专利名称：一种以甲酸与混合碱反应生产二甲酸钾的方法
技术领域：
本发明涉及二甲酸钾的生产方法,特别是一种以甲酸与混合碱反 应生产二甲酸钾的方法
背景技术：
二甲酸钾或称双甲酸钾，是由甲酸钾和甲酸形成的复合盐，是一种近 年研制开发的新型词料添加剂，具有抗生素的促生长作用。无毒、无残留，
用于猪料，替代抗生素作促生长剂。在猪日粮中添加量为0.6% 1.8%，可 显著提高猪的增重效果，同时具有抗菌作用，可显著降低消化道各段食糜 中厌氧菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和沙门氏菌的含量。提高动物对疾病的抵 抗能力；并能减少由于细菌感染造成的死亡数量；有效地抑制饲料中的霉 菌等有害成份，保证饲料品质，提高饲料的保存期限；调节饲料的适口性， 提高动物的采食量；改善消化道内环境，降低胃和小肠pH值等作用。二 甲酸钾是首例经欧盟批准使用的非抗生素猪性能促生长剂，市场前景广 阔。
发明专利CN200410042487和CN200610043769分别介绍了以甲酸溶 液与氢氧化钾或碳酸钾以及甲酸溶液与固体氢氧化钾反应制备二甲酸钾 的方法，后者工艺中甲酸与固体氢氧化钾反应浓度过高，过程剧烈，大量 放热，致使过程难以控制，且易对生产人员造成伤害；前者将反应液稀释 以降低反应的剧烈程度，但反应后由于浓度过稀，每批反应均需先减压蒸 馏出过多的水分，产物结晶方可析出，无形中增大了能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应条件温和、低污染，工艺简便、高品质 的生产二甲酸钾的方法。
本发明提供的生产二甲酸钾的方法是以甲酸与混合碱(氢氧化钾和碳 酸鉀)为原料，将50% 98%的甲酸溶液与单量匹配的氢氧化钾和碳酸钾溶 液或固体在20 95。C反应1 20小时，然后反应液冷却到室温下结晶，经 离心、干燥等工艺步骤，得到产品。
必须提及的是高于95'C或密闭条件下加压的反应虽可进行，但反应本 身因操作不便或经济上原因已无任何实用价值。反应所用的甲酸溶液的质量百分比浓度通常为50% 98%;氢氧化钾或 碳酸钾的质量百分比浓度通常均为50%以上溶液或固体；所述甲酸与碳酸
钾和氢氧化钾所组成的混合碱的物质量比为L7 2.3: l范围内，其中碳
酸钾、氢氧化钾的物质的量比例在1: 25 10: l范围内。
为提高产率、减少排放对环境的影响，离心分离的母液用于配制氢氧 化钾和碳酸钾溶液。
本发明的优点是采用甲酸与氢氧化钾和碳酸钾溶液反应，既可减少 甲酸与碳酸钾反应时产生过多的二氧化碳气体，又缓冲甲酸与氢氧化钾反 应的剧烈程度，反应条件温和，过程易于控制；反应对设备要求低；离心 分离的母液可循环回用；碳酸钾、氢氧化钾的投料比可根据原料市场碳酸 钾、氢氧化钾的价格变化调整；提高了产品收率，减低了成本；无酸碱、 其它污染物排放问题。
用本发明生产的二甲酸钾产品收率94%以上，纯度98%以上。
图1 二甲酸钾生产工艺流程框图
图1中，(1)、配制氢氧化钾和碳酸钾的混合碱首批反应以水与氢氧 化钾配成50%或以上的水溶液；再加入碳酸钾溶液或固体，搅拌混匀，进 行反应。第二批反应时，用回用的母液配制混合碱。 一般情况下是边与甲
酸反应边添加。(2)、产品干燥温度为6(TC以下。
具体实施例方式
实施例l:甲酸与氢氧化钾和碳酸钾生产二甲酸钾
取195.4kg甲酸溶液(》91%)加至1000L带搅拌装置的夹套式搪瓷反 应釜中，打开冷却水，搅拌下依次缓慢加入196.4kg氢氧化钾溶液(》50%)、 226.8kg的碳酸钾溶液(》50%)，过程中有C02气体放出；之后缓慢补加 455.8 kg甲酸溶液，搅拌、控温在62土2"，反应4 5小时。搅拌降温， 结晶析出。结晶干燥得二甲酸钾产品，上清液回用到下一批反应。
将离心分离的上清液先加入反应釜中，搅拌下依次缓慢加入196.4kg 氢氧化钾、195.4kg甲酸、226.8kg碳酸钾、455.8 kg甲酸，搅拌、控温在 62土2'C，反应4 5小时。反应物真空浓縮；浓縮液搅拌降温至结晶析出。 结晶干燥得二甲酸钾产品。母液继续循环回用到下一循环反应。
本过程产品总收率94.0%，产品含量98%以上(非水滴定法，以下同)。
4实施例2、甲酸与氢氧化钾和碳酸钾生产二甲酸钾
将186.3 kg甲酸溶液(》50%)加至1000L带搅拌装置的夹套式搪瓷 反应釜中，打开冷却水，搅拌下依次缓慢加入248.0kg氢氧化钾溶液(》 70%)、 154.0kg碳酸钾固体(》99%)，之后缓慢补加434.7 kg甲酸溶液， 加料完毕后，搅拌、控温在62士2"C，反应4 5小时。反应物真空浓縮； 浓縮液搅拌降温至结晶析出。结晶干燥得二甲酸钾产品，上清液回用到下 一批反应。
将离心分离的上清液先加入反应釜中，搅拌下依次缓慢加入248.0kg 氢氧化钾、186.3kg甲酸、154.0kg碳酸钾、434.7 kg甲酸，搅拌、控温在 62±2°C，反应4 5小时。反应物真空浓縮；浓縮液搅拌降温至结晶析出。 结晶干燥得二甲酸钾产品。母液继续循环回用到下一循环反应。
本过程产品总收率95.6%，产品含量98°/。以上。 实施例3、甲酸与氢氧化钾和碳酸钾生产二甲酸钾
将185. 3kg甲酸溶液(》70%)加至1000L带搅拌装置的夹套式搪瓷 反应釜中，打开冷却水，搅拌下依次缓慢加入297.0 kg氢氧化钾溶液或固 体(》50%)、 83.7kg碳酸钾固体(》99%)，之后缓慢补加432.4 kg甲酸溶 液，加料完毕后，搅拌、控温在62土2t:，反应4 5小时。反应物真空浓 縮；浓縮液搅拌降温至结晶析出。结晶干燥得二甲酸钾产品。母液继续循 环回用到下一批反应。
将离心分离的上清液先加入反应釜中，搅拌下依次缓慢加入297.0kg 氢氧化钾、185.3kg甲酸、83.7kg碳酸钾、432.4kg甲酸，搅拌、控温在62 ±2°C，反应4 5小时。反应物真空浓縮；浓缩液搅拌降温至结晶析出。 结晶干燥得二甲酸钾产品。母液继续循环回用到下一批反应。
本过程产品总收率94.3%，产品含量9抓以上。 实施例4、甲酸与氢氧化钾和碳酸钾生产二甲酸钾
将38.7g氢氧化钾配成50%水溶液入三口瓶中，搅拌下缓慢加入3.6g 碳酸钾固体(》99%)，配成混合碱溶液，边搅边加67.9g甲酸溶液(》85%)， 加料完毕后，搅拌、控温在62士2。C，反应4 5小时。搅拌降温，结晶析 出。结晶干燥得二甲酸钾产品，上清液回用到下一批反应。
将离心分离的上清液先加入三口瓶中，搅拌下依次缓慢加入38.7g氢 氧化钾、3.6g碳酸钾、67.9g甲酸，搅拌、控温在62土2。C，反应4 5小时。反应物真空浓縮；浓縮液搅拌降温至结晶析出。结晶干燥得二甲酸钾 产品。母液继续循环回用到下一批反应。
本过程产品总收率94.6%，产品含量98%以上。
权利要求
1、一种以甲酸与混合碱反应生产二甲酸钾的方法，其特征在于所述的混合碱为碳酸钾和氢氧化钾的混合物。
2、 根据权利要求l所述方法，其特征在于所述的甲酸与混合碱 反应是将质量百分比浓度为50% 98%甲酸溶液与当量匹配的固体或 液体碳酸钾和氢氧化钾的混合物在20 95。C反应1 20小时，然后将 得到的反应溶液降温得结晶，离心分离，结晶千燥得产品，结晶母液 回用。
3、 根据权利要求2所述方法，其特征在于所述甲酸与碳酸钾和 氢氧化钾所组成的混合碱的当量浓度比范围为1.7 2.3: 1。
4、 根据权利要求2或3所述方法，其特征在于所述混合碱的碳 酸钾与氢氧化钾组成物质的量比例在1: 25 10: l范围内。
5、 根据权利要求4所述方法，其特征在于所述的碳酸钾或氢氧化钾溶液浓度均不低于50%。
6、 根据权利要求2或5所述方法，其特征在于在62士2"温度 下，反应4 5小曰寸。
全文摘要
本发明提供一种以甲酸和混合碱生产二甲酸钾的方法，它以甲酸与碳酸钾和氢氧化钾的混合物为原料，所述的甲酸与混合碱反应是将质量百分比浓度为50％～98％甲酸溶液与当量匹配的固体或液体碳酸钾和氢氧化钾的混合物在20～95℃反应1～20小时，然后将得到的反应溶液降温得结晶，离心分离，结晶干燥得产品，结晶母液回用。本发明优点是反应条件温和，过程易于控制；对设备要求低；离心分离的母液可循环套用，无酸碱、其它污染物排放问题。本发明生产的二甲酸钾产品收率94％以上，纯度98％以上，产品收率提高，成本降低，可作为非抗生素促生长剂，直接添加于猪饲料。
文档编号C07C53/00GK101434531SQ20071017754
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者罗红平, 胡冬琴, 裴双秀, 瓯 金 申请人:北京桑普生物化学技术有限公司