[發(fā)明專利]一種硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取甲酸的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410684251.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN104355985A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宗凡;高慧敏;梁雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省化工研究院
• 主分類號(hào): C07C53/02
• 分類號(hào): C07C53/02;C07C51/02;C01D5/02
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開一種用硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取甲酸的方法，特別是一種一氧化碳?xì)庠粗频玫募姿徕c和硫酸氫鈉進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)甲酸和硫酸鈉的新制造方法。屬化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外甲酸生產(chǎn)方法主要有三種，即丁烷液相氧化生產(chǎn)醋酸副產(chǎn)甲酸法，甲酸鈉硫酸酸化法和甲酸甲酯水解法。目前國(guó)內(nèi)主要采用甲酸鈉法。

傳統(tǒng)的甲酸鈉法是用甲酸鈉和濃硫酸進(jìn)行反應(yīng)得到甲酸。在這個(gè)方法中，是先將甲酸鈉和投返的循環(huán)甲酸進(jìn)行混合，然后加入硫酸進(jìn)行反應(yīng)。由于大量硫酸瞬時(shí)與甲酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，造成硫酸中心點(diǎn)的溫度高達(dá)100℃以上。而甲酸在濃硫酸存在的條件下就會(huì)催化分解為一氧化碳和水，這樣導(dǎo)致了一般廠家的甲酸收率只有85%—90%。

現(xiàn)在有研究用過磷酸（或磷酸）酸化甲酸鈉制備甲酸和磷酸鈉鹽，這種方法的主要缺點(diǎn)是：若采用磷酸酸化所生產(chǎn)的甲酸濃度低，達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。若采用過磷酸酸化副產(chǎn)出大量的磷酸鈉鹽，經(jīng)濟(jì)效益不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，可控制反應(yīng)的進(jìn)行，在提高收率的同時(shí)提高了產(chǎn)品甲酸的濃度，提供一種反應(yīng)平穩(wěn)，酸化反應(yīng)收率高，且工藝流程簡(jiǎn)單，成本低的用硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取甲酸和硫酸鈉的方法。

本發(fā)明一種用硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取甲酸的方法包含有以下工藝步驟：在反應(yīng)器中分別投入硫酸氫鈉、循環(huán)甲酸和甲酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，硫酸氫鈉與甲酸鈉和循環(huán)甲酸三者的摩爾比分別為1：1～1.5：1和1：2.6～1：10；反應(yīng)物經(jīng)過蒸發(fā)、冷凝分離得到甲酸和硫酸鈉。

一種用硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取甲酸的方法，其特征在于具體步驟為：

（1）在反應(yīng)器中投入硫酸氫鈉和循環(huán)甲酸，硫酸氫鈉和甲酸的摩爾比為1:2.6—1：10，攪拌均勻；

（2）將甲酸鈉加入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，硫酸氫鈉與甲酸鈉的摩爾比為1：1-1.5：1；

（3）蒸發(fā)、冷凝分離得到甲酸和硫酸鈉；

所述的步驟（2）控制的反應(yīng)時(shí)間為1～10小時(shí)，步驟（2）中的反應(yīng)溫度是在常壓下甲酸沸點(diǎn)范圍進(jìn)行。

所述的步驟（2）中硫酸氫鈉和甲酸鈉的反應(yīng)，是硫酸氫鈉和甲酸的混合物與甲酸鈉同時(shí)按比例連續(xù)加入到反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)器采用管式反應(yīng)器、雙螺桿或三螺桿機(jī)中一種。

所述的步驟（3）所述的過程分離溫度為110℃~180℃，蒸出的甲酸經(jīng)過冷凝回流收集。

本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：采用硫酸氫鈉與甲酸鈉在有甲酸存在的體系中進(jìn)行反應(yīng)使反應(yīng)在液相狀態(tài)下充分反應(yīng)，?酸化過程體系均勻、流動(dòng)性好，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；整個(gè)過程所用時(shí)間較短，過程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，酸化及固液分離可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。本發(fā)明所述的方法能使生產(chǎn)操作順利進(jìn)行，工藝流程簡(jiǎn)單，回收甲酸收率及濃度達(dá)到90%以上、成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但不限于實(shí)施例。

本發(fā)明所述的用硫酸氫鈉酸化甲酸鈉制取高濃度甲酸和硫酸鈉的方法，其步驟為：

（1）在反應(yīng)器中投入硫酸氫鈉和循環(huán)甲酸，硫酸氫鈉和甲酸的摩爾比為1:2.6—1：10，攪拌均勻；

（2）將甲酸鈉加入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，硫酸氫鈉與甲酸鈉的摩爾比為1：1-1.5：1；

（3）蒸發(fā)、冷凝分離得到甲酸和硫酸鈉；

步驟（2）中的反應(yīng)時(shí)間為1—10小時(shí)。

步驟（2）中的反應(yīng)溫度是在常壓下甲酸沸點(diǎn)范圍進(jìn)行。

步驟（2）中硫酸氫鈉和甲酸鈉的反應(yīng)，是硫酸氫鈉和甲酸的混合物與甲酸鈉同時(shí)按比例連續(xù)加入到反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)器采用管式反應(yīng)器、雙螺桿或三螺桿機(jī)中一種。

步驟（3）所述的過程分離溫度為110℃~180℃，蒸出的甲酸經(jīng)過冷凝回流收集。

實(shí)施例1

在500kg硫酸氫鈉中加入1000kg的甲酸，混合均勻。將350kg甲酸鈉和混合物一起連續(xù)加入雙螺桿反應(yīng)器中。反應(yīng)溫度為95℃，蒸餾溫度為140℃，在反應(yīng)器出口分別得到冷凝出的甲酸和硫酸鈉。

實(shí)施例2

在500kg硫酸氫鈉中加入500kg的甲酸，混合均勻。將300kg甲酸鈉和混合物一起連續(xù)加入雙螺桿反應(yīng)器中。反應(yīng)溫度為105℃，蒸餾溫度為150℃，在反應(yīng)器出口分別得到冷凝出的甲酸和硫酸鈉。

實(shí)施例3