CN103193672B

CN103193672B - 一种肟的蒸馏方法

Info

Publication number: CN103193672B
Application number: CN201310077469.0A
Authority: CN
Inventors: 徐书群; 孙茂金; 何勇; 王艳霞; 刘勇; 严茗
Original assignee: ZHEJIANG SAINON CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Sheng'an chemical Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2033-03-11
Also published as: CN103193672A

Abstract

本发明涉及一种肟的蒸馏方法。通常使用釜式蒸馏、U型外管加热或旋转薄膜蒸发器来加热塔釜物料，塔釜长周期运行容易结炭、蒸馏效率低。本发明其特征在于在肟的蒸馏分离工段，在蒸馏过程中至少添加一种高沸点溶剂，维持塔釜中高沸点溶剂的含量与肟成一定比例，进行蒸馏，最终有效地分离出肟。先将肟加入精馏塔，在绝对压力为0~0.4MPa和20~300℃下进行蒸馏，收集馏分。再把未蒸出留在塔釜的液体，经过除水，除杂处理，作为高沸点溶剂返回至精馏塔进行循环使用。本发明彻底能降低生产成本，简化操作工艺，防止产品在塔釜里结炭或因过热而分解，确保产品的蒸馏分离变得高效、连续，安全，稳定，提升产品质量。

Description

一种肟的蒸馏方法

技术领域

本发明涉及有机化学分离提纯技术领域，特别涉及一种肟的蒸馏方法。

背景技术

肟是一类应用广泛的精细化工产品。例如丁酮肟作为防结皮剂被用在涂料中，丙酮肟作为除氧剂被用在热力锅炉水脱氧，乙醛肟作为生产灭多威肟农药的中间体，环己酮肟是生产尼龙-6单体ε-己内酰胺的中间体。

工业上涉及肟的分离提纯主要通过精馏塔进行。但无论是肟的合成还是肟类化合物应用过程中的肟回收工序都存在肟的精馏问题。肟的精馏问题是由于肟极易结炭堵塞管道和设备，导致精馏装置难以正常运行，需要周期性清理，维护工作繁琐。而且，间歇蒸馏和连续精馏都难以避免肟在塔釜里结炭。

现有常规的精馏塔通常使用釜式蒸馏、U形外管加热或旋转薄膜蒸发器来加热塔釜物料，但分别存在以下缺点：

1.釜式再沸器因换热面所限生产装置不能大型化，极易结焦结炭，通常3~7天必须清理一次。

2.U形管外管加热传热效果较好，但无法避免物料在层状盘绕的加热盘管和塔釜壁上结炭，需要3~30天清理一次外管。

3.旋转薄膜蒸发器虽优于前两者，但也需要7~30天清理一次蒸发器。

因此，至目前为止对于肟及肟类化合物的精馏还没有一种能使塔釜长周期运行不结炭、蒸馏效率高、产品质量稳定的蒸馏方法。

发明内容

本发明针对上述的缺陷，提供一种肟的蒸馏方法，能降低生产成本，简化操作工艺，防止产品在塔釜里结炭或因过热而分解，确保产品的蒸馏分离变得高效、连续，安全，稳定，提升产品质量。

为此，本发明采取如下技术方案，一种肟的蒸馏方法，其特征在于在肟的蒸馏分离工段，在蒸馏过程中至少添加一种高沸点溶剂，维持塔釜中高沸点溶剂的含量与肟成一定比例，进行蒸馏，最终有效地分离出肟。具体是采用以下技术方案实现的：

第一步：按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：（0.02%~99%），准备好适量的高沸点溶剂，然后，高沸点溶剂可以加入肟中，与肟充分混合，也可以直接从塔的任意一段加入到精馏塔塔中。所述的肟为丙酮肟、丁酮肟、环己酮肟、苯甲醛肟、甲基异丁基酮肟、甲基异戊基酮肟、2-戊酮肟、二苯甲酮肟、甲基丙酮肟、香茅醛肟、对羟基苯乙酮肟等肟，其通式为R1(C=NOH)R2，其中R1和R2表示碳原子数为1~10的烷基，所述的高沸点溶剂为大于肟沸点5℃以上的石油烃类、高沸点醇类、醚类、酯类等一种或数种溶剂的混合物的有机溶剂。优选大于肟沸点15~120℃石油烃类、高沸点醇类、醚类、酯类等一种或数种溶剂的混合物的有机溶剂.

第二步：将肟加入精馏塔，在绝对压力为0~0.4MPa和20~300℃下进行蒸馏，收集馏分。所得馏分为精制的肟。该操作可以是将含有高沸点溶剂的肟溶液加入精馏塔，也可以是将肟加入塔釜含有高沸点溶剂的精馏塔，

第三步：把第二步中未蒸出留在塔釜的液体，经过除水，除杂处理，作为高沸点溶剂返回至精馏塔进行循环使用。

本发明是在含有丙酮肟、丁酮肟、环己酮肟、苯甲醛肟、甲基异丁基酮肟、甲基异戊基酮肟、2-戊酮肟、二苯甲酮肟、甲基丙酮肟、香茅醛肟、对羟基苯乙酮肟等其中一种肟的溶液中，加入高沸点溶剂，或者直接在塔釜添加高沸点溶剂，进行蒸馏，最终有效地分离出肟。解决了常规肟在精馏塔内进行蒸馏操作中易结炭、易过热分解的问题。

与现有技术相比，本发明技术具有以下显著优点：

1.彻底避免了肟在蒸馏釜里结炭造成的对加热管道的堵塞、有效地防止了溶液局部过热使得其中的肟受热分解。间歇精馏和连续精馏都适用，蒸馏过程实现连续、长周期操作，提高了生产效率。

2.此方法操作简便、安全环保、避免了对设备的损害，提高了分离效率和产品质量，是一种新型有效地蒸馏方法。

3.对蒸馏后高沸点溶剂进行回收循环使用，定期除杂，降低了生产成本，大大减少蒸馏残液排放量。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：0.02%，称取纯度为99.6%的甘油1.46克，加入到109克丙酮肟含量为66.9%的溶液中，经搅拌器搅拌10分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在50~60℃，绝对压力为0.01MPa，回流比为3,约30分钟后蒸馏结束。收集馏分70克，肟含量为99.8%，馏分中杂质含量低。

实施例2

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：5%，称取纯度为99.6%的甘油364.6克，加入到109克丙酮肟含量为66.9%的溶液中，经搅拌器搅拌8分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在110~120℃，绝对压力为0.05MPa回流比为2.5，约50分钟后蒸馏结束。收集馏分71.3克，肟含量为99.9%，馏分中杂质含量低。

实施例3

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：10%，称取纯度为99.6%的甘油729.2克，加入到109克丙酮肟含量为66.9%的溶液中，经搅拌器搅拌5分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在150~160℃，绝对压力为0.09MPa回流比为2,约60分钟后蒸馏结束。收集馏分72.5克，肟含量为99.86%，馏分中杂质含量低。

实施例4

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：0.1%，称取纯度为99.9%的乙二醇8.70克，加入到123克丁酮肟含量为70.7%的溶液中，经搅拌器搅拌10分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在80~90℃，绝对压力为0.01MPa，回流比为3.5,约30分钟后蒸馏结束。收集馏分86.2克，肟含量为99.91%，馏分中杂质含量低。

实施例5

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：60%，称取纯度为99.9%的乙二醇521.8克，加入到12.3克丁酮肟含量为70.7%的溶液中，经搅拌器搅拌8分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在120~130℃，绝对压力为0.05MPa,回流比为3，约50分钟后蒸馏结束。收集馏分86.1克，肟含量为99.93%，馏分中杂质含量低。

实施例6

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：90%，称取纯度为99.9%的乙二醇782.6克，加入到12.3克丁酮肟含量为70.7%的溶液中，经搅拌器搅拌5分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在160~170℃，绝对压力为0.08MPa,回流比为2，约60分钟后蒸馏结束。收集馏分86.8克，肟含量为99.86%，馏分中杂质含量低。

实施例7

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：0.05%，称取纯度为99.6%的甘油5.65克，加入到149克环己酮肟含量为75.8%的溶液中，再加入10克含有C10的重芳烃溶剂油，经搅拌器搅拌10分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在100~110℃，绝对压力为0.01MPa,回流比为4，约30分钟后蒸馏结束。收集馏分111.5克，肟含量为99.83%，馏分中杂质含量低。

实施例8

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：25%，称取纯度为99.6%的甘油282.3克，加入到14.9克环己酮肟含量为75.8%的溶液中，再加入50克含有C10的重芳烃溶剂油，经搅拌器搅拌8分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在150~160℃，绝对压力为0.04MPa,回流比为2.5，约60分钟后蒸馏结束。收集馏分112.7克，肟含量为99.91%，馏分中杂质含量低。

实施例9

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：60%，称取纯度为99.6%的甘油677.6克，加入到14.9克环己酮肟含量为75.8%的溶液中，再加入100克含有C10的重芳烃溶剂油，经搅拌器搅拌5分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在180~190℃，绝对压力为0.07MPa,回流比为2，约60分钟后蒸馏结束。收集馏分112.5克，肟含量为99.88%，馏分中杂质含量低。

实施例10

按质量分数比溶液中的肟：高沸点溶剂为1%：5%，称取纯度为99%的乙二醇二丁醚364.6克，加入到109克丙酮肟含量为66.9%的溶液中，经搅拌器搅拌10分钟后，进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在110~120℃，绝对压力为0.05MPa,回流比为1，约50分钟后蒸馏结束。收集馏分72.3克，肟含量为99.90%，馏分中杂质含量低。

实施例11

按例1中的原料配比和试剂用量配与例1相同的混合溶液，以一定的进料量连续加入精馏塔中蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在50~60℃，绝对压力为0.01MPa,回流比为3，同时以一定的流量排出釜液进行处理后返回塔里循环使用，定时采集馏分化验分析，肟含量为99.78%~99.93%，杂质含量少。塔效率稳定，连续运行1年塔釜不结炭。

实施例12

按例2中的原料配比和用量分别准备好试剂，将甘油加入到塔釜，原料液加入塔中进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在110~120℃，绝对压力为0.05MPa，回流比为2.5，待蒸馏结束，再加入同量的原料液进行蒸馏。分别收集馏分化验分析，肟含量为99.85~99.96%，馏分中杂质含量低。每60天更换一次塔釜溶剂，塔效率稳定，运行过程中塔釜不结炭。

实施例13

按例4中的原料配比和试剂用量配与例4相同的混合溶液，以一定的进料量连续加入精馏塔中蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在80~90℃，绝对压力为0.01MPa,回流比为3.5，同时以一定的流量排出釜液进行处理后返回塔里循环使用，定时采集馏分化验分析，肟含量为99.86%~99.97%，杂质含量少。塔效率稳定，连续运行1年塔釜不结炭。

实施例14

按例5中的原料配比和用量分别准备好试剂，将乙二醇加入到塔釜，原料液加入塔中进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在120~130℃，绝对压力为0.05MPa,回流比为3，待蒸馏结束，再加入同量的原料液进行蒸馏。分别收集馏分化验分析，肟含量为99.88~99.96%，馏分中杂质含量低。每60天更换一次塔釜溶剂，塔效率稳定，运行过程中塔釜不结炭。

实施例15

按例7中的原料配比和试剂用量配与例7相同的混合溶液，以一定的进料量连续加入精馏塔中蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在100~110℃，绝对压力为0.01MPa,回流比为4，同时以一定的流量排出釜液进行处理后返回塔里循环使用，定时采集馏分化验分析，肟含量为99.77%~99.91%，杂质含量少。塔效率稳定，连续运行1年塔釜不结炭。

实施例16

按例8中的原料配比和用量分别准备好试剂，将甘油和重芳烃溶剂油加入到塔釜，原料液加入塔中进行蒸馏，控制精馏塔塔釜温度在150~160℃，绝对压力为0.04MPa,回流比为2.5，待蒸馏结束，再加入同量的原料液进行蒸馏。分别收集馏分化验分析，肟含量为99.87~99.98%，馏分中杂质含量低。每60天更换一次塔釜溶剂，塔效率稳定，运行过程中塔釜不结炭。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种肟的蒸馏方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：在肟的蒸馏分离工段，在蒸馏过程中按比例加入一定量的高沸点溶剂，维持塔釜中高沸点溶剂含量为0.02％～99％，该高沸点溶剂可与肟混合后入塔蒸馏，也可直接在塔的任一段单独加入；

第二步：进行蒸馏，收集馏分，所得馏分为精制的肟，该操作可以是将含有高沸点溶剂的肟溶液加入精馏塔，也可以是将肟加入塔釜含有高沸点溶剂的精馏塔；

所述肟的通式为R1(C＝NOH)R2，其中R1和R2表示碳原子数为1～10的烷基，所述的高沸点溶剂为大于肟沸点15～120℃石油烃类、高沸点醇类、醚类、酯类中的一种或数种溶剂的混合物的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种肟的蒸馏方法，其特征在于还包括第三步：把第二步中未蒸出留在塔釜的液体，作为高沸点溶剂循环使用，定期除杂。

3.根据权利要求1所述的一种肟的蒸馏方法，其特征在于第二步中的蒸馏是绝对压力0～0.4MPa和20～300℃下进行。

4.根据权利要求2所述的一种肟的蒸馏方法，其特征在于第二步中的蒸馏是在绝对压力0～0.4MPa和20～300℃下进行。

5.根据权利要求1所述的一种肟的蒸馏方法，其特征在于所述的肟为丙酮肟、丁酮肟、甲基异丁基酮肟、甲基异戊基酮肟、2-戊酮肟、甲基丙酮肟。