[發明專利]從氟代碳酸乙烯酯前餾分中回收碳酸亞乙烯酯的方法

在審

• 申請號: 201810162890.4
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN109134421A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 吳國棟;楊志勇;張先林;陸海媛;李偉鋒;張麗亞
• 申請（專利權）人: 江蘇長園華盛新能源材料有限公司
• 主分類號: C07D317/40
• 分類號: C07D317/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

本發明屬于鋰電池電解液添加劑的制造領域，涉及一種從氟代碳酸乙烯酯前餾分中回收碳酸亞乙烯酯的方法。所述方法包括：(1)混合所述氟代碳酸乙烯酯前餾分與有機溶劑，形成混合體系；(2)向所述混合體系中加入有機胺，并進行反應；和(3)步驟(2)所得反應產物進行處理，回收碳酸亞乙烯酯。在本發明中，通過添加所述有機胺，最終產生的廢料遠少于未經本發明所述方法回收處理的氟代碳酸乙烯酯前餾分廢料，實現了“變廢為寶”的技術，減少對環境的不良影響。而且，在本發明整個方法中，所述有機溶劑以及有機胺生成的無機酸鹽都可以回收循環利用。

技術領域

本發明屬于鋰電池電解液添加劑的制造領域，涉及一種從氟代碳酸乙烯酯前餾分中回收碳酸亞乙烯酯的方法。

技術背景

碳酸亞乙烯酯，又稱1，3-二氧雜環戊稀-2-酮或乙烯碳酸酯，為無色透明液體，用作一種鋰離子電池的新型有機成膜添加劑與過充電保護添加劑，還可以作為制備聚碳酸乙烯酯的單體。

隨著鋰離子電池的使用范圍不斷擴大，鋰離子電池的技術也在不斷進步，在作為鋰離子電池“血液”的電解液中添加一些添加劑，可以提高電池的許多性能。其中，碳酸亞乙烯酯是電解液中的一種有機成膜添加劑與過充電保護添加劑，具有良好的高低溫性能及防氣脹功能，可以增加溶劑的穩定性，有效地抑制溶劑的分解，促進固體電解質界面膜(SEI)膜的形成，提高電池的循環性能。但是由于碳酸亞乙烯酯本身的熱敏感性，造成了碳酸亞乙烯酯不易達到很高的純度，且會出現氯含量高的問題。

在氟代碳酸乙烯酯的純化過程中，其結晶工藝階段的前餾分中包含碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、雙氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、雙氟代碳酸乙烯酯以及其他微量(低沸點)雜質在內的混合溶液，從而造成該前餾分無法回收出合格的氟代碳酸乙烯酯。在現有技術中，所述前餾分只能作為廢料焚燒處理，并沒有任何技術文獻提及可以應用該前餾分或者如何應用該前餾分。現有技術中作為廢料焚燒處理會導致成本增加，并且焚燒過程自身包含的酸性物質以及焚燒產生的酸性物質會對焚燒設備造成腐蝕，廢料處理難度大。

因此，目前急需一種可以經濟合理地處理氟代碳酸乙烯酯前餾分，減少廢料處理，并回收氟代碳酸乙烯酯前餾分中物質(例如，碳酸亞乙烯酯)的方法。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是精餾氟代碳酸乙烯酯的前餾分中有多種雜質，已無法再提純出合格的氟代碳酸乙烯酯，只能作為廢料處理所導致的廢料處理難度大，浪費嚴重的問題。本發明示例實施方式的目的在于解決現有技術中存在的上述和其它的不足，提供了一種可以從精餾氟代碳酸乙烯酯前餾分中回收碳酸亞乙烯酯的方法，并同時減少了廢料處理總量。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供一種從氟代碳酸乙烯酯前餾分中回收碳酸亞乙烯酯的方法，所述方法包括：

(1)混合所述氟代碳酸乙烯酯前餾分與有機溶劑，形成混合體系；

(2)向所述混合體系中加入有機胺，并進行反應；和

(3)步驟(2)所得反應產物進行處理，回收碳酸亞乙烯酯。

在本發明一個實施方式中，步驟(3)包括：

(4)將反應產物冷卻至室溫，過濾后濾液經過減壓回收所述有機溶劑；和

(5)濾液剩余物進一步經過減壓精餾，獲得碳酸亞乙烯酯粗產物。

在本發明一個實施方式中，步驟(3)還包括：

(6)在-20～20℃的溫度范圍內將所述碳酸亞乙烯酯粗產物進行冷凍結晶，獲得碳酸亞乙烯酯純化物。

在本發明一個實施方式中，所述氟代碳酸乙烯酯前餾分是包含碳酸二乙酯、氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、雙氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、雙氟代碳酸乙烯酯以及其他微量雜質的混合溶液。