[發(fā)明專利]一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210061628.3
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102617285A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣遠華;楊曉勤;周立威;陳漢平;任海清
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三江化工有限責任公司
• 主分類號: C07C31/22
• 分類號: C07C31/22;C07C29/38;C07C29/80;C07C43/13;C07C43/303;C07C41/42;C07C53/06;C07C51/48
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法。

背景技術(shù)

三羥甲基丙烷(Trimethylolpropane，以下簡稱TMP)，是一種具有重要工業(yè)價值的三羥基醇，用于醇酸樹脂涂料的生產(chǎn)，目前主要用于聚氨酯樹脂的生產(chǎn)，另外還用于合成多官能團的丙烯酸酯。

制備TMP的主要原料為正丁醛、甲醛和氫氧化鈉，采用交叉康尼查羅(Cannizzaro)縮合法進行生產(chǎn)，反應(yīng)過程大致分為兩個階段，首先甲醛和正丁醛在強堿的催化下發(fā)生羥醛縮合，生成2，2-二羥甲基丁醛，然后在強堿的催化下，2，2-二羥甲基丁醛繼續(xù)同甲醛發(fā)生康尼查羅反應(yīng)，正丁醛被還原為三羥甲基丙烷，甲醛則被氧化為甲酸，經(jīng)過程催化作用的燒堿中和，生成副產(chǎn)物甲酸鈉。

在上述生產(chǎn)過程中，需要降低原料的消耗，提高三羥甲基丙烷成品的質(zhì)量，降低污染物的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法，能夠降低原料的消耗，提高成品的品質(zhì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法，包括如下步驟：

A、使縮合釜中的甲醛溶液濃度達到9-14％后，向縮合釜中投入氫氧化鈉，再投入正丁醇，投料完后，加入甲酸調(diào)節(jié)PH值到6-7.5，反應(yīng)完成后從縮合釜中獲得縮合液；

B、縮合液蒸發(fā)濃縮后獲得蒸發(fā)濃縮液；

C、將蒸發(fā)濃縮液與溶劑混合進行萃取獲得萃取相和萃余相；

D、萃取相經(jīng)水洗后進行精餾獲得三羥甲基丙烷成品。

所述縮合釜中的甲醛溶液溫度為43～47℃時，向縮合釜投入氫氧化鈉。

所述縮合釜的投料終溫保持在50-52℃。

所述縮合液的蒸發(fā)采用四效蒸發(fā)方式進行，即縮合液進入第一蒸發(fā)器濃縮，經(jīng)濃縮的一部分縮合液再進入第二蒸發(fā)器進一步濃縮，進一步濃縮的縮合液一部分再進入第三蒸發(fā)器濃縮，第三蒸發(fā)器濃縮出的部分縮合液進入第四蒸發(fā)器濃縮后獲得蒸發(fā)濃縮液。

通過調(diào)節(jié)閥將第一蒸發(fā)器中35％～55％的濃縮液送入第二蒸發(fā)器，第二蒸發(fā)器中35％～55％的濃縮液送入第三蒸發(fā)器，第三蒸發(fā)器中35％～55％的濃縮液送入第四蒸發(fā)器，第四蒸發(fā)器中35％～55％的濃縮液采出。

所述縮合液的四效蒸發(fā)過程中，蒸汽從第四蒸發(fā)器進入后在第四蒸發(fā)器中與縮合液換熱后再依次進入第三蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器分別與第三蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器中的縮合液換熱。

所述蒸發(fā)濃縮液與溶劑混合萃取后的萃取相經(jīng)過四級水洗萃取。

所述萃取相進行四級水洗萃取的方法為：

萃取相進入第一萃取槽與來自第二萃取槽的萃余相逆流萃取后，第一萃取槽的上層液體進入第二萃取槽與來自第三萃取槽的萃余相逆流萃取后，第二萃取槽的上層液體進入第三萃取槽與來自第四萃取槽的萃余相逆流萃取后，第三萃取槽的上層液體進入第四萃取槽與軟水逆流萃取，第四萃取槽的上層液體用于精餾。

所述萃余相是甲酸鈉母液。

所述萃取相精餾是通過多級精餾分離獲得成品TMP。

所述萃取相進行精餾的方法為：

A、萃取相物料進入第一精餾塔進行精餾分離；

B、第一精餾塔塔底采出的物質(zhì)進入第二精餾塔進行精餾分離；

C、第二精餾塔塔底采出的物質(zhì)進入第四精餾塔進行精餾分離，塔頂物質(zhì)進入第三精餾塔進行精餾分離；

D、第四精餾塔塔底采出的物質(zhì)進入第五精餾塔進行精餾分離，從塔中采出成品三羥甲基丙烷；

E、第五精餾塔塔底采出的物質(zhì)進入第六精餾塔進行精餾分離，從第六精餾塔塔頂采出的物質(zhì)進入第四精餾塔再次精餾。

從所述第二精餾塔頂采出低沸點物質(zhì)，所述低沸點物質(zhì)經(jīng)過第三精餾塔的真空精餾分離獲得溶劑和用于制備雙三羥的原料。

從所述第六精餾塔塔底采出的物質(zhì)用于制備雙三羥。

本發(fā)明的方法保證了正丁醛的反應(yīng)完全，降低了生產(chǎn)成本，采用多級精餾，使TMP的品質(zhì)得到了提高，同時也保證了副產(chǎn)品甲酸鈉和雙三羥的生產(chǎn)，減少了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法的流程圖。

圖2是本發(fā)明的蒸發(fā)的工藝流程圖。

圖3是本發(fā)明的萃取的工藝流程圖。

圖4是本發(fā)明的精餾的工藝流程圖。

具體實施方式

一種甲醛與正丁醇縮合生成三羥甲基丙烷的方法，如圖1所示，包括如下步驟：