乙酸正丁酯

化学品

乙酸正丁酯（n-Butyl Acetate，C6H12O2）是一种具有水果香味的无色透明可燃性液体，其香味比乙酸戊酯略小。其相对密度d420为0.8825，折光率nD20为1.3941，沸点为126.1℃，它能与醇、酮、酯和大多数常用有机溶剂互溶。

发展历史

美国市场

美国是全球乙酸正丁酯的主要生产国之一。上世纪80年代年产量达到5.72万吨，90年代增至11.46万吨，近年增加至22万吨。塞拉尼斯公司是全球第二大乙酸酯产品生产商，2000年在新加坡建成50万吨/年乙酸装置，10万吨/年乙酸酯装置于2002年投产。美国联碳公司在德克萨斯州有7.2万吨/年装置，1998年与台湾长春石化签订供货合同，2001年9月在马来西亚建成5万吨/年乙酸丁酯装置。

日本市场

日本有三套乙酸丁酯装置，总生产能力为8.6万吨/年。主要企业包括协和油化公司（5.4万吨/年）、大赛璐化学工业公司（2.2万吨/年）和神港有机化学工业公司（1万吨/年）。

西欧市场

欧盟2006年生产量为24万吨，2002年至2006年没有新增生产能力，能够自给自足。BP阿莫科公司是全球最大的乙酸酯生产企业，生产装置主要集中在西欧，占西欧总生产能力的67%。德国巴斯夫公司主要生产乙酸正丁酯，在德国路德维希港建有一套乙酸酯装置。

国内市场

随着涂料、塑料和胶粘剂行业的快速发展，乙酸正丁酯的市场需求不断增长，中国有约40家乙酸正丁酯生产企业，国内乙酸正丁酯主要用于有机合成化工（约占60%），医药及农药化工占30%，其余占10%，其中中英合资扬子江乙酰化工公司采用8万吨/a EA/BA装置为最大。

物理性质

合成反应机理

不同催化剂的酯化反应机理目前还存在分歧，但大部分人提出了质子酸中间体的概念，即离子先与乙酸分子结合，然后质子化的乙酸分子再与醇分子作用，经过一系列重排、脱水等步骤转化为酯分子。两种可能的中间体，质子醇中间体（左）和质子酸中间体（右）分别如下：

乙酸一正丁醇在离子交换树脂上的催化酯化反应机理分三步：

催化剂研究

目前工业上羧酸酯类的合成以浓硫酸作催化剂，该种方法的优点是催化剂易得，但是存在污染环境、腐蚀设备、副反应多、后处理复杂等弊端。因此人们积极寻找性能更优良的催化剂催化乙酸正丁酯已成为必然趋势。下面对国内合成乙酸正丁酯所使用催化剂进行了全面论述。

合成工艺

传统工艺

生产乙酸正丁酯时，使用浓硫酸作为催化剂的传统工艺主要有两种方法：间歇式和连续式。

1.间歇式

这种方法虽然设备简单、操作方便，但用浓硫酸作催化剂有几个问题：一是反应是间歇的，难以大批量生产；二是硫酸选择性差，容易引发磺化、炭化或聚合等副反应，留下酯化残液，增加后处理难度；三是硫酸对设备腐蚀严重，三废处理困难，设备费用高。

2.连续式

反应釜用的是搪瓷材料，乙酸和丁醇按比例加入，催化剂作用下反应，同时持续加热。生成的气体通过精馏段，利用水和乙酸丁酯的共沸特性带出乙酸丁酯。塔顶气体冷凝后，一部分回流，一部分进入分相器，废水排放，粗酯直接精馏得到合格产品，塔顶出料再回到反应釜。

连续式问题在于催化剂是浓硫酸，选择性差，有强氧化性，可能导致磺化、碳化和聚合等副反应。搪瓷反应釜传热性能不好，扩大生产规模时，增加容积不够，需要并联多个反应釜，这增加了设备投资，生产效益不高。

新型连续反应精馏法

1994年，广西大学的童张法等人使用连续反应精馏技术制备醋酸正丁酯，相关的小试和中试结果已在文献[50,51]中报道。1995年，他们将这项技术转让给北海有机化工厂并成功投产。1997年，他们获得了“连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备”的发明专利。目前，广东已建立了一套年产6千吨的生产装置，经济效益显著。

应用领域

乙酸正丁酯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于清漆、人造革、硝化纤维、医药、火棉胶、塑料和香料工业中。乙酸正丁酯的生产对国民经济和各行各业的发展具有重要意义，对人民生活质量的改善和提高也起着重要作用。

香料

乙酸正丁酯具有果实香味，存在于呷贝、熟香蕉、烘山芋、苹果汁香精等物质中，可用作果实味香精。

溶剂

乙酸正丁酯对许多物质有良好的溶解性，可用作硝基纤维素漆、聚氨酯漆等的溶剂，用于飞机机翼涂料、人造皮革涂料、汽车涂料等。它还用于塞辅路制品、铜板纸、漆皮的制造，以及印刷油墨中的挥发性溶剂和感光材料的快干剂。

医药

乙酸正丁酯具有良好的皮肤渗透性，可用作药物吸收促进组分。

萃取剂组分

乙酸正丁酯可用作萃取剂组分，用于共沸蒸馏溶剂组分，部分取代甲苯、二甲苯和甲基异丁基酮等溶剂，用于萃取分离乙醇-丙醇、丙烯酸等物质。

反应介质组分

乙酸正丁酯可作为反应介质，用于合成三烷基胺氧化物、N-二丙烯基乙二胺等。

金属清洗剂组分

乙酸正丁酯可用作金属清洗剂组分，清除金属表面的涂料。

毒理学数据

GHS危险声明

急性数据

应急处理

急救措施

皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：饮足量温水，催吐。

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏：用活性炭或其他惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

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