专利名称：一种生产甲酸钠的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产甲酸钠的方法，尤其是在生产多元醇时副产甲酸钠的方法。属有机化工产品技术领域。
(二)
背景技术：
甲酸钠是生产甲酸和草酸的主要原料之一，也是生产保险粉的原料。在皮革加工、纺织染色及电镀工业中，它分别用作生皮处理剂、均染剂和促进剂。它还可以用于人造丝的消光。由于它在低温下可分解成氢和碳酸氢钠，因此它还是一种贮氢的物质。
工业上生产甲酸钠可以液碱和焦炭为原料，经造气、除尘、苛化、配碱、煤气压縮、合成、蒸发浓縮、分离、烘干等过程来生产甲酸钠。但随着多元醇产品的发展，甲酸钠更多的是在多元醇的生产过程中副产的。中
国专利200910032759.7描述了一种低温縮合和对縮合液进行预处理的方法。在该方法中，如果选用的碱金属氢氧化物溶液是液碱，则在得到三羟甲基丙烷的同时，副产的就是甲酸钠。
中国专利200510133648.7描述了一种从反应混合物中分离三羟甲基丙烷和甲酸钠的方法，所釆取的技术方案是采用组合式的萃取槽，用不溶于水的有机溶剂从处于水相的縮合液中萃取出三羟甲基丙烷，水相中剩下的就是含甲酸钠的溶液。但是该方法一个最大的问题就是，由于没有对萃取后的有机相进行水洗，不仅有机相中仍会混有部分甲酸钠，而且水相中的甲酸钠也有损失，甲酸钠的得率下降。而多元醇生产行业的事实证明，有机相中即使只含有少量的甲酸钠，也会在后道多元醇的分离过程中，促进多元醇在受热时的分解，影响多元醇的产品质量。 '
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种既保证主产品多元醇的质量，又能提高甲酸钠得率和质量的副产甲酸钠的方法。
本发明的目的是这样实现的 一种生产甲酸钠的方法，所述方法主要包括以下一些工艺过程
步骤一、将质量分数》20%的甲醛溶液稀释到质量分数为3 15 %的浓
度，然后将其冷冻到4 20°C，转入縮合釜，将计算质量的正丁醛和液碱分成两部分，正丁醛的第一部分为正丁醛计算质量的1/2 1，剩余的为第二部分，艰碱的第一部分为液碱计算质量的1/5 1/2，剩余的为第二部分，将加入时间也分为二个部分，在第一个1 70min内匀速加入正丁醛和液碱的第一部分，在第二个1 70min内匀速加入正丁醛和液碱的第二部分，投料完毕后继续维持搅拌状态0.25 lh，得縮合液，然后向縮合液中滴加甲酸，直到縮合液的pH值达到5. 0 7. 0，然后进行脱除甲醛、甲醇和部分水的预处理，得到残余甲醛的质量分数《0.02%的縮合液；
步骤二、采用多效蒸发器，在首效真空度为-O. 005 -0.04MPa、首效液相温度为100 130°C、首效气相温度为90 :、末效真空度为-O. 08 -0. 098MPa、末效液相温度为45 60°C、末效气相温度为40 55"C的条件下浓縮预处理后的縮合液，使縮合液中三羟甲基丙垸的质量分数达到45 50%，甲酸钠的浓度也得到提高；
步骤三、用含有5 9个碳原子的醇类有机溶剂在萃取塔中对浓縮液进行萃取，萃取得到的有机相进入水洗塔底部，水洗塔顶部占水洗媾高度5 30%范围内的水洗塔内径尺寸放大10 50%，用去离子水或被三羟甲基丙烷饱和的水溶液逆流洗涤有机相，去离子水或被三羟甲基丙垸饱和的水溶液从水洗塔紧挨内径放大部分下部的"颈部"进入，因为密度大于油相而向下流动，与有机相接触交换后使有机相中的甲酸钠完全转入水相，洗涤后的水相进入萃取塔的上部，与继续进来的萃取剂及油相逆流接触，使水相中的三羟甲基丙垸等有机成分完全转入油相中，被萃取的水相从萃取塔底部流出时，成了主要含甲酸钠的水溶液；
步骤四、将被萃取的水相转入蒸发釜中，在0.04 0.06MPa的压力，80 110。C的温度下进行蒸发，使甲酸钠溶液浓縮，直至溶液中开始有少量颗粒物出现；
步骤五、将蒸发釜泄真空后，将浓縮的甲酸钠溶液转入结晶釜中，用循环冷却水将其冷却到37"C以下，使甲酸钠结晶充分；
步骤六、将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固相即是含部分结晶水的甲酸钠，而离心分出的母液和从萃取塔来的水相合并后，继续进行下一轮的甲酸钠蒸发、结晶和离心过程；
步骤七、将含结晶水的甲酸钠转入烘干机进行烘干，可得到水分及挥发物的质量分数低于1%，干基甲酸钠的质量分数》98.0%的产品。
上述步骤三中使用的5 9个碳原子的醇类有机溶剂可以是下列的一种戊醇、环戊醇、己醇、环己醇、庚醇、正辛醇和2-乙基己醇。
与现有技术相比，本发明具有下列优点
1) 采用低温縮合能够尽可能地减少副反应，使生产出的甲^钠中含的有机物杂质少。
2) 对縮合液进行浓縮处理，可以避免后续分离过程中使用大量溶剂和
产生大量的污水，而且蒸出的水分冷凝后可用于回配稀甲醛溶液，实现了物料的循环利用和清洁生产。
3) 将水洗塔顶部的内径适当放大，有利于使到达顶部的油相流速变缓，使被油相夹带上去的少量水相在该部分塔体中继续分层、向下流动，水相中夹带的甲酸钠也不再随油相进入三羟甲基丙垸的精制工序，水相中回收的甲酸钠变多。
4) 结晶、离心后的甲酸钠已经可达到干基甲酸钠的质量分数》94%的商用要求，再经过一道烘干工序以后，可以进一步提高干基甲酸钠的质量分数，满足高端客户的需求。
具体实施方式
步骤一、将1300kg质量分数为37%的甲醛溶液泵入配料釜，加入2000kg下述浓縮过程中蒸出的水分冷凝后得到的回配水，其余部分用去离子水进行补足，配得6000kg质量分数为8X的稀甲醛溶液，将其冷冻到12°C，转入縮合釜，将360kg质量分数》99X的正丁醛分成270kg和90kg两部分，将750kg质量分数为32%的液碱也分成250kg和500kg两部分，在前lh内，向縮合釜中以270kg/h的速度投正丁醛，以250kg/h的速度投液碱，在随后的0.5h内，以180kg/h的速度投正丁醛，以1000kg/h的速度投液碱，投料完毕后继续搅拌0. 5h，得到缩合液，然后向縮合液中滴加甲酸，直到縮合液的pH值达到5. 4，然后对縮合液进行脱除甲醛、甲醇'和部分水的预处理，得到残余甲醛含量测不出来的縮合液；
步骤二、采用四效蒸发器，在首效真空度为-0.01 -0.02MPa、首效液相温度为U5 125。C、首效气相温度为97 105°C、末效真空度为-0.09 -0.095MPa、末效液相温度为47 52°C、末效气相温度为45 50°C的条件下对縮合液进行浓縮，使其中的三羟甲基丙垸质量分数达到48 % ，甲酸钠的浓度也得到提高；
步骤三、用2-乙基己醇作为萃取剂，在萃取塔中萃取浓縮液中的有机成分，萃取得到的有机相进入水洗塔底部，水洗塔常规部分的内径为1. 4M，水洗塔顶部占水洗塔高度10%范围内的内径放大到1. 8M，即放大了 28. 6%，用去离子水逆流洗涤有机相，去离子水从水洗塔紧挨内径放大部分下部的"颈部"进入，因为密度大于油相而向下流动，与有机相接触交换后使有机相中的甲酸钠完全转入水相，洗涤后的水相进入萃取塔的上部，与继续进来的萃取剂及油相逆流接触，使水相中的三羟甲基丙烷等有机成分完全转入油相中，被萃取的水相从萃取塔底部流出时，成了主要含甲酸钠的水溶液；
步骤四、将被萃取的水相转入蒸发釜中，在0.05MPa的压力，98。C的温度下进行蒸发，使甲酸钠溶液浓縮，直至溶液中开始有少量颗粒物出现;步骤五、将蒸发釜泄真空后，将浓縮的甲酸钠溶液转入结晶釜中，用
循环冷却水将其冷却到35i:，使甲酸钠结晶充分；
步骤六、将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固相即是含部分结晶水的甲酸钠，而离心分出的母液和从萃取塔来的水^合并后,继续进行下一轮的甲酸钠蒸发、结晶和离心过程；
步骤七、将含结晶水的甲酸钠转入烘干机进行烘干，可得到水分及挥发物的质量分数为0. 29%，干基甲酸钠的质量分数为98. 57%的产品。
上述步骤三中使用的2-乙基己醇也可以换作戊醇、环戊醇、己醇、环己醇、庚醇或正辛醇中的一种。
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权利要求
1、一种生产甲酸钠的方法，其特征在于所述方法主要包括以下一些工艺过程步骤一、将质量分数≥20％的甲醛溶液稀释到质量分数为3～15％的浓度，然后将其冷冻到4～20℃，转入缩合釜，将计算质量的正丁醛和液碱分成两部分，正丁醛的第一部分为正丁醛计算质量的1/2～1，剩余的为第二部分，液碱的第一部分为液碱计算质量的1/5～1/2，剩余的为第二部分，将加入时间也分为二个部分，在第一个1～70min内匀速加入正丁醛和液碱的第一部分，在第二个1～70min内匀速加入正丁醛和液碱的第二部分，投料完毕后继续维持搅拌状态0.25～1h，得缩合液，然后向缩合液中滴加甲酸，直到缩合液的pH值达到5.0～7.0，然后进行脱除甲醛、甲醇和部分水的预处理，得到残余甲醛的质量分数≤0.02％的缩合液；步骤二、采用多效蒸发器，在首效真空度为-0.005～-0.04MPa、首效液相温度为100～130℃、首效气相温度为90～115℃、末效真空度为-0.08～-0.098MPa、末效液相温度为45～60℃、末效气相温度为40～55℃的条件下浓缩预处理后的缩合液，使缩合液中三羟甲基丙烷的质量分数达到45～50％，甲酸钠的浓度也得到提高；步骤三、用含有5～9个碳原子的醇类有机溶剂在萃取塔中对浓缩液进行萃取，萃取得到的有机相进入水洗塔底部，水洗塔顶部占水洗塔高度5～30％范围内的水洗塔内径尺寸放大10～50％，用去离子水或被三羟甲基丙烷饱和的水溶液逆流洗涤有机相，去离子水或被三羟甲基丙烷饱和的水溶液从水洗塔紧挨内径放大部分下部的“颈部”进入，因为密度大于油相而向下流动，与有机相接触交换后使有机相中的甲酸钠完全转入水相，洗涤后的水相进入萃取塔的上部，与继续进来的萃取剂及油相逆流接触，使水相中的三羟甲基丙烷等有机成分完全转入油相中，被萃取的水相从萃取塔底部流出时，成了主要含甲酸钠的水溶液；步骤四、将被萃取的水相转入蒸发釜中，在0.04～0.06MPa的压力，80～110℃的温度下进行蒸发，使甲酸钠溶液浓缩，直至溶液中开始有少量颗粒物出现；步骤五、将蒸发釜泄真空后，将浓缩的甲酸钠溶液转入结晶釜中，用循环冷却水将其冷却到37℃以下，使甲酸钠结晶充分；步骤六、将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固相即是含部分结晶水的甲酸钠，而离心分出的母液和从萃取塔来的水相合并后，继续进行下一轮的甲酸钠蒸发、结晶和离心过程；步骤七、将含结晶水的甲酸钠转入烘干机进行烘干。上述步骤三中使用的5～9个碳原子的醇类有机溶剂是下列的一种戊醇、环戊醇、己醇、环己醇、庚醇、正辛醇和2-乙基己醇。
全文摘要
本发明涉及一种生产甲酸钠的方法，包括以下工艺过程一、以正丁醛、甲醛溶液和液碱为原料，进行低温缩合，得到缩合液，用甲酸酸化后进行预处理；二、浓缩缩合液；三、用含有5～9个碳原子的醇类有机溶剂在萃取塔中对浓缩液进行萃取，萃取得到的有机相进入水洗塔底部，将水洗塔顶部占水洗塔高度5～30％范围内的内径尺寸放大10～50％，用去离子水或被三羟甲基丙烷饱和的水溶液逆流洗涤有机相，洗涤后的水相进入萃取塔的上部，与继续进来的萃取剂及油相逆流接触；四、将被萃取的水相转入蒸发釜中，使甲酸钠溶液浓缩；五、泄真空后，将浓缩的甲酸钠溶液转入结晶釜中，冷却到37℃以下；六、离心；七、烘干。本发明方法既能保证主产品三羟甲基丙烷的质量，又能提高甲酸钠的得率和质量。
文档编号C07C29/86GK101671233SQ200910182420
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者吴晓明, 薛建军, 郑铁江 申请人:无锡百川化工股份有限公司