[發明專利]制備三噁烷的方法

有效

• 申請號: 201510581724.4
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105418578B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 白承容
• 申請（專利權）人: 白承容
• 主分類號: C07D323/06
• 分類號: C07D323/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生;樂洪詠

披露了一種制備三噁烷的方法，包括：(A)在酸性催化劑的存在下由高濃度的甲醛水溶液制備三噁烷；(B)蒸餾含有三噁烷的混合物；(C)液化蒸餾氣體混合物；(D)使液化的液體混合物與萃取溶劑混合，再將混合物分離成水相和溶劑相；(E)蒸餾所述溶劑相以得到三噁烷，再使所述水相與所述萃取溶劑混合得到混合物，然后分離成水相和溶劑相；以及(F)將從(E)中分離得到的所述水相排出系統，使所述溶劑相再循環以便在(D)和(E)中重新使用。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月16日提交的名為“用于制備三噁烷的工藝”的韓國專利申請號10－2014－0122844的優先權，該申請的內容通過引用全文納入本申請。

發明背景

1、技術領域

本發明涉及制備三噁烷的方法。

2、背景技術

聚甲醛是一種通過三噁烷制備的工程塑料。迄今已知的聚甲醛的合成方法有多種。特別地，人們主要使用在酸性催化劑的存在下通過加熱甲醛來合成三噁烷的方法。

無關于合成方法，三噁烷不是以純物質的形式，而是以一種含有甲醛、少量的其它組分(例如甲醇、甲酸甲酯、甲醛和甲酸)以及大量的水的混合物的形式得到的。制備聚甲醛需要純的三噁烷。為此，人們披露了多種工藝例如蒸餾、萃取、蒸餾萃取和變壓蒸餾。

對于通過蒸餾蒸發來制備三噁烷，由于三噁烷－甲醛－水的汽液平衡不可避免地會含有大量的水。因為水的蒸發伴隨大量蒸發熱的損失，制備三噁烷的能耗增加。

為了對一些作為蒸發熱消耗的能量進行再利用，韓國專利申請號2010－0107119和日本專利申請號1981－084832披露了一種通過有機溶劑從蒸餾萃取的氣體餾分中萃取三噁烷的方法。然而，這些專利是有問題的，因為伴隨有潛熱的含有三噁烷、甲醛和水的混合物是在氣相中加入萃取柱的，使得潛熱不可能用作能量。

從含有三噁烷、甲醛和水的氣體混合物中分離出三噁烷需要大量的能量以進行相變。因此，日本專利申請號1992－208265披露了一種萃取在固體催化劑的存在下合成的三噁烷的方法，使用沸點高于三噁烷沸點的溶劑，而不使用蒸餾柱，換言之沒有相變。然而，三噁烷的水溶性很好，會在很大程度上殘留于水相中。為了減少水相中三噁烷的量，日本專利申請號1992－208265披露了使用至少2800ml的溶劑以萃取1g三噁烷。當大量溶劑以該方式使用時，為了在之后的工藝中分離三噁烷和溶劑，就需要大尺寸的蒸餾柱，且會消耗大量的能量。

相變成氣相再蒸餾是針對含有甲醛、水和三噁烷的混合物的常規分離方法。同樣地，大量能量在相變中被不利地消耗。另外，在沒有相變下進行的液/液萃取的情況是有問題的，因為大量的三噁烷會轉移至水相，使工藝效率不利地下降。

發明內容

因此，本發明的一個方面提供了一種有效且有益地制備三噁烷的方法，其中通過從蒸餾柱頂部排出的氣體混合物中釋放能量來回收用于反應和蒸發的能量，且使通過釋放能量而液化的含有甲醛、水和三噁烷的液體混合物通過兩個串聯的液/液萃取器，從而降低了三噁烷向水相的排出。

為了實現上述方面，本發明的一種實施方式提供了一種制備三噁烷的方法，包括：(A)在酸性催化劑的存在下由甲醛水溶液制備三噁烷；(B)蒸餾含有三噁烷的混合物；(C)液化蒸餾的氣體混合物；(D)使液化的液體混合物與萃取溶劑混合再將該混合物分離成水相和溶劑相；(E)蒸餾所述溶劑相以得到三噁烷，再使所述水相與所述萃取溶劑混合得到混合物，然后使該混合物分離成水相和溶劑相；以及(F)將從(E)中分離得到的所述水相排出系統，再使所述溶劑相再循環以便在(D)和(E)中重新使用。