专利名称：癸二酸的精制方法
技术领域：
本发明涉及一种脂肪族羧酸的精制方法，更确切地说是涉及一种癸二酸的精制方法。
背景技术：
以癸二酸为原料可以制备一系列的聚合产品，如高品质增塑剂、粘结剂以及电子电容行业制备电介液等，这些产品对癸二酸的色度、灰份等质量指标有很高的要求，而目前的工业癸二酸无法达到其质量要求，必须以工业癸二酸为原料，通过提纯和精制工艺得到的精制癸二酸才能满足上述行业对癸二酸的质量要求。
对癸二酸进行精制，现有的方法主要有有机溶剂萃取、减压蒸馏以及区域熔融提纯等方法。
采用区域熔融的方法精制癸二酸，其原料癸二酸含量为99.5％，经过区域熔融提纯后达到99.8％，使用惰性气体氦气作为保护气体。但其熔体产品略显黄色，说明未能有效脱除着色物质。
日本专利昭50-117714公开了一种采用有机溶剂萃取精制癸二酸的方法，是以脂肪族酮或芳香族酮作为萃取剂，从含有二羧酸的水溶液精制二羧酸。从各种溶剂的萃取能力比较来看，酰胺类及环己酮具有较好的萃取能力，萃取率大于85％。
日本专利昭53-82717公开的一种精制方法是将癸二酸粗产品溶解在溶剂中，加入尿素和癸二酸生成尿素包接物，从癸二酸溶液中析出分离后，将包接物分解得到癸二酸和尿素。比较好的溶剂有甲醇、乙醇、丙醇等醇类，这些醇类能溶解癸二酸和尿素，并能容易地使癸二酸尿素包接化合物从中析出。另一种分解方法是在苯、甲苯类、戊烷和己烷等碳氢类的溶剂存在下，加热至90～100℃，分解的尿素不溶解在这些碳氢类的溶剂中以固体分离，癸二酸在馏去溶剂后得到。经此方法处理后，可得到纯度达99.5％以上的癸二酸产品。
发明内容
本发明的目的是采用一种化学氧化脱色方法，氧化分解癸二酸中所含的有机色素以及控制冷却降温结晶的工艺来降低癸二酸的色度和灰份，从而达到癸二酸作为电子电容电介质的原料及聚合类粘结剂原料的质量要求。
工业癸二酸中含有微量的有机色素，一类是蓖麻油中的叶黄素、胡萝卜素等脂溶性物质所产生的自然色素，另一类色素是由癸二酸制造工艺中产生的副产物如羟基癸酸、十八碳烯酸之类物质，发色机理十分复杂。本发明使用双氧水作为化学氧化脱色剂，用以氧化分解癸二酸中的有机着色物质，破坏含双键的发色基团，取得了很好的脱色效果。
本发明的癸二酸的精制方法，是往反应结晶釜中分别加入去离子水、双氧水和磷酸，然后投入工业癸二酸粗品，开始搅拌，加热升温，使癸二酸充分均匀混合溶解以后，继续加入双氧水进行氧化脱色反应，反应结束后开启冷却水，逐渐降温冷却，结晶，至常温时，离心分离，干燥得到精制癸二酸产品。所述的双氧水的加入量是工业癸二酸粗品∶双氧水(以50wt％计)的重量比＝1∶0.5～2，去离子水的加入量是工业癸二酸粗品∶去离子水的重量比＝1∶1.5～2.5，磷酸的加入量是工业癸二酸粗品∶磷酸的重量比＝1∶0.0005～0.002。所述的双氧水氧化脱色反应温度控制在90～110℃，氧化脱色反应时间控制在0.5～2.5hr。
由于工业癸二酸生产过程中，其单钠盐通过酸化后得到的癸二酸产品中夹带无机盐份，是造成其灰份较高的主要因素。由于产品颗粒呈粉末状，无法充分洗涤工业癸二酸中夹带的硫酸钠等无机盐组分，本发明采用去离子水高温度下溶解降温，控制冷却降温速率结晶，使癸二酸晶体呈颗粒状，精制产品的灰份从工业癸二酸的400ppm降到60ppm以下。所述的逐渐降温冷却时，控制冷却降低温度的速率为3～5℃/hr。
发明的效果表1工业癸二酸与精制癸二酸色度及外观比较
表2工业癸二酸和精制癸二酸灰份结果对比
从上述表1和表2的分析数据结果可以看到，工业癸二酸经氧化脱色和控制降温结晶处理后，其色度和灰份指标有了很大的改善，以上指标能充分达到电子电容器行业以及聚合类粘结剂的癸二酸原料的使用要求。
具体实施例方式
下面将通过对本发明方法的具体实施例的详细描述来进一步阐述本发明，但实施例不是对本发明的限制。
实施例1在300L的塘玻璃反应釜中，加入200kg去离子水，开启搅拌并投入100kg工业癸二酸原料、25kg50wt％的双氧水、pH调节剂磷酸0.12kg，加热升温至99.5～100℃，并维持1hr，然后再投入75kg50wt％双氧水，在99.5～100℃以上维持氧化反应1hr，然后控制降温速度慢慢冷却，经过约18～19hr后冷却至30.5℃，结晶产品经离心分离、干燥得到精制癸二酸产品，产品收率98.6％，热熔比色(APHA)40，灰份30ppm。
实施例2在300L的塘玻璃反应釜中，加入135kg去离子水，开启搅拌并投入90kg工业癸二酸原料、45kg50wt％的双氧水、pH调节剂磷酸0.045kg，加热升温至100℃，维持反应时间2hr，控制结晶降温冷却速度至30℃，24hr结晶产品经离心分离干燥得到精制癸二酸产品，产品收率89.7％，热熔比色(APHA)30，灰份35ppm。
实施例3在300L的塘玻璃反应釜中，加入275kg去离子水，开启搅拌，投入110kg工业癸二酸原料、20kg50wt％的双氧水、pH调节剂磷酸0.22kg，加热升温至100℃，维持1hr，使其充分溶解，然后再投入180kg50wt％的双氧水，并在100℃下维持反应2hr，然后控制冷却结晶速度10hr至45℃，离心分离，干燥得到精制癸二酸产品，产品收率95.5％，热熔比色(APHA)40，灰份35ppm。
权利要求
1.一种癸二酸的精制方法，其特征在于该方法包括以下操作步骤往反应结晶釜中分别加入去离子水、双氧水和磷酸，然后投入工业癸二酸粗品，开始搅拌，加热升温，使癸二酸充分均匀混合溶解以后，继续加入双氧水进行氧化脱色反应，反应结束后开启冷却水，逐渐降温冷却，结晶，至常温时，离心分离，干燥得到精制癸二酸产品。
2.如权利要求1所述的精制方法，其特征在于所述的双氧水的加入量是工业癸二酸粗品∶双氧水(以50wt％计)的重量比＝1∶0.5～2。
3.如权利要求1所述的精制方法，其特征在于所述的去离子水的加入量是工业癸二酸粗品∶去离子水的重量比＝1∶1.5～2.5。
4.如所述要求1所述的精制方法，其特征在于所述的磷酸的加入量是工业癸二酸粗品∶磷酸的重量比＝1∶0.0005～0.002。
5.如权利要求1所述的精制方法，特征在于所述的双氧水氧化脱色反应温度控制在90～110℃。
6.如权利要求1所述的精制方法，其特征在于所述的双氧水氧化脱色反应时间控制在0.5～2.5hr。
7.如权利要求1所述的精制方法，其特征在于所述的逐渐降温冷却时，控制冷却降低温度的速率为3～5℃/hr。
全文摘要
一种癸二酸的精制方法，是以工业癸二酸为原料，用双氧水作为氧化脱色剂，氧化分解癸二酸中的微量有机着色物质，并通过控制冷却速度结晶生成颗粒状癸二酸晶体，从而大大降低了癸二酸的色度和灰份。采用本发明方法精制的癸二酸达到了电容器制造电介质和聚合类粘结剂对使用癸二酸的质量要求。
文档编号C07C55/00GK1490296SQ0213743
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2002年10月15日
发明者崔伟, 乔容芳, 戎大明, 崔 伟 申请人:上海焦化有限公司