草酸二乙酯新合成过程的热力学分析和实验验证

报道新颖的草酸二甲酯(DMO)与乙醇(EtOH)通过酯交换路径一步合成高品质草酸二乙酯(DEO).采用基团贡献法及Watson公式估算过程中各物质的热力学参数,并通过经典热力学公式计算在常压和温度323-368 K时合成DEO各步反应的焓变、熵变、吉布斯自由能及平衡常数.通过实验测定不同温度和原料比例下DMO转化率、产物组成和反应平衡常数并与理论估算值比较.发现实测DMO转化率与估算值误差在1％内,实测平衡常数与估算值基本一致.经过严格的实验验证,证明经热力学方法估算的热力学参数比较可靠.模拟真实催化精馏条件,以塔釜DEO纯度达99.9％为目标计算353 K时塔釜的初始原料和最终产物组成,当塔釜EtOH含量高于2.59％,初始n(EtOH)/n(DMO)大于2.10时可使DEO纯度达到指标,并显著降低整体工艺能耗,是一个高效绿色的DEO生产工艺.