一种制备甲醛醇溶液的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及由甲醛水溶液制备一种甲醛无水醇溶液的方法。
【背景技术】
[0002]甲醛是有机化学工业中一种重要的基本材料,被广泛应用于化工、医药、纺织、木材加工等各个行业中，同时还可用于制备酚醛树脂、乌洛托品、季戊四醇等，且其用量每年都在增加。甲醛一般以水溶液的形式存贮和运输，浓度一般在37%?55%之间，市售以37%为主。工业上一般使用的都是甲醛的水溶液，但随着近几年的发展，有些工业上仅仅需要甲醛或甲醛及醇溶液的结合，与此同时还需要除去大量的水，这就使甲醛水溶液的应用，带来了限制。
[0003]甲醛醇溶液，是一种目前世界上还应用较少的一种新型开发试剂，但其却有很大应用价值及发展前景。例如甲醛甲醇溶液可主要作为“甲基化”尿素或三聚氰胺甲醛树脂的原料。使用甲醛甲醇树脂不仅令树脂生产商不再需要分开处理甲醇，也减少了几倍必须从树脂反应器产品中分离水的目的。德国专利DE10004562(2001)，介绍由德国BASF公司研究的一种聚乙烯醇作成的脱水薄膜，可将含有20% -65%甲醛，15% -60% CfC5醇类及20% -65%水浓缩成含有49% -70%甲醛，20% -54% CfC5醇类及1% -35%水的甲醛醇溶液。同时我们考虑到甲醛是一种极易发生各种聚合的最简单的羰基化合物，故其贮运条件具有自身的特点和要求，尤其是在低温下，甲醛水溶液有聚合的倾向，极易形成结晶沉淀，进而使甲醛水溶液变质而无法使用。而人们发现甲醛在甲醇中的溶解度更大，含55%甲醛的甲醇溶液在室温放置也不会产生沉淀，其实质就是起到一种阻聚剂的作用。
[0004]而目前世界范围内，生产制备甲醛醇溶液的厂家很少，美国德克萨斯州是唯一为数不多的生产厂家之一。其生产的甲醛甲醇溶液中，甲醛占55%，甲醇占35%，还有10%的水。因此，这就为我们生产研发制备甲醛醇溶液带来了契机。
[0005]以上背景分析表明，甲醛醇溶液不仅可以带来很大经济价值，同时可以解决化工以及各行业甲醛醇溶液的需求同时不引入水，避免了后续复杂工序的脱水操作。同时还起到保存甲醛，防止变质发生聚合反应的目的。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供以甲醛水溶液和醇为初始原料，经各种分离过程连续的制备出甲醛无水醇溶液的方法。所述的醇为所述的醇可以指代CfCu的一元醇，其由通式R0H表示，其中R表示被一个或多个取代基任选取代的基团，所述基团选自直链、支链的烷基。
[0007]本发明其具体包括三个步骤:首先，是甲醛水溶液(质量分数0.1%?60%)与c3-c8任意一种醇在精馏塔中精馏制备出无水甲醛醇溶液的过程；其次，无水甲醛醇溶液在闪蒸罐的气液分离；最后，吸收塔中，C!-C12醇中任意一种对甲醛的吸收过程。
[0008]本发明首先以甲醛水溶液(质量分数0.1%?60% )与醇为原料，在一定的压力、温度、回流比等操作参数条件下，在精馏装置中进行精馏分离过程得到甲醛无水醇溶液；然后由制备出的甲醛无水醇溶液为原料，在一定的压力、温度等操作参数条件下，在闪蒸罐或蒸馏釜内中进行气液两相分离，蒸出的甲醛气体通入到吸收塔中，在一定的压力、温度等操作条件下，用第二醇进行吸收的过程。
[0009]本发明的详细说明
[0010]如上所述，本发明制备的甲醛无水醇溶液及由甲醛无水醇溶液制备新的甲醛醇溶液，其具体包括以下几个步骤:
[0011]第一步，制备甲醛无水醇溶液。将一定比例的甲醛水溶液与醇先进行混合后，通过泵打入到精馏塔中，其中醇起到了共沸剂的作用。由于加入的醇可与水形成二元共沸物，且共沸点一般都低于甲醛水溶液(质量分数0.1%?60%)的沸点，控制一定的温度及压力，就可将共沸物从塔顶蒸出，且通过冷凝器、分相器分离后，富含醇的液层回流入塔，另一水层采出，最终由塔釜可得到甲醛无水醇溶液。如果塔顶共沸物冷凝后不分相，则安一定回流比进行回流，采出的塔顶馏分可以进一步分离回收醇。
[0012]第二步，甲醛无水醇溶液的分离。由第一步制备出的甲醛无水醇溶液，进入到蒸馏釜中，控制一定的压力及温度，甲醛醇溶液中甲醛汽化，就可实现将甲醛与醇的两相气液分离，罐顶得到甲醛气体，罐底得到无水醇液体。甲醛气体通入到后序流程部分，而醇可回到第一步精馏塔中，实现溶剂的循环操作并合理利用。
[0013]第三步，制备新的甲醛第二种醇溶液。由蒸馏釜蒸出的甲醛气体，进入到吸收塔后，其中主要是第二种醇和甲醛气体的接触吸收过程。为了保证两相能够充分吸收，采用气液两相逆流形式，并采取适当增加气液比，扩大接触面积等措施，使尽可能多的甲醛气体溶解于醇中。最终得到高浓度的甲醛醇溶液。
[0014]本发明所述的利用甲醛水溶液为原料制备甲醛无水醇溶液及新的甲醛醇溶液方法中，具有如下的一个或多个优点:(1)原料甲醛水溶液(质量分数0.1%?60% )比较常见，用途广泛，运行成本低；(2)制备工艺简单，产品质量高，易于操作；(3)所得的产品易于长久保存而不变质。
[0015]因此本发明所述的利用甲醛水溶液与醇的制备甲醛无水醇溶液及新的甲醛醇溶液的方法具有比较重要的实际应用价值，可推广应用于工业生产。
[0016]下文将结合实施例对本发明进行详细的说明，但本领域所属技术人员应当理解，本领域技术人员根据本发明的公开和其本身所具有的技术知识，能够对本发明进行某些改变或修改。因此，本发明的范围不限于下述实施例，而应只由权利要求书来限定。
【附图说明】
[0017]图1为以甲醛水溶液和醇通过一系列精馏、闪蒸、吸收操作后制备出甲醛无水醇溶液及新的甲醛醇溶液的工艺过程框图，附图仅仅是用于说明本发明的示意流程图，只画出解释过程的必要设备，而其它明显需要的设施，如仪表、泵、阀门、中间罐等省略。
【具体实施方式】
[0018]实施例1:
[0019]质量比为2:1的正辛醇和甲醛水溶液，进入到精馏塔中，在0.1MPa下，设定塔釜的温度为160°C左右，可将共沸物从塔顶蒸出，通过冷凝器、分相器分离后，富含醇的液层回流入塔，另一水层采出，最终由塔釜可得到甲醛无水醇溶液。从塔釜得到的甲醛辛醇溶液，然后进入到蒸馏釜中，在0.053MPa下，实现气液两相的分离，顶部得到甲醛气体，底部得到正辛醇。辛醇可回收循环使用。而顶部的甲醛气体直接通入到吸收塔中，在0.1MPa下，从塔底进入，乙醇从塔顶通入，实现气液两相的逆流吸收。最后得到甲醛乙醇液，甲醛含量可达48%0
[0020]实施例2:
[0021]质量比为1:3的异丙醇和甲醛水溶液，进入到精馏塔中，在0.1MPa下，塔顶的回流比为3:1，塔顶采出含异丙醇水溶液，塔釜可得到甲醛无水醇溶