第29卷增刊(2)现代化工Oct.20092009年10月ModernChemicalIndustry#185#生物基乳酸乙酯脱水转化生成丙烯酸乙酯张卓,林鹿(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640)摘要:以乳酸乙酯脱水反应为模型反应,分别考察了ZSM-5和丝光沸石分子筛的催化性能。结果表明最优的反应条件为温度180e、反应时间3h、催化剂用量10%。优化条件下乳酸乙酯转化率达到82158%,丙烯酸乙酯的选择性达到37138%。关键词:生物质基乳酸乙酯;催化脱水;丙烯酸中图分类号:O643文献标识码:A文章编号:0253-4320(2009)S2-0185-03Studyoncatalyticconversionofbiomass-derivativeethyllactatetoethylacrylateZHANGZhuo,LINLu(DepartmentofResourcesSciencesandEngineering,StateKeyLaboratoryofPulpandPaperEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:TheconversionofethyllactatetoethylacrylatewithZSM-5ormordeniteasthecatalystsisinvestigated.Resultsshowthatthefollowingreactionconditionsisoptimal:180e,3hoursofreactiontimeand10%(w/w)ofcatalystamount.Undertheoptimalreactionconditionstheconversionrateofethyllactatecanbe82158%,andtheselectivityofethylacrylate,37138%.Keywords:biomass-derivativeethyllactate;catalyticdehydration;ethylacrylate丙烯酸及酯[1]是重要的有机合成单体,可用于硅铝比10~20,上海苏鹏实业有限公司。FCZ磁力生产涂料、高吸水性树脂、合成橡胶、合成纤维、乳驱动反应釜,大连科茂实验设备有限公司;Agilent胶、粘合剂等,需求巨大[2]。20世纪80年代后新建6890N气相色谱仪;X射线衍射仪,日本理学。和扩建的丙烯酸装置均采用丙烯两步氧化法[3],对112反应原理丙烯酸进一步的酯化可得到丙烯酸酯,这种工艺的乳酸乙酯脱水机理与醇类脱水的正碳离子机理初始原料是石油,石油作为不可再生资源在可预见相类似:首先乳酸乙酯分子中的羟基在催化剂表面的未来必然会枯竭,寻找新的原料来源是行业发展酸性中心的作用下离去形成正碳离子,然后相邻碳必然趋势[4-7]。利用生物质发酵法生产乳酸具有原原子上的1个氢原子进攻正碳离子形成双键,脱除料来源广泛、收率高和成本低等优点[8]。乳酸(酯)的羟基和氢原子结合生成水,脱水过程中还可能会脱水制备丙烯酸及其酯,在多种催化剂的复配应用发生酯的水解反应。主要副反应是发生同时脱水、时催化剂性能较好,丙烯酸及其酯的总选择性达脱羧和碳-碳键断裂的副反应。8013%[9],而丝光沸石广泛用作气体或液体混合物113反应步骤分离的吸附剂及石油化工与精细化工催化剂[10]。催化剂反应性能评价实验在反应釜中进行。采笔者采用ZSM-5、丝光沸石分子筛为催化剂,以乳酸用一定浓度乳酸乙酯为原料,采用ZSM-5、丝光沸石乙酯脱水反应为模型反应,确定乳酸乙酯气相脱水做催化剂,改变反应温度或时间及催化剂用量来考反应的最佳工艺条件,并且初步考察了这2种分子察乳酸乙酯脱水及催化剂性能测试。采用气相色谱筛的催化性能,并对催化剂进行了表征。内标法分析产物的组成。1实验部分2结果与讨论111实验原料及设备211反应温度对反应的影响乳酸乙酯,天津科密欧化学试剂公司。ZSM-5,温度是影响脱水反应最重要的一个因素,如图硅铝比25,北京博文科峰有限公司;氢型丝光沸石,1所示。随着温度升高乳酸乙酯脱水反应的速率收稿日期:2009-04-02基金项目:国家科技支撑计划重点项目(2007BAD34B01)作者简介:张卓(1985-),女,硕士生;林鹿(1962-),男,博士,教授,主要从事植物资源化学研究,通讯联系人,020-22236719,lclulin@scut.edu.cn。#186#现代化工第29卷增刊(2)明显加快,当温度达到180e时,采用ZSM-5