Page 160 - 《精细化工》2023年第12期

·2702· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

S 保持在 100.00%；当酯交换温度>70 ℃，X 随反应
温度升高而迅速增加，在 78 ℃时达到最大，为
54.51%、S 则下降至 85.64%，因为温度升高有利于
EMC 转化为 DEC [27] 。当酯交换温度>78 ℃时，会
引起乙醇蒸发损失过大，导致 X 降低。同时 DMC
与 EtOH 之间的酯交换反应是低放热反应 [28] ，过高
的反应温度也不利于 S 提高，因此 TEPA-EC 适宜的
使用温度为 78 ℃。从图 10 可见，延长反应时间，
X 逐步提高，在 7 h 达到最高值（62.98%）；进一步

延长反应时间，引起原料和产物挥发损失增多，反 图 11 不同 TEPA-EC 用量对酯交换反应的影响
而造成 X 和 S 降低。因此，TEPA-EC 的适宜使用温 Fig. 11 Effect of different TEPA-EC amount on transesterification

度和时间分别为 78 ℃和 7 h。

图 12 不同 n(DMC)∶n(EtOH)对酯交换反应的影响
Fig. 12 Effect of different n(DMC)∶n(EtOH) on transesterification
图 9 不同反应温度对酯交换反应的影响
Fig. 9 Effect of different reaction temperature on 从图 12 可见，相对于 X，DMC 用量增加更有
transesterification
利于提高 S；当 n(DMC)∶n(EtOH)从 2∶1 上升到 4∶
1 时，X 从最高值 59.50%降至 35.66%，S 则从 83.77%
上升到 100.00%，说明过高的 DMC 用量反而会使 X
降低。这是由于过量、高浓度的 DMC 虽然能快速
地使 EtOH 转化为 EMC，但高过量的 DMC 及 EMC
都会与尚未反应的 EtOH 形成共沸物，造成 EtOH、
EMC 逸出反应体系 [28-29] ，使 X 降低。因此，最适宜
的 n(DMC)∶n(EtOH)=2∶1。
综上，TEPA-EC 的适宜应用条件为：用量为反
应原料总质量的 1%、n(DMC)∶n(EtOH) = 2∶1、酯

图 10 不同反应时间对酯交换反应的影响 交换反应温度和时间分别为 78 ℃和 7 h。在这一条
Fig. 10 Effect of different reaction time on transesterification
件下 TEPA-EC 的催化效率（X、S）与文献[12]报道
在控制 n(DMC)∶n(EtOH) = 2∶1、78 ℃反应 7 h 的碱性离子液体[Bmim]Br 催化剂在用量为 DMC 质
的条件下，考察了 TEPA-EC 用量对酯交换反应的影 量的 2%、n(DMC)∶n(EtOH) = 2∶1、酯交换反应温
响，结果如图 11 所示。 度和时间分别为 90 ℃和 12 h 条件下的催化效率相
从图 11 可见，TEPA-EC 用量从 0.5%增加到 1%， 近。还要强调的是，在 2.3、2.4 节进行的酯交换实
X 从 48.60%增加到接近峰值的 59.50%，S 则从 验中，所有反应体系均呈均相状态，说明 TEPA-EC
87.71%降低到 83.77%；当其用量再进一步增加，X 和 与酯交换反应体系的相容性良好。
S 变化不明显。因此，TEPA-EC 的适宜用量应为 1%。 2.5 催化剂的稳定性和耐水性
在控制催化剂用量为 1%、78 ℃反应 7 h 的条 对用量 3%的 TEPA-EC、乙醇钠的循环使用稳
件下，考察了 DMC 与 EtOH 物质的量比对酯交换反 定性对比测试结果如图 13 所示。从图 13 可见，乙
应的影响，结果如图 12 所示。 醇钠的循环使用稳定性较差，其催化效率在第 3 次