CN101070277A - 维生素a中间体十四醛的提纯方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
维生素A中间体十四醛的提纯方法及其装置，涉及一种维生素A中间体。设有加热器、精馏塔、降膜再沸器、降膜蒸发器和冷凝器，加热器粗十四醛出口接精馏塔入口，精馏塔顶部蒸汽出口接第一冷凝器蒸汽入口，第一冷凝器冷凝液体出口的一路接精馏塔上部回流液入口，另一路流出β－紫罗兰酮的低沸物。精馏塔底部出口分别接降膜再沸器顶部入口和降膜蒸发器顶部入口，降膜再沸器底部出口接精馏塔下部入口，降膜蒸发器出口一路接第二冷凝器入口，另一路为高沸物出口，第2冷凝器出口为精制十四醛出口。提纯时将粗十四醛送入精馏塔，精馏塔顶部得馏出物，馏出物进入精馏塔底部塔釜，塔釜物料经降膜蒸发器脱除高沸物。
Description
技术领域
本发明涉及一种维生素A中间体，尤其是涉及一种维生素A中间体十四醛的提纯方法。
背景技术
β-十四碳醛(简称十四醛)是合成维生素A的重要中间体，其结构式如下：
十四醛通常由β-紫罗兰酮经缩合反应制得，反应制得的粗十四醛一般含有80％～86％的十四醛、4％～8％的β-紫罗兰酮、8％～12％的高沸物和1％～2％的其它物质。
紫罗兰酮是制备十四醛的反应物，其物理化学性质与十四醛有一定的相似性，公开号为CN1348949的发明专利申请中提供一种β-紫罗兰酮的生产方法，由假紫罗兰酮在强酸作用下进行环合反应，假紫罗兰酮与一氯甲烷混合后，在浓硫酸作用进行环合反应，然后用水或稀酸水稀释，终止反应。经油、水相分离，水相提浓成浓硫酸套用，油相经减压回收溶剂，连续精馏后得β-紫罗兰酮成品。公开号为CN1434016的发明专利申请中公开了一种以紫罗兰醇酯为原料热裂解反应精馏生产香料的方法。该方法集热裂解反应-精馏分离于一体，原料经反应精馏，在装置的塔顶收集到不同的沸程的馏分，得到不同纯度的目标产物，经质谱与色谱鉴定，纯度为95％以上的聚豆三烯类香料。
传统的十四醛精制方法是采用间歇蒸馏。这种方法存在的问题是：(1)间歇蒸馏是一种不稳定过程，不能将十四醛和β-紫罗兰酮完全分离，最终精制得到的十四醛纯度不高，一般只有90％～94％；(2)十四醛物料在蒸馏釜中高温受热时间长，产生不必要的分解副反应，因而精制收率不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的十四醛精制方法中存在的问题，提供一种收率和纯度较高的维生素A中间体十四醛的提纯方法。
本发明的另一目的是提供一种维生素A中间体十四醛的提纯装置。
本发明的技术方案是通过连续精馏分离未反应的β-紫罗兰酮、再经降膜蒸发器脱除高沸物，从而提高十四醛精制收率和纯度方法。
本发明所述的维生素A中间体十四醛的提纯装置设有加热器、精馏塔、降膜再沸器、降膜蒸发器和冷凝器，加热器的粗十四醛出口接精馏塔入口，精馏塔顶部蒸汽出口接第一冷凝器的蒸汽入口，第一冷凝器的冷凝液体出口的一路接精馏塔的上部回流液入口，另一路流出β-紫罗兰酮的低沸物。精馏塔的底部釜物料出口分别接降膜再沸器的顶部釜物料入口和降膜蒸发器的顶部釜物料入口，降膜再沸器的底部出口接精馏塔的下部入口，降膜蒸发器的出口一路接第二冷凝器的入口，另一路为高沸物出口，第2冷凝器的出口为精制十四醛出口。
本发明所述的维生素A中间体十四醛的提纯方法包括以下步骤：
1)将含有β-紫罗兰酮的粗十四醛送入精馏塔，精馏塔减压操作，从精馏塔顶部得馏出物，馏出物即主要成分为β-紫罗兰酮的低沸物；
2)主要成分为β-紫罗兰酮的低沸物进入精馏塔底部塔釜，塔釜物料经降膜蒸发器脱除高沸物后得到精制十四醛。
在将含有β-紫罗兰酮的粗十四醛送入精馏塔后，精馏塔的热量由精馏塔塔釜再沸器提供，精馏塔最好在低于3mmHg的绝对压力下操作，调节冷凝后回到精馏塔的物料体积与接收到的低沸物的回流比，回流比最好为3～6。精馏塔塔釜再沸器可采用降膜式再沸器。
与现有的维生素A中间体十四醛的提纯方法相比，本发明的突出优点是：
(1)由于精馏塔采用高效能填料(例如丝网波纹填料)以及连续的精馏过程，因此能够稳定得到含十四醛98％以上的精制十四醛，提高产物纯度，进而提高终端产品维生素A的质量和收率；
(2)精馏塔顶蒸出的低沸物经提纯处理后回收未反应的β-紫罗兰酮可以重新利用，降低了β-紫罗兰酮反应单耗，从而降低生产成本；
(3)由于物料加热采用降膜再沸器和降膜蒸发器，采用降膜蒸发器脱除高沸物，受热时间短，因此减少十四醛分解副反应，提高十四醛提纯工艺的收率。
附图说明
图1为本发明所述的维生素A中间体十四醛的提纯装置以及工艺流程示意图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的维生素A中间体十四醛的提纯装置设有加热器1、精馏塔2、降膜再沸器3、降膜蒸发器4、第一冷凝器5和第二冷凝器6。粗十四醛A从加热器1的入口进入，加热器1的粗十四醛出口接精馏塔2的入口，精馏塔2的顶部蒸汽出口接第一冷凝器5的蒸汽入口，第一冷凝器5的冷凝液体出口的一路接精馏塔2的上部回流液入口，另一路流出β-紫罗兰酮的低沸物B。精馏塔2的底部釜物料出口分别接降膜再沸器3的顶部釜物料入口和降膜蒸发器4的顶部釜物料入口，降膜再沸器3的底部出口接精馏塔2的下部入口，降膜蒸发器4的出口一路接第二冷凝器6的入口，另一路为高沸物出口，高沸物C从高沸物出口流出，第2冷凝器6的出口为精制十四醛出口，精制十四醛出口流出精制十四醛D。
脱去反应溶剂后的粗十四醛经加热器加热至接近泡点温度后进入精馏塔2。精馏塔2采用高效、压力降小的丝网波纹填料。精馏塔减压操作(参见表1)，精馏塔2顶蒸出的蒸汽经第一冷凝器5冷凝成液体，冷凝液一部分返回精馏塔2作为回流液，另一部分接收得到主要成分β-紫罗兰酮的低沸物，回流比为3～6。塔釜物料经降膜再沸器3加热，塔釜料液出料后，通过降膜蒸发器4，由降膜蒸发器4底部接收得到高沸物，蒸汽经第二冷凝器6冷凝成液体，接收得到精制十四醛。
精馏塔2的直径可采用300mm，内装丝网波纹填料，其组成如表2所示，粗十四醛以100kg/h的流量经加热器1加热至100℃，进入精馏塔2，精馏塔2的操作条件如表2所示，精馏塔顶回流比为3～4，精馏塔顶馏出物为含有74.8％(按质量百分比计算)β-紫罗兰酮的低沸物，塔釜物料进入降膜蒸发器4，在真空度3mmHg，降膜蒸发器内温150～155℃下，蒸发冷凝得到精制十四醛，流量为82.4kg/h，组成见表3。
表1精馏塔操作条件
| 温度(℃) | 真空度(mmHg) | 回流比 | |||
| 进料 | 塔顶 | 塔底 | 塔顶 | 塔底 | |
| 100 | 100 | 150 | 3 | 12 | 3～4 |
表2粗十四醛组成
| 组成 | 十四醛 | β-紫罗兰酮 | 高沸物 | 其它 |
| 重量％ | 83.2 | 6.3 | 9.1 | 1.4 |
表3精制十四醛组成
| 组成 | 十四醛 | β-紫罗兰酮 | 其它 |
| 重量％ | 98.6 | 0.6 | 0.8 |
Claims (5)
1.维生素A中间体十四醛的提纯的装置，其特征在于设有加热器、精馏塔、降膜再沸器、降膜蒸发器和冷凝器，加热器的粗十四醛出口接精馏塔入口，精馏塔顶部蒸汽出口接第一冷凝器的蒸汽入口，第一冷凝器的冷凝液体出口的一路接精馏塔的上部回流液入口，另一路流出β-紫罗兰酮的低沸物，精馏塔的底部釜物料出口分别接降膜再沸器的顶部釜物料入口和降膜蒸发器的顶部釜物料入口，降膜再沸器的底部出口接精馏塔的下部入口，降膜蒸发器的出口一路接第二冷凝器的入口，另一路为高沸物出口，第2冷凝器的出口为精制十四醛出口。
2.维生素A中间体十四醛的提纯方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将含有β-紫罗兰酮的粗十四醛送入精馏塔，精馏塔减压操作，从精馏塔顶部得馏出物，馏出物即主要成分为β-紫罗兰酮的低沸物；
2)主要成分为β-紫罗兰酮的低沸物进入精馏塔底部塔釜，塔釜物料经降膜蒸发器脱除高沸物后得到精制十四醛。
3.如权利要求2所述的维生素A中间体十四醛的提纯方法，其特征在于在将含有β-紫罗兰酮的粗十四醛送入精馏塔后，精馏塔的热量由精馏塔塔釜再沸器提供。
4.如权利要求2所述的维生素A中间体十四醛的提纯方法，其特征在于所述的精馏塔减压操作在低于3mmHg的绝对压力下操作，调节冷凝后回到精馏塔的物料体积与接收到的低沸物的回流比为3～6。
5.如权利要求2所述的维生素A中间体十四醛的提纯方法，其特征在于精馏塔塔釜再沸器选自降膜式再沸器。
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