一种从DL-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法与流程

文档序号:30064820发布日期:2022-05-18 00:39阅读:142来源:国知局
一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法
技术领域
1.本发明属于化工生产技术领域,具体涉及一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法。


背景技术:

2.dl-泛解酸内酯作为一种重要的化工中间体,是合成泛酸钙、泛醇的重要原料,其在饲料、化妆品和医药中有着重要的作用。
3.据有关文献报道,采用现有的工艺生产dl-泛解酸内酯,其中一个重要的副产物新戊二醇无法避免,且新戊二醇作为副产物的产量较大,占总体系的3-5%。
4.新戊二醇(npg)是白色结晶固体,无臭,具有吸湿性,主要用于生产不饱和树脂、无油醇酸树脂、聚氨脂泡沫塑料和弹性体的增塑剂、表面活性剂、绝缘材料、印刷油墨、阻聚剂、合成航空润滑油油品添加剂等。同时,新戊二醇还是优良的溶剂,可用于芳烃和环烷基碳氢化合物的选择分离;还可用作生产稳定剂、杀虫剂的原料。
5.dl-泛解酸内酯生产过程中产生的新戊二醇若不除去,会对dl-泛解酸内酯的下游应用产生影响,而且新戊二醇本身是重要的化工原材料,具有经济效益,因此从dl-泛解酸内酯产品中分离新戊二醇具有重要意义。但新戊二醇的化学性质较为稳定,难以通过化学方法去除,因此有待于研究适合工业应用的分离新戊二醇的方法。


技术实现要素:

6.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法。该方法对dl-泛解酸内酯合成料液中的新戊二醇具有较高的去除率,且分离的新戊二醇具有较高的纯度。
7.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
8.本发明提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,所述方法包括:
9.将dl-泛解酸内酯合成料液除水后加入精馏塔中进行精馏,所述精馏塔从下至上依次包括塔底部、塔下部、塔中部和塔顶部部,控制所述塔底部的温度为170-175℃,所述塔下部的温度为160-165℃,所述塔中部的温度为145-150℃,所述塔顶部的温度为115-120℃,所述精馏塔内的真空压力为-0.093~-0.099mpa,从所述塔顶部采集新戊二醇。
10.本发明采用精馏的方式分离新戊二醇,通过选择合适的精馏条件,不仅能够充分去除dl-泛解酸内酯合成料液中的新戊二醇,而且分离的新戊二醇具有较高的纯度。
11.在本发明一些实施方式中,所述dl-泛解酸内酯通过如下步骤制备:
12.(1)以甲醛和异丁醛为原料,在碱性条件下反应得到羟基新戊醛溶液;
13.(2)向所述羟基新戊醛溶液中通入氢氰酸,反应得到羟基新戊腈溶液;
14.(3)将所述羟基新戊腈溶液的ph调节至1-2,回流反应,得到dl-泛解酸内酯合成料液。
15.在本发明一些实施方式中,步骤(1)中所述碱性条件的ph为9-9.5;例如可以是9、9.1、9.2、9.3、9.4或9.5等。
16.在本发明一些实施方式中,步骤(1)中所述反应的温度为40-45℃,例如可以是40℃、41℃、42℃、43℃、44℃或45℃等;时间为4-5h,例如可以是4h、4.2h、4.3h、4.5h、4.6h、4.8h或5h等。
17.在本发明一些实施方式中,步骤(2)中所述反应的温度为5-10℃;例如可以是5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃等。
18.在本发明一些实施方式中,步骤(3)中用硫酸调节ph。
19.在本发明一些实施方式中,步骤(3)中所述反应的温度为85-90℃,例如可以是85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃等;时间为2-4h;例如可以是2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h或4h等。
20.在本发明一些实施方式中,所述方法还包括:在加入精馏塔中之前,对所述dl-泛解酸内酯合成料液进行除盐。
21.在本发明一些实施方式中,所述除盐的操作为:用碱将所述dl-泛解酸内酯合成料液的ph调节至中性,降温至常温析出盐。
22.在本发明一些实施方式中,所述除水的操作为:常压条件下,100℃以下蒸发除水。
23.在本发明一些实施方式中,所述精馏塔内的回流比为3-4:1;例如可以是3:1、3.2:1、3.3:1、3.5:1、3.6:1、3.8:1或4:1等。
24.在本发明一些实施方式中,所述塔顶部的温度升高2-3℃时结束精馏。
25.在本发明一些实施方式中,所述方法包括如下步骤:
26.(1)以甲醛和异丁醛为原料,水为溶剂,在ph为9-9.5,温度为40-45℃的条件下反应4-5h,得到羟基新戊醛溶液;
27.(2)将步骤(1)得到的反应液降温至5-10℃,通入氢氰酸,反应得到羟基新戊腈溶液;
28.(3)用硫酸将所述羟基新戊腈溶液的ph调节至1-2,85-90℃回流反应2-4h,得到dl-泛解酸内酯合成料液;
29.(4)用碱将所述dl-泛解酸内酯合成料液的ph调节至中性,降温至常温析出盐,过滤,滤液在常压、100℃条件下蒸发除水;
30.(5)将步骤(4)得到的料液加入精馏塔中进行精馏,所述精馏塔从下至上依次包括塔底部、塔下部、塔中部和塔顶部,控制所述塔底部的温度为170-175℃,所述塔下部的温度为160-165℃,所述塔中部的温度为145-150℃,所述塔顶部的温度为115-120℃,所述精馏塔内的真空压力为-0.093~-0.099mpa,回流比为3-4:1,从所述塔顶部采集新戊二醇,当所述塔顶部的温度升高2-3℃时结束精馏。
31.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
32.本发明通过选择精馏的分离方式,选择合适的精馏条件,不仅能够充分去除dl-泛解酸内酯合成料液中的新戊二醇,而且分离的新戊二醇具有较高的纯度。本发明提供的方法对于dl-泛解酸内酯合成料液中新戊二醇的去除率达到95%以上,分离得到的新戊二醇的纯度达到99%以上。
具体实施方式
33.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
34.实施例1
35.本实施例提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,包括如下步骤:
36.(1)向反应器内加入甲醛水溶液860g(甲醛含量35wt%),无水碳酸钠30g,在保温40℃的条件下滴加异丁醛720g(异丁醛含量99wt%),滴加完成后,保温反应4h,生成羟基新戊醛;
37.(2)将步骤(1)得到的反应液降温至5℃,向其中通入氢氰酸气体10mol(224l),反应生成羟基新戊腈;
38.(3)用浓硫酸将步骤(2)得到的反应液的ph调节至1,升温至90℃回流反应2h,生成dl-泛解酸内酯;
39.(4)将步骤(3)得到的反应液降温至常温,用30%氢氧化钠调节ph至中性,析出过量的盐,过滤,得到滤液1850g,经气相色谱检测其中dl-泛解酸内酯含量为65wt%,新戊二醇含量为4.2wt%;将滤液在常压、100℃条件下蒸发除水;
40.(5)将步骤(4)得到的料液加入精馏塔中,所述精馏塔从下至上依次包括塔底部、塔下部、塔中部和塔顶部,控制精馏塔的塔底部温度为170℃,塔下部温度为160℃,塔中部温度为145℃,塔顶部温度为120℃,真空压力为-0.099mpa,回流比为3:1,从塔顶部采出新戊二醇,冷却后形成固体,当塔顶部温度达到123℃时停止收集,结束精馏。得到新戊二醇固体73.5g,经检测其新戊二醇含量为99wt%;精馏塔中部残液质量为1281g,经检测其新戊二醇含量为0.3wt%,新戊二醇去除率为95.1%。
41.实施例2
42.本实施例提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,包括如下步骤:
43.(1)向反应器内加入甲醛水溶液860g(甲醛含量35wt%),无水碳酸钠30g,在保温45℃的条件下滴加异丁醛720g(异丁醛含量99wt%),滴加完成后,保温反应5h,生成羟基新戊醛;
44.(2)将步骤(1)得到的反应液降温至10℃,向其中通入氢氰酸气体10mol(224l),反应生成羟基新戊腈;
45.(3)用浓硫酸将步骤(2)得到的反应液的ph调节至2,升温至85℃回流反应4h,生成dl-泛解酸内酯;
46.(4)将步骤(3)得到的反应液降温至常温,用30%氢氧化钠调节ph至中性,析出过量的盐,过滤,得到滤液1870g,经气相色谱检测其中dl-泛解酸内酯含量为65.5wt%,新戊二醇含量为4.1wt%;将滤液在常压、100℃条件下蒸发除水;
47.(5)将步骤(4)得到的料液加入精馏塔中,所述精馏塔从下至上依次包括塔底部、塔下部、塔中部和塔顶部,控制精馏塔的塔底部温度为173℃,塔下部温度为162℃,塔中部温度为148℃,塔顶部温度为115℃,真空压力为-0.095mpa,回流比为3.5:1,从塔顶部采出新戊二醇,冷却后形成固体,当塔顶部温度达到118℃时停止收集,结束精馏。得到新戊二醇
固体76.3g,经检测其新戊二醇含量为99wt%;精馏塔中部残液质量为1300g,经检测其新戊二醇含量为0.15wt%,新戊二醇去除率为97.5%。
48.实施例3
49.本实施例提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,包括如下步骤:
50.(1)向反应器内加入甲醛水溶液860g(甲醛含量35wt%),无水碳酸钠30g,在保温43℃的条件下滴加异丁醛720g(异丁醛含量99wt%),滴加完成后,保温反应4.5h,生成羟基新戊醛;
51.(2)将步骤(1)得到的反应液降温至8℃,向其中通入氢氰酸气体10mol(224l),反应生成羟基新戊腈;
52.(3)用浓硫酸将步骤(2)得到的反应液的ph调节至1.5,升温至88℃回流反应3h,生成dl-泛解酸内酯;
53.(4)将步骤(3)得到的反应液降温至常温,用30%氢氧化钠调节ph至中性,析出过量的盐,过滤,得到滤液1860g,经气相色谱检测其中dl-泛解酸内酯含量为64.5wt%,新戊二醇含量为4.3wt%;将滤液在常压、100℃条件下蒸发除水;
54.(5)将步骤(4)得到的料液加入精馏塔中,所述精馏塔从下至上依次包括塔底部、塔下部、塔中部和塔顶部,控制精馏塔的塔底部温度为175℃,塔下部温度为165℃,塔中部温度为150℃,塔顶部温度为118℃,真空压力为-0.093mpa,回流比为4:1,从塔顶部采出新戊二醇,冷却后形成固体,当塔顶部温度达到121℃时停止收集,结束精馏。得到新戊二醇固体78.6g,经检测其新戊二醇含量为99wt%;精馏塔中部残液质量为1268g,经检测其新戊二醇含量为0.17wt%,新戊二醇去除率为97.3%。
55.实施例4
56.本实施例提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,与实施例1的区别仅在于,精馏塔回流比为5:1。
57.本实施例得到新戊二醇固体73.3g,经检测其新戊二醇含量为99.1wt%;精馏塔中部残液质量为1283g,经检测其新戊二醇含量为0.26wt%,新戊二醇去除率为96.3%。
58.对比例1
59.提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,与实施例1的区别仅在于,精馏塔的塔底部温度为165℃,塔下部温度为155℃,塔中部温度为140℃,塔顶部温度为110℃,塔顶部温度达到113℃时停止收集。
60.本对比例得到新戊二醇固体53.6g,经检测其新戊二醇含量为96.3wt%;精馏塔中部残液质量为1315.6g,经检测其新戊二醇含量为1.51wt%,新戊二醇去除率为71.3%。
61.对比例2
62.提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,与实施例1的区别仅在于,精馏塔的塔底部温度为180℃,塔下部温度为170℃,塔中部温度为155℃,塔顶部温度为125℃,塔顶部温度达到128℃时停止收集。
63.本对比例得到新戊二醇固体86.3g,经检测其新戊二醇含量为85.1wt%;精馏塔中部残液质量为1260g,经检测其新戊二醇含量为0.1wt%,新戊二醇去除率为98.8%。
64.对比例3
65.提供一种从dl-泛解酸内酯合成料液中分离新戊二醇的方法,与实施例1的区别仅在于,精馏塔回流比为2:1。
66.本对比例得到新戊二醇固体75.6g,经检测其新戊二醇含量为83.6wt%;精馏塔中部残液质量为1278g,经检测其新戊二醇含量为0.98wt%,新戊二醇去除率为83.2%。
67.从上述实施例和对比例的实验结果可以看出,本发明提供的方法对于dl-泛解酸内酯合成料液中新戊二醇的去除率达到95%以上,分离得到的新戊二醇的纯度达到99%以上。
68.其中,比较实施例1和实施例4可以看出,当回流比达到3-4:1时,就可以达到较高的新戊二醇去除率和新戊二醇纯度,继续增大回流比,新戊二醇去除率和新戊二醇纯度并没有显著提升,而且回流比高还会导致精馏时间长,能耗高,设备利用率低,不利于工业生产。
69.与实施例1相比,对比例1中精馏塔的各区域温度均较低,导致新戊二醇去除率低,得到的新戊二醇纯度低;对比例2中精馏塔的各区域温度均较高,导致得到的新戊二醇纯度较低;对比例3中精馏塔回流比较低,导致分离效果差,得到的新戊二醇纯度低,且去除率低。
70.虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
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