[發明專利]一種用絡合萃取凈化乙醛酸的方法

無效

• 申請號: 00105553.4
• 申請日: 2000-03-31
• 公開（公告）號: CN1098246C
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發明（設計）人: 秦煒;戴猷元;羅學輝;李振宇;王玉軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07C59/147
• 分類號: C07C59/147;C07C51/487
• 代理公司: 北京清亦華專利事務所
• 代理人: 羅文群

本項發明涉及一種用絡合萃取凈化乙醛酸的方法，屬于精細化工產品技術領域。

在草酸電解還原生產乙醛酸的工業生產中，以草酸的飽和溶液為原料，電解還原生成乙醛酸。由于乙醛酸可進一步還原為乙醇酸，通常情況下，在草酸反應過半時出料，初產物是草酸與乙醛酸的混合物。目前已有的乙醛酸的凈化過程為，利用草酸的溶解度較小，且隨溫度變化較大的特點，采用三次蒸發結晶，去除電解液中的草酸，獲得30％～40％的乙醛酸產品。其中，蒸發過程采用減壓蒸餾，真空度控制在0.084～0.086MPA；結晶過程采用低溫冷凍，溫度控制在-6℃左右。采用以上凈化工藝所得的乙醛酸產品呈透明的深茶色，草酸含量在3％左右。上述工藝的缺點為，1)乙醛酸產品中的草酸含量受結晶的溫度制約，含量較高，產品的純度在91％以下：2)電解過程中的副產物仍殘留于產品(母液)中，產品的色度不佳。3)工藝流程中的電解液濃度較低，而雜質(草酸)與乙醛酸的產品濃度相當，結晶次數多，能耗較大。

本發明的目的是提出一種用絡合萃取凈化乙醛酸的方法，取代原有乙醛酸凈化工藝中的重結晶方法，去除未反應的草酸原料及反應過程中的微量副產物，提高產品的質量；降低反應物草酸在產品中的含量，提高產品的純度。

采用本發明的乙醛酸萃取凈化方法的基本工藝流程為，乙醛酸電解液經萃取凈化后，電解液中的草酸萃取進入有機相，乙醛酸的萃殘稀溶液經蒸發濃縮成為產品。

本發明提出的用絡合萃取凈化乙醛酸的方法，包括以下各步驟：

1.制備萃取劑，其成分為絡合劑+助溶劑+稀釋劑，萃取劑的體積配比為：其中絡合劑占萃取劑的5％～30％，助溶劑的體積分數要大于絡合劑的體積分數，其余為稀釋劑。其中絡合劑為仲胺和叔胺，助溶劑為辛醇，稀釋劑為煤油。

2.以上述制備的混合溶劑為萃取劑，水為洗滌液，采用分餾萃取的方式，在常溫下，對草酸電解還原生產乙醛酸的電解液進行萃取。分餾萃取過程是由洗滌段和萃取段兩部分組成，洗滌段中洗滌液與萃取劑兩相逆流操作，洗滌段中流出萃取劑相為富集溶劑；被萃溶液在萃取段入口進入分餾萃取操作，并與洗滌段流出的洗滌液合并為水相，與有機相形成逆流操作，萃取段中流出的水相為萃殘液。操作過程中，萃取段的操作相比范圍為萃取相/水相＝1∶0.2～5(體積比)，洗滌段的操作相比范圍為萃取劑/洗滌劑＝1∶1～5(體積比)。電解液經萃取段操作后，大部分草酸及在電解過程中所生成的較草酸更強的微量有機酸副產物萃入有機相；大部分乙醛酸則留在萃殘液中，即為本發明的經萃取凈化的乙醛酸溶液。

本發明的乙醛酸凈化方法，是采用絡合萃取的方法代替了原有的重結晶的方法，選擇叔胺作為萃取劑，大部分草酸及在電解過程中所生成的較草酸更強的微量有機酸副產物萃入有機相，而大部分乙醛酸則留在萃殘液中，提高了乙醛酸產品的質量。采用分餾萃取的方法，草酸在萃殘液中的含量及乙醛酸在萃取劑中的濃度較低，乙醛酸產品的純度大大提高。

附圖說明：

圖1為本發明方法依據的分餾萃取原理圖。

圖2為本發明的工藝流程圖。

下面結合附圖詳細介紹本發明的內容和實施例。

圖1和圖2中，V、L、L’分別代表萃取劑、料液及洗滌劑，數字及數字’分別代表萃取段和洗滌段的級數。

對于絡合萃取方法，由于在極性有機稀溶液體系中的高選擇性和高效性，已成功的用于單組分的提取回收，如苯酚，苯胺，有機酸等。目前，雙組分或多組分有機物的萃取分離主要集中于解離萃取的研究，提取對象多為同分異構體或取代物之間的分離。極性有機稀溶液的雙組分或多組分的研究報道則較少，且大多集中于物理萃取過程的分離特性研究，溶質的回收，萃取劑的選擇及萃取平衡常數的測定。

基于可逆絡合反應萃取的機制是Lewis酸與Lewis堿的中和反應過程，萃取劑與被萃溶質主要以離子對成鹽或氫鍵締合的方式相結合。對于有機酸體系，一般以有機堿作為萃取劑，如，胺類，較強的酸將得到較大的萃取平衡分配系數。在草酸電解還原生產乙醛酸的分離體系中，草酸的一級電離常數為5.37×10^-2，而乙醛酸則為4.6×10⁴，草酸的酸性較乙醛酸更強，所以，草酸的萃取平衡分配系數較大。經萃取后，電解液的殘留液的主要成分是乙醛酸，草酸則富集于溶劑中。采用分流萃取的方法，隨草酸進入溶劑中的乙醛酸在洗滌段被洗脫出來。

下面介紹本發明的實施例。