专利名称：间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法
技术领域：
本发明涉及一种间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法，属于四氢呋喃和水的共沸混合物的分离技术。
背景技术：
四氢呋喃又名1，4-环氧乙烷(简称THF)，是一种性能优良的贵重有机溶剂，在化工、医药生产中具有广泛应用，常用作反应性溶剂，有“万能溶剂”之称，普遍用于表面涂料、保护性涂料、油墨、萃取剂和人造革的表面处理。医药工业中，可用于生产咳必清、黄体酮、利复雷素等。具有良好的蒸发性能。可用于精密磁带工业和用于粘合剂方面。此外它还用于多种化工产品的合成原料，如尼龙66，聚四氢呋喃等。常压下四氢呋喃与水形成最低恒沸物，恒沸温度64℃，含水6.7％(质量分率)，普通精馏方法无法得到高纯度的四氢呋喃。
从现有的文献报道，分离THF-H2O恒沸物主要采用三种方法——萃取精馏、膜分离法和一般化学方法。但是后两种方法还只限于实验室研究阶段，已经工业化的只有萃取精馏。《化工环保》，1999年第19卷第1期，12-16，报道了用反应萃取精馏技术除去THF-H2O中的水分，在精馏过程中向THF-H2O混合物中加入乙二醇钠，使之发生可逆反应 在此可逆反应中，乙二醇钠起“载体”作用，它与被分离体系中的水发生反应生成乙二醇和氢氧化钠。而在溶剂回收过程中，乙二醇与氢氧化钠反应生成乙二醇钠和水，即乙二醇钠不断将体系中的水载出，而它本身不发生变化。此法得到的THF纯度可达99.4％。
USAppl.222727提出用1，4-丁二醇做为萃取剂对THF-H2O恒沸物进行萃取精馏分离。操作温度范围为40～60℃，压力范围为0.1～9.8bar，四氢呋喃做为精馏塔的一股出料回收，而另外一股出料则是1，4-丁二醇和水的混合物，水可以较容易地从混合物中分离出来，从而使1，4-丁二醇循环使用，避免了专利EP-A-0255400中存在爆炸的危险，该方法是目前除去四氢呋喃里水分的主要工业化方法。
此外，USappl.303325应用1-丙烯二乙醇作为萃取剂分离四氢呋喃和水的混合物，此法得到的四氢呋喃含水量仅140ppm。匈牙利的Dencs，Bela，Mrs.等用四氯化碳作萃取剂脱除水，水的含量小于0.1g/dm3。
以上的各种方法都存在一定问题，尤其是萃取剂的价格昂贵和使用量大，目前1，4-丁二醇是最经济，分离效果最好的萃取剂，但是较大的溶剂比增加了萃取精馏塔和溶剂回收塔的负荷，能量消耗和设备投资都较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法，该方法得到的四氢呋喃产品品质高。
本发明是通过以下技术方案加以实现的一种间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法，该方法采用由精馏塔、泵、萃取剂储罐、冷凝器、回流罐和产品储罐构成的萃取精馏装置，实现间歇萃取精馏精制四氢呋喃，其特征在于包括以下过程将四氢呋喃与水形成的共沸物或接近共沸组成的四氢呋喃与水的混合物一次性加入精馏塔的塔釜中，常压在塔釜温度60～80℃下全回流0.5～2小时，然后加入1，2-丙二醇为萃取剂，萃取剂的质量为待分离共沸物质量的1.5～2.5倍，并在塔顶温度控制在65～66℃，塔釜温度控制在70～190℃，继续保持全回流状态0.5～2小时，然后以回流比为1～5，从塔顶采出纯度达99.7wt％以上，水的含量低于0.24wt％四氢呋喃产品，当塔顶温度超过66℃时，停止加入萃取剂。再以回流比1～3，塔釜温度在100～190℃，由塔顶采出水后，塔釜得到纯1，2-丙二醇。
本发明的优点是工艺简单，无需进行设备改造，收率好，产品质量高。使用的萃取剂与现有技术使用的萃取剂1，4-丁二醇相比，不仅大大减少了萃取剂的消耗量，而且降低了塔釜的温度，减少了过程中所需能耗，1，2-丙二醇的毒性小，价格低廉，回收容易。
图1为实现本发明采用的装置示意图。
图中，1为精馏塔塔体，2为保温套，3为精馏塔塔釜，4为泵，5为萃取剂储罐，6为冷凝器，7为回流罐，8为产品储罐。
具体实施例方式
实施例采用内径为25mm有效填料高度1m，内装3mm×3mm的高效不锈钢θ环填料的精馏塔，理论塔板数为30，精馏塔的操作压力为常压。塔釜为250ml三口瓶，向塔釜加入原料100ml(含水12.7wt％的四氢呋喃)。开启电加热套，保持全回流40min，塔顶温度控制在62～64℃，塔釜温度控制在64～70℃。然后从塔顶以60ml/h的速度加入150ml的1，2-丙二醇萃取剂，继续保持全回流0.5h，塔顶温度控制在66℃，塔釜温度控制在80～190℃。而后以回流比为3的速度采出产品，当塔顶温度超过66℃后表明大部分四氢呋喃已经采出，继续加热，保持回流比不变，从塔顶采出水，当塔釜温度上升到185-190℃，由塔釜采出1，2-丙二醇。
塔顶产品经气相色谱分析组成为四氢呋喃99.76wt％，水0.24wt％，回收的萃取剂1，2-丙二醇含量达到99.9wt％。
权利要求
1.一种间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法，该方法采用由精馏塔、泵、萃取剂储罐、冷凝器、回流罐和产品储罐构成的萃取精馏装置，实现间歇萃取精馏精制四氢呋喃，其特征在于包括以下过程将四氢呋喃与水形成的共沸物或接近共沸组成的四氢呋喃与水的混合物一次性加入精馏塔的塔釜中，常压在塔釜温度60～80℃下全回流0.5～2小时，然后加入1，2-丙二醇为萃取剂，萃取剂的质量为待分离共沸物质量的1.5～2.5倍，并在塔顶温度控制在65～66℃，塔釜温度控制在70～190℃，继续保持全回流状态0.5～2小时，然后以回流比为1～5，从塔顶采出纯度达99.7wt％以上，水的含量低于0.24wt％四氢呋喃产品，当塔顶温度超过66℃时，停止加入萃取剂，再以回流比1～3，塔釜温度在100～190℃，由塔顶采出水后，塔釜得到纯1，2-丙二醇。
全文摘要
本发明公开了一种间歇萃取精馏精制四氢呋喃的方法。该方法采用由精馏塔、泵、萃取剂储罐、冷凝器、回流罐和产品储罐构成的萃取精馏装置，间歇萃取精馏精制四氢呋喃，包括以下过程将四氢呋喃与水的共沸物或接近共沸组成的混合物一次性加入塔釜中，常压在塔釜温度60～80℃下全回流，然后加入1，2－丙二醇为萃取剂，在塔顶温度65～66℃，塔釜温度在70～190℃，继续全回流，然后以回流比为1～5，从塔顶采出纯度达99.7wt％以上，水的含量低于0.24wt％四氢呋喃产品，当塔顶温度超过66℃时，停止加入萃取剂。再以回流比1～3，塔釜温度在100－190℃，由塔顶采出水后，塔釜得到纯1，2－丙二醇。本发明的优点工艺简单，制得产品质量高。
文档编号C07D307/08GK1760191SQ200510016029
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月11日 优先权日2005年11月11日
发明者许松林, 王惠媛 申请人:天津大学