[發(fā)明專利]電子級丙酸酯的制備方法及其所得產(chǎn)品和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110798382.7
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113248376B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高文華;張生安;燕增偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東海科新源材料科技股份有限公司
• 主分類號: C07C67/48
• 分類號: C07C67/48;C07C67/54;C07C69/24;B01D3/14;B01D61/36;H01M10/0569
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 趙雪聰

本發(fā)明提出電子級丙酸酯的制備方法及其所得產(chǎn)品和應(yīng)用，屬于有機(jī)溶劑提純技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備得到的電子級丙酸酯的純度大于99.99%、醇含量小于20ppm、酸含量小于20ppm、水分含量小于10ppm，能夠應(yīng)用于鋰電池電解液中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)溶劑提純技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電子級丙酸酯的制備方法及其所得產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)

丙酸酯可以提高鋰硫電池電解液的低溫電導(dǎo)率，能顯著改善電池的低溫性能。目前工業(yè)上對丙酸酯進(jìn)行提純或精制的方法主要有蒸餾、吸附或精餾。但這些方法普遍存在能耗大、收率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定以及雜質(zhì)殘留等問題。現(xiàn)有技術(shù)中丙酸酯的普遍純度在99.5%左右。而丙酸酯產(chǎn)品的水含量、總醇含量和其他雜質(zhì)成分的含量對電解液的性能直接產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響電池的指標(biāo)。因此必須提高丙酸酯的純度指標(biāo)，降低各種雜質(zhì)的含量。

專利CN102976939A采用丙酸和一元醇為原料，在凝膠型強(qiáng)酸性離子交換樹脂催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成丙酸酯。該類型離子型交換樹脂催化劑雖然可以有效吸附雜質(zhì)提高產(chǎn)物純度，但價格昂貴且反應(yīng)溫度過高容易失去活性，制備的丙酸酯不適合用于鋰電池電解液溶劑。專利CN110563580A公開了一種以酸性陽離子樹脂為催化劑采用固定床反應(yīng)精餾合成高純度丙酸丙酯的方法，但該專利并未提及產(chǎn)品水分及醇含量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了電子級丙酸酯的制備方法及其所得產(chǎn)品和應(yīng)用，該電子級丙酸酯純度大于99.99%，且醇含量、酸含量和水分含量均較低。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了電子級丙酸酯的制備方法，通過如下步驟制備得到：

將工業(yè)級丙酸酯送入第一級滲透汽化膜組件進(jìn)行脫醇處理，得到脫醇后的丙酸酯；所述第一級滲透汽化膜組件用滲透汽化膜為疏水性滲透汽化膜；

將所述脫醇后的丙酸酯送入第二級滲透汽化膜組件進(jìn)行脫水處理，得到脫水后的丙酸酯；所述第二級滲透汽化膜組件用滲透汽化膜為親水性滲透汽化膜；

將脫水后的丙酸酯進(jìn)行精餾，得到電子級丙酸酯。

優(yōu)選的，所述疏水性滲透汽化膜為聚二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯復(fù)合膜、聚二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯-納米二氧化鈦復(fù)合膜或聚二甲基硅氧烷-氧化硅-氧化鋯支撐層復(fù)合膜。

優(yōu)選的，所述親水性滲透汽化膜為NaA分子篩膜、T型分子篩膜、MOR分子篩膜、ZSM-5分子篩膜或DDR分子篩膜。

優(yōu)選的，所述第一級滲透汽化膜組件的原料側(cè)壓力0.3~0.5 Mpa，進(jìn)料膜面流速為0.5~10m/s。

優(yōu)選的，所述第二級滲透汽化膜組件的原料側(cè)壓力0.3~0.5 Mpa，進(jìn)料膜面流速為0.5~10m/s。

優(yōu)選的，采用精制塔進(jìn)行精餾，在塔頂采用冷凝回流的方式進(jìn)行脫輕；在塔釜采用再沸循環(huán)的方式進(jìn)行脫重。

優(yōu)選的，所述塔頂溫度為80~110℃，塔頂真空度為1~5Kpa；所述塔釜溫度為135~160℃，塔釜壓力為5~20Kpa。

優(yōu)選的，按質(zhì)量百分比計，所述工業(yè)級丙酸酯的純度為99.9~99.95%。

本發(fā)明還提供了電子級丙酸酯，由上述方案所述的方法制備得到，所述電子級丙酸酯的純度大于99.99%、醇含量小于20ppm、酸含量小于20ppm、水分含量小于10ppm。

本發(fā)明還提供了上述所述的電子級丙酸酯在鋰電池電解液中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

本發(fā)明提供的電子級丙酸酯的制備方法，采用精餾耦合滲透汽化膜進(jìn)行純化，縮短了工藝流程，降低了提純過程的能耗，具有操作簡單、能耗低及產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。且無需引入第三組分（如分子篩等脫醇/水劑）進(jìn)行吸附脫醇、脫水，對環(huán)境友好。