化工原料丁酸的工业用途与生产方法！

一、知识简介

丁酸是我国规定允许使用的食用香料，常用于黄油、干酪和水果香精的增香。在工业方面，丁酸也是一种重要的精细化工原料，主要用于合成丁酸纤维素和丁酸酯。

二、生产丁酸乙酯的方法

丁酸乙酯是无色透明液体，类似凤梨香气，它在香精、食品、医药和化学等工业上有广泛用途。例如，可用于配制菠萝、草莓、香蕉、葡萄等水果香型食用香精和大曲型酒用香精以及烟草香精等，可用于糖果、饮料、冰淇淋等食品，也可以用于多种用途的溶剂。

1、传统工艺：

采用丁酸和乙醇为原料，在工业丁酸乙酯的制备过程中，一般以采用苯等物质与乙醇、水形成三元共沸物，从而除去水的方法较为常见；在食用丁酸乙酯的制备过程中，为了保持产品的纯净性和食用的安全性，不允许苯等物质参与工艺过程中，所以食用丁酸乙酯的生产一般采用丁酸与过量的乙醇进行酯化，酯化结束后，加入液碱中和未酯化的丁酸，使之生成丁酸钠而分层，上层丁酸乙酯粗酯经水洗、精馏后，得丁酸乙酯成品，下层丁酸钠溶液经回收乙醇、浓缩后，加入浓硫酸进行酸化、脱水，从而回收部分丁酸。此传统工艺存在的主要问题是；丁酸产率仅为73～80％、原料消耗高、生产周期长、设备生产能力低、设备投资大、废水排放量大等。

2、新工艺：

以丁酸(含量97～98％)和乙醇(含量92～93％)为原料，以硫酸为催化剂，底料配比为丁酸乙醇＝3.0～5.01(摩尔比)，滴加料配比为丁酸乙醇＝0.85～1.051(摩尔比)；待底料中乙醇基本完全酯化后，将滴加料连续地加入反应釜内，同时将丁酸乙酯和水以二元共沸物的形式连续地从塔顶蒸出；蒸出的二元共沸物经冷凝分层后，将上层丁酸乙酯粗酯(含酯量95～96％)的全部和下层水的一部分移出酯化反应系统，而下层水的另一部分作为回流液返回塔顶，起调节顶温和补充形成二元共沸物所需水分的双重作用；在整个连续酯化操作过程中，控制回流速率和出料速率，使移出酯化反应系统的丁酸乙酯和水的量，分别与滴加料经酯化反应生成的丁酸乙酯和水以及乙醇原料中含有的水的量基本相等，保持反应釜内反应液的成分基本不变，由此形成以水带酯，使酯化反应连续稳定地进行；丁酸乙酯粗酯经淡碱水洗、减压精馏后，得丁酸乙酯成品。

三、生产醋酸丁酸纤维素的方法

醋酸丁酸纤维素 (Cellulose acetate butyrate,简称CAB) 是一种纤维素混合脂肪酸酯，用于制作高透明度、耐候性好的塑料片基、薄膜和各种涂料的流平剂、成膜物质等。CAB 的分子中除羟基、乙酰基外还含有丁酰基，其性能与三种基团的含量有关。熔点和拉伸强度随乙酰基含量增高而变大，与增塑剂的相容性和薄膜的柔性在一定范围内随乙酰基含量降低而增加。羟基含量增加促进其在极性溶剂中的溶解度。丁酰基含量增加则使其密度降低，溶解范围扩大。

醋酸经高温裂解法制成醋酐。醋酐与丁酸以酸酐交换法制成丁酐。利用精制棉短绒以硫酸为触媒，醋酸、丁酸为溶剂与醋丁酐进行均相酯化反应即得粗制品，再经水解、中和、沉析、水洗、蒸煮、干燥得最终成品醋酸丁酸纤维素。