本发明涉及化工产品纯化
技术领域：
，且特别涉及一种色谱纯正丙醇及其制备方法、生产系统。
背景技术：
：色谱纯是指进行色谱分析时使用的标准试剂或者溶剂，其在低波长处的紫外吸光度比较低，在色谱条件下，只能出现指定化合物的峰，不能出现杂质峰，因此，色谱纯试剂的纯度要求很高，除对指定化合物含量的要求很高以外，还对其中的微尘、水分等杂质含量有很高的要求，属于高纯试剂的范畴。目前，国内的色谱纯市场多为国外试剂公司所垄断，如merck、sigma、fisher、tedia等，国外试剂公司价格高，对于国内的色谱纯用户来说，会导致成本过高过高。因此，打破国外技术壁障对我国的色谱纯
技术领域：
的垄断，建立我国自有的色谱纯试剂的标准化产业具有极大的意义及作用。色谱纯正丙醇是常用的液相色谱流动相之一，国内外已经报道了多种正丙醇的纯化工艺，纯化方法主要包括：包括：脱色、吸附、精馏，或者脱色、吸附、精馏相结合等步骤，这些纯化方法的缺点是产品纯度不高，不满足科研要求，或者收率不高、成本过高。因此，需要一种生产成本低的正丙醇制备方法，且采用该方法制得的色谱纯正丙醇品质好、产率高，能满足色谱纯试剂要求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种色谱纯正丙醇的制备方法，此方法生产成本低，制得的色谱纯正丙醇品质好、产率高。本发明的另一目的在于提供一种色谱纯正丙醇，其品质好、产率高，满足色谱纯试剂要求。本发明的另一目的在于提供一种色谱纯正丙醇的生产系统，其专门用于制备色谱纯正丙醇，实现色谱纯正丙醇的规模化工业生产。本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种色谱纯正丙醇的制备方法，其包括以下步骤：将工业级的正丙醇作为原料，首先通过活性炭吸附，其次加入2、4-二硝基苯肼和浓硫酸进行反应，并冷却，之后分别通过活性炭吸附、4a分子筛吸附，接着进行精馏。进一步地，在本发明较佳实施例中，首先通过活性炭吸附的具体方法是：将正丙醇升温至50～60℃，并循环通入活性炭柱中进行循环吸附，控制正丙醇在活性炭柱中的流速为0.1～2m/s，循环时间为8～16小时；冷却后通过活性炭吸附的具体方法是：将冷却后的溶液循环通入活性炭柱中进行循环吸附，直至溶液无色。进一步地，在本发明较佳实施例中，加入2、4-二硝基苯肼和浓硫酸进行反应的具体方法是：在通过活性炭吸附后的溶液中加入溶液质量0.1～1％的2、4-二硝基苯肼和0.01～0.1％的浓硫酸，搅拌反应2～3个小时。进一步地，在本发明较佳实施例中，冷却的具体方法是：将反应所得的溶液循环通入深冷器中，直至冷却至0℃。进一步地，在本发明较佳实施例中，通过4a分子筛吸附的具体方法是：将通过活性炭吸附后的溶液循环通入4a分子筛柱进行循环吸附，控制溶液在4a分子筛柱中的流速为0.1～2m/s，循环时间为3～36小时。进一步地，在本发明较佳实施例中，精馏的具体方法是：对通过4a分子筛吸附后的溶液加热，产生的气体经过精馏塔，并建立全回流，控制回流比为1～3，全回流时间为3～5小时，采出的合格品即为成品。进一步地，在本发明较佳实施例中，制备方法还包括在精馏后进行的离子交换、过滤步骤。本发明提出一种色谱纯正丙醇，其采用上述的色谱纯正丙醇的制备方法制得。本发明提出一种色谱纯正丙醇的生产系统，其包括：反应釜，用于容纳溶液，并作为反应容器；活性炭柱，用于进行活性炭吸附；4a分子筛柱，用于进行4a分子筛吸附；深冷器，用于进行冷却；精馏塔，用于进行精馏；以及成品罐，用于收集成品，其中，反应釜分别与活性炭柱、4a分子筛柱和深冷器连接，反应釜、精馏塔和成品罐顺次连接。进一步地，在本发明较佳实施例中，生产系统还包括安装于反应釜和活性炭柱、4a分子筛柱、深冷器之间的循环泵，以及安装于精馏塔顶部的冷凝器、回流罐，反应釜、循环泵和活性炭柱形成用于进行循环吸附的循环管路，反应釜、循环泵和4a分子筛柱形成用于进行循环吸附的循环管路，反应釜、循环泵和深冷器形成用于进行循环冷却的循环管路；精馏塔、冷凝器和回流罐形成用于进行全回流的循环管路。本发明实施例的色谱纯正丙醇及其制备方法、生产系统的有益效果是：本发明实施例的色谱纯正丙醇的制备方法是将工业级的正丙醇作为原料，首先通过活性炭吸附，其次加入2、4-二硝基苯肼和浓硫酸进行反应，并冷却，之后分别通过活性炭吸附、4a分子筛吸附，接着进行精馏，该制备方法的生产成本低，制得的色谱纯正丙醇品质好、产率高，满足色谱纯试剂要求。本发明实施例的色谱纯正丙醇的生产系统包括反应釜；活性炭柱；4a分子筛柱；深冷器；精馏塔；以及成品罐，其中，反应釜分别与活性炭柱、4a分子筛柱和深冷器连接，反应釜、精馏塔和成品罐顺次连接，该生产系统专门用于制备色谱纯正丙醇，实现色谱纯正丙醇的规模化工业生产。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明实施例提供的色谱纯正丙醇的生产系统的结构示意图。图标：100-生产系统；001-原料输送泵；002-反应釜；003-循环泵；004-活性炭柱；005-深冷器；006-4a分子筛柱；007-精馏塔；008-冷凝器；009-回流罐；010-成品罐；011-成品输送泵；012-阳离子树脂柱；013-过滤器。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的色谱纯正丙醇及其制备方法、生产系统进行具体说明。本发明实施例提供一种色谱纯正丙醇的制备方法，其包括以下步骤：将工业级的正丙醇作为原料，首先通过活性炭吸附，其次加入2、4-二硝基苯肼和浓硫酸进行反应，并冷却，之后分别通过活性炭吸附、4a分子筛吸附，接着进行精馏，优选还包括在精馏后进行的离子交换、过滤步骤，最后得到色谱纯正丙醇。本实施例中，色谱纯正丙醇的制备方法具体包括以下步骤：s1、活性炭吸附：将正丙醇升温至50～60℃，并循环通入活性炭柱中进行循环吸附，控制正丙醇在活性炭柱中的流速为0.1～2m/s，循环时间为8～16小时。本实施例中，活性炭柱中填充的是活化再生型活性炭，活化再生型活性炭的材料来源为椰壳制成的椰壳活性炭颗粒。活化再生型活性炭的制备方法为：将椰壳活性炭颗粒经过浓度为0.1％～10％的优级纯hcl和浓度为0.1％～10％的优级纯hno3组成的混酸反复清洗，再经过脱离子水反复清洗，直至清洗液为中性为止；然后在氮气保护中，于450℃温度下再生，得到活化再生型活性炭。s2、加入2、4-二硝基苯肼和浓硫酸进行反应：在通过活性炭吸附后的溶液中加入溶液质量0.1～1％的2、4-二硝基苯肼和0.01～0.1％的浓硫酸，搅拌反应2～3个小时。s3、冷却：将反应所得的溶液循环通入深冷器中，直至冷却至0℃。s4、活性炭吸附：将冷却后的溶液循环通入活性炭柱中进行循环吸附，直至溶液无色。s5、4a分子筛吸附：将通过活性炭吸附后的溶液循环通入4a分子筛柱进行循环吸附，控制溶液在4a分子筛柱中的流速为0.1～2m/s，循环时间为3～36小时，以除去溶液中的水分。本实施例中，4a分子筛柱中填充的是活化再生型4a分子筛。活化再生型4a分子筛的制备方法为：将新4a分子筛经过浓度为0.1％～3％的naoh溶液循环冲洗，且循环冲洗时间为10～36小时，再用脱离子水循环冲洗，直至清洗液为中性为止：然后在氮气保护中，于450℃温度下再生，得到活化再生型4a分子筛。s6、精馏：对通过4a分子筛吸附后的溶液加热，产生的气体经过精馏塔，并建立全回流，控制回流比为1～3，全回流时间为3～5小时，采出的合格品即为成品。本实施例中，精馏塔的高度为2m～30m，内径为4cm～22cm，塔内装填玻璃弹簧填料、不锈钢西塔环、不锈钢规整填料和陶瓷填料中的至少一种。s7、离子交换：将精馏所得的成品通入阳离子树脂柱进行离子交换，控制成品在阳离子树脂柱中的流速为0.1～2m/s。s8、过滤：将离子交换所得的溶液通入过滤器中进行过滤，即得色谱纯正丙醇。本发明实施例提供一种色谱纯正丙醇，其采用如上述的色谱纯正丙醇的制备方法制得。参见图1所示，本发明实施例提供一种色谱纯正丙醇的生产系统100，其包括：用于容纳溶液，并作为反应容器的反应釜002；用于进行活性炭吸附的活性炭柱004；用于进行4a分子筛吸附的4a分子筛柱006；用于进行冷却的深冷器005；用于进行精馏的精馏塔007；用于收集成品的成品罐010；用于进行离子交换的阳离子树脂柱012；以及用于进行过滤的过滤器013，其中，反应釜002分别与活性炭柱004、4a分子筛柱006和深冷器005连接，反应釜002、精馏塔007、成品罐010、阳离子树脂柱012和过滤器013顺次连接。其中，活性炭柱004中填充的是活化再生型活性炭；4a分子筛柱006中填充的是活化再生型4a分子筛；精馏塔007的高度为2m～30m，内径为4cm～22cm，塔内装填玻璃弹簧填料、不锈钢西塔环、不锈钢规整填料和陶瓷填料中的至少一种，具体的，精馏塔007的高度为15m，内径为15cm，塔内装填玻璃弹簧填料；阳离子树脂柱012的型号为abd1upw3eh1+ido10-pfa-3/4300；过滤器013为200nm过滤器013，其型号为flhf20010m3f300+ido10-pfa-3/4300，过滤柱材质为纯聚丙烯或纯聚四氟乙烯。本实施例中，生产系统100还包括原料输送泵001和成品输送泵011，原料输送泵001与反应釜002连接，用于将原料自动输送进反应釜002中；成品输送泵011安装于成品罐010和阳离子树脂柱012之间，用于将成品罐010中的成品自动输送出至阳离子树脂柱012。本实施例中，生产系统100还包括安装于反应釜002和活性炭柱004、4a分子筛柱006、深冷器005之间的循环泵003，反应釜002、循环泵003和活性炭柱004形成用于进行循环吸附的循环管路，反应釜002、循环泵003和4a分子筛柱006形成用于进行循环吸附的循环管路，反应釜002、循环泵003和深冷器005形成用于进行循环冷却的循环管路。本实施例中，生产系统100还包括安装于精馏塔007顶部的冷凝器008、回流罐009，精馏塔007、冷凝器008和回流罐009形成用于进行全回流的循环管路。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种色谱纯正丙醇，其是采用图1所示的生产系统100，并按照下述的制备方法制得：(1)将工业级正丙醇作为原料，通过原料输送泵001输送到反应釜002，关闭原料输送泵001，将反应釜002内的正丙醇升温至55℃，开启循环泵003和活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002内的正丙醇循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，控制正丙醇在活性炭柱004中的流速为1m/s，循环时间为12小时。(2)关闭活性炭柱004，向反应釜002的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)中加入溶液质量0.5％的2、4-二硝基苯肼和0.05％的浓硫酸，搅拌反应2.5个小时；(3)开启深冷器005，建立形成反应釜002、循环泵003与深冷器005之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即反应所得的溶液)循环通入深冷器005中，直至冷却至0℃。(4)关闭深冷器005，开启活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即冷却后的溶液)循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，直至溶液无色为止。(5)关闭活性炭柱004，开启4a分子筛柱006，建立形成反应釜002、循环泵003与4a分子筛柱006之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)循环通入4a分子筛柱006进行循环吸附，控制溶液在4a分子筛柱006中的流速为1m/s，循环时间为24小时。(6)对反应釜002内的溶液(即通过4a分子筛吸附后的溶液)加热，产生的气体经过精馏塔007精馏，并建立全回流，控制回流比为2，全回流时间为4小时，采出前后不合格馏分，采出中间检测合格部分(即成品)输送到成品罐010。(7)将成品罐010内的成品(即精馏所得的成品)通过成品输送泵011输送到阳离子树脂柱012，控制成品在阳离子树脂柱012中的流速为1m/s。(8)将经过阳离子树脂柱012的溶液通过过滤器013，然后装瓶，即得色谱纯正丙醇产品。实施例2本实施例提供一种色谱纯正丙醇，其是采用图1所示的生产系统100，并按照下述的制备方法制得：(1)将工业级正丙醇作为原料，通过原料输送泵001输送到反应釜002，关闭原料输送泵001，将反应釜002内的正丙醇升温至50℃，开启循环泵003和活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002内的正丙醇循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，控制正丙醇在活性炭柱004中的流速为0.2m/s，循环时间为8小时。(2)关闭活性炭柱004，向反应釜002的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)中加入溶液质量1％的2、4-二硝基苯肼和0.1％的浓硫酸，搅拌反应3个小时；(3)开启深冷器005，建立形成反应釜002、循环泵003与深冷器005之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即反应所得的溶液)循环通入深冷器005中，直至冷却至0℃。(4)关闭深冷器005，开启活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即冷却后的溶液)循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，直至溶液无色为止。(5)关闭活性炭柱004，开启4a分子筛柱006，建立形成反应釜002、循环泵003与4a分子筛柱006之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)循环通入4a分子筛柱006进行循环吸附，控制溶液在4a分子筛柱006中的流速为2m/s，循环时间为36小时。(6)对反应釜002内的溶液(即通过4a分子筛吸附后的溶液)加热，产生的气体经过精馏塔007精馏，并建立全回流，控制回流比为3，全回流时间为5小时，采出前后不合格馏分，采出中间检测合格部分(即成品)输送到成品罐010。(7)将成品罐010内的成品(即精馏所得的成品)通过成品输送泵011输送到阳离子树脂柱012，控制成品在阳离子树脂柱012中的流速为2m/s。(8)将经过阳离子树脂柱012的溶液通过过滤器013，然后装瓶，即得色谱纯正丙醇产品。实施例3本实施例提供一种色谱纯正丙醇，其是采用图1所示的生产系统100，并按照下述的制备方法制得：(1)将工业级正丙醇作为原料，通过原料输送泵001输送到反应釜002，关闭原料输送泵001，将反应釜002内的正丙醇升温至60℃，开启循环泵003和活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002内的正丙醇循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，控制正丙醇在活性炭柱004中的流速为2m/s，循环时间为16小时。(2)关闭活性炭柱004，向反应釜002的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)中加入溶液质量0.2％的2、4-二硝基苯肼和0.02％的浓硫酸，搅拌反应2个小时；(3)开启深冷器005，建立形成反应釜002、循环泵003与深冷器005之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即反应所得的溶液)循环通入深冷器005中，直至冷却至0℃。(4)关闭深冷器005，开启活性炭柱004，建立形成反应釜002、循环泵003与活性炭柱004之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即冷却后的溶液)循环通入活性炭柱004中进行循环吸附，直至溶液无色为止。(5)关闭活性炭柱004，开启4a分子筛柱006，建立形成反应釜002、循环泵003与4a分子筛柱006之间的循环管路，反应釜002中的溶液(即通过活性炭吸附后的溶液)循环通入4a分子筛柱006进行循环吸附，控制溶液在4a分子筛柱006中的流速为0.2m/s，循环时间为5小时。(6)对反应釜002内的溶液(即通过4a分子筛吸附后的溶液)加热，产生的气体经过精馏塔007精馏，并建立全回流，控制回流比为1，全回流时间为3小时，采出前后不合格馏分，采出中间检测合格部分(即成品)输送到成品罐010。(7)将成品罐010内的成品(即精馏所得的成品)通过成品输送泵011输送到阳离子树脂柱012，控制成品在阳离子树脂柱012中的流速为0.2m/s。(8)将经过阳离子树脂柱012的溶液通过过滤器013，然后装瓶，即得色谱纯正丙醇产品。以下结合试验对本发明实施例中的色谱纯正丙醇进行检测。表1色谱纯正丙醇的各项指标要求一、对实施例1～3中的色谱纯正丙醇进行紫外吸光度检测：使用的仪器型号为上海光谱紫外分光光度计sp-752型，采用1cm石英比色皿，分光光度计开机后，预热半个小时后，开始检测，采用二次蒸馏水或者脱离子水做参比，检测每个样品在210nm，225nm，250nm，300-400nm波长下的紫外吸光度，结果如下：表2色谱纯正丙醇的紫外吸光度检测结果波长210nm225nm250nm260nm270nm300nm原料10.70.150.120.050.04实施例10.90.30.0220.0130.090.005实施例20.80.20.0220.0130.080.004实施例30.80.20.0220.0130.080.004色谱纯标准≤1.00≤0.50≤0.05≤0.02≤0.01≤0.01农残标准≤1.00≤0.50≤0.05≤0.02≤0.01≤0.01二、对实施例1～3中的色谱纯正丙醇进行水含量指标检测、蒸发残渣指标检测和纯度指标检测：水含量指标检测所用仪器型号：瑞士万通metrohm831kf；蒸发残渣指标检测所用仪器：分析天平、蒸发皿、恒温水浴蒸发、烘箱；纯度指标检测所用仪器：agilent6890气相色谱的氢火焰离子化检测器(gc-fid)。检测结果如下所示：表3色谱纯正丙醇的水分含量、蒸发残渣、纯度检测结果由上述检测结果可以看出：本发明实施例的色谱纯正丙醇的各项性能指标明显优于色谱纯正丙醇标准。综上所述，本发明实施例的色谱纯正丙醇的制备方法的生产成本低，制得的色谱纯正丙醇品质好、产率高，满足色谱纯试剂要求；本发明实施例的色谱纯正丙醇的生产系统专门用于制备色谱纯正丙醇，实现色谱纯正丙醇的规模化工业生产。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。当前第1页12