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年10月第1版，399頁(yè))同時(shí)提到乙酸異戊酯硫酸催化法將乙酸及異戊醇、硫酸投入酯化反應(yīng)釜中，加熱回流反應(yīng)z待分餾柱頂端溫度達(dá)132'C時(shí)，即酯化反應(yīng)完全。傳統(tǒng)酯化工藝受到酯化反應(yīng)平衡的限制，一般平衡轉(zhuǎn)化率較低，所以為使反應(yīng)加快，除了在反應(yīng)過(guò)程中加入催化劑，還需加熱以促使反應(yīng)進(jìn)行，這就要求生產(chǎn)過(guò)程中必需大量熱量以保證反應(yīng)的進(jìn)行，而大量熱量的產(chǎn)生則需要加熱設(shè)備及大量能源以供消耗，從而使生產(chǎn)成本增加，而且由于受反應(yīng)過(guò)程中加熱溫度高的影響，產(chǎn)品香氣變差。為改進(jìn)高成本、高能耗、產(chǎn)品香氣不純的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種乙酸異戊酯的冷酯化工藝，該工藝不僅能降低成本、保證生產(chǎn)過(guò)程中的酯化反應(yīng)速度，而且在不使用蒸汽設(shè)備、無(wú)法供給熱量的情況下依舊進(jìn)行生產(chǎn)，并且提高乙酸異戊酯的香氣質(zhì)量。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是常溫情況下，不使用加熱裝置，加入乙酸(含量》99%)、異戊醇(含量>99%)、硫酸(含量》98%)按摩爾比(7.28.2):(6.57.2):l加入反應(yīng)釜，將原料反復(fù)攪拌三次，第三次攪拌結(jié)束后靜止，酯化反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后得到酸性粗品，加入清水進(jìn)行洗滌，后加入10%堿水進(jìn)行中和反應(yīng)中和粗品中的游離酸，該堿水回收后繼續(xù)中和酸性廢水，使用過(guò)的廢水進(jìn)行廢水處理后達(dá)標(biāo)排放。得到的中性粗品繼續(xù)精制提純以得到最終合格成本發(fā)明首先保證了酯化反應(yīng)速度等同于同時(shí)使用催化劑與加熱條件下的反應(yīng)速度，節(jié)約反應(yīng)過(guò)程中的能耗與成本。其次反應(yīng)過(guò)程中，利用硫酸能將酚類氧化的性質(zhì)，加大硫酸的用量能更加有效地去除物料中的酚類雜質(zhì)，從而提高產(chǎn)品純度，避免雜質(zhì)對(duì)成品香氣的影響。最后利用硫酸溶于水的特性，可使用生產(chǎn)過(guò)程中循環(huán)使用的堿水中和回收硫酸廢液，即節(jié)約水資源，也減少?gòu)U水污染。以下附圖，并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明與傳統(tǒng)酯化工藝進(jìn)行比較與描述。以生產(chǎn)1公斤乙酸異戊酯計(jì)算，比較本發(fā)明所需生產(chǎn)成本與能耗同傳統(tǒng)加熱生產(chǎn)工藝所需成本與能耗，在相同工時(shí)的條件下耗量多少。圖l是本發(fā)明酯化設(shè)備簡(jiǎn)圖，圖2為本發(fā)明工藝流程圖。1、配料乙酸(含量》99%)0.59公斤、異戊醇(含量》99%)0.7公斤，催化劑硫酸(含量》98%)0.12公斤。2、操作過(guò)程將上述原料投入高位槽(1)，使用流量計(jì)(2)控制滴料速度，料液進(jìn)入鍋內(nèi)(3)，開(kāi)啟攪拌器(4)進(jìn)行第一次攪拌0.5小時(shí)，靜止1小時(shí)，反復(fù)攪拌3次。第3次攪拌后，靜止20小時(shí)，酯化反應(yīng)結(jié)束。粗品含酯量>94%。反應(yīng)結(jié)束后得到酸性粗品(6)，加入清水(7)進(jìn)行洗滌(8)，洗滌完畢后加入10%堿水(9)進(jìn)行中和反應(yīng)(10)中和粗品中的游離酸，該堿水(11)回收后繼續(xù)中和酸性廢水(12)，使用過(guò)的廢水進(jìn)行廢水處理(13)后達(dá)標(biāo)排放(14)。得到的中性粗品(15)繼續(xù)精制提純(16)以得到最終合格成品(17)。所得成品含酯量》99%，折光指數(shù)，相對(duì)密度及酸值均符合GB6776-86食品添加劑乙酸異戊酯的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工藝在酯化反應(yīng)中同時(shí)使用催化劑與加熱裝置。1、配料乙酸(含量>99%)0.57公斤、異戊醇(含量》99%)0.75公斤、催化劑硫酸(含量》98%)0.006公斤2、開(kāi)啟加熱水汀，回流酯化。當(dāng)內(nèi)溫逐漸升高至140°C，回流物無(wú)水份餾出時(shí)酯化反應(yīng)達(dá)終點(diǎn)，計(jì)時(shí)2024小時(shí)，關(guān)閉加熱水汀，加水進(jìn)行冷卻。該酯化過(guò)程耗煤計(jì)400公斤，耗電計(jì)4千瓦。反應(yīng)結(jié)束后得到酸性粗品，進(jìn)行洗滌，加入清水洗滌，后加入10%堿水進(jìn)行中和反應(yīng)中和粗品中的游離酸，該堿水回收后繼續(xù)中和酸性廢水，得到的中性粗品繼續(xù)精制提純以得到最終合格成品。(酯化反應(yīng)后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程同于本發(fā)明酯化反應(yīng)后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程)所得成品含酯量》99%，折光指數(shù)，相對(duì)密度及酸值同樣符合GB6776-86食品添加劑乙酸異戊酯的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明同傳統(tǒng)加熱酯化生產(chǎn)工藝比較:(1)原料消耗比較-<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>比較結(jié)果新工藝較傳統(tǒng)工藝節(jié)約原料。(2)新酯化工藝過(guò)程無(wú)能源消耗，傳統(tǒng)工藝需煤炭、電力消耗。(3)新酯化工藝除酯化反應(yīng)，其他生產(chǎn)過(guò)程中所消耗資源同傳統(tǒng)工藝。(4)新酯化工藝中催化劑硫酸量的增大使去除原料中所含雜質(zhì)更加徹底，經(jīng)過(guò)新工藝?yán)漉セ卯a(chǎn)品香氣具有純正的似梨或香蕉的水果清香味。而通過(guò)傳統(tǒng)熱酯化所得產(chǎn)品的香氣類似梨或香蕉的水果味，但仍帶有一絲雜質(zhì)的焦氣。綜合比較結(jié)論生產(chǎn)乙酸異戊酯1公斤，新工藝較傳統(tǒng)工藝節(jié)約成本約0.87元/公斤。如此推算，大批量生產(chǎn)乙酸異戊酯，使用此新工藝將大大降低成本與能耗，同時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)也大大提升。本發(fā)明適用于香料工業(yè)、有機(jī)合成、食品工業(yè)等所采用的大批量的乙酸異戊酯的生產(chǎn)。權(quán)利要求1、乙酸異戊酯的冷酯化工藝，其特征是在原料乙酸和異戊醇中，加入催化劑硫酸，通過(guò)攪拌不僅使乙酸與異戊醇進(jìn)行冷酯化反應(yīng)，又使硫酸接觸并氧化原料中所含的酚類雜質(zhì)，第一次攪拌0.5小時(shí)，靜止1小時(shí)，如此反復(fù)攪拌3次后，靜止20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，制備出乙酸異戊酯的粗品。2、根據(jù)權(quán)力l要求所述的乙酸異戊酯的冷酯化工藝，其特征是酯化反應(yīng)中采用的原料乙酸(含量>99%)、異戊醇(含量>99%)和催化劑硫酸(含量》980/O的配比按摩爾比(7.28.2):(6.57.2):1。全文摘要一種低成本、低能耗、高品質(zhì)、操作簡(jiǎn)便的乙酸異戊酯的冷酯化工藝。在酯化反應(yīng)過(guò)程中，乙酸(含量≥99％)、異戊醇(含量≥99％)、催化劑硫酸(含量≥98％)的配比按摩爾比(7.2～8.2)∶(6.5～7.2)∶1，在不加熱的條件下利用催化劑硫酸進(jìn)行冷酯化反應(yīng)，并加大硫酸量去除原料中所含酚類雜質(zhì)，配合相應(yīng)的操作方法第一次攪拌0.5小時(shí)，靜止1小時(shí)，反復(fù)攪拌3次。第3次攪拌后，靜止20小時(shí)，酯化反應(yīng)結(jié)束。本發(fā)明適用于香料工業(yè)、有機(jī)合成、食品工業(yè)等所采用的大批量的乙酸異戊酯的生產(chǎn)。文檔編號(hào)C07C69/00GK101293825SQ20071004004公開(kāi)日2008年10月29日申請(qǐng)日期2007年4月26日優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日發(fā)明者何燕紅,利張,張桂華申請(qǐng)人:上海浦杰香料有限公司