CN103910606A - 炔化缩合法生产2,5-二甲基-2,5-己二醇的方法 - Google Patents

炔化缩合法生产2,5-二甲基-2,5-己二醇的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，该方法包括以下步骤：①以乙炔和丙酮为原料制得含己炔二醇的料液；②氢氧化钾分离釜分离；③将氢氧化钾水溶液送入镍合金连续蒸发器进行蒸馏浓缩氢氧化钾水溶液；④将浓缩后的氢氧化钾溶液送入无机杂质分离装置，除去有机杂质；⑤将除杂后的氢氧化钾水溶液送入铸铁蒸发器，蒸干水分，成为固态氢氧化钾；再持续加热，使固态氢氧化钾成熔融态，然后自然冷却，使其重新结晶；⑦用切片机将重新结晶的氢氧化钾切成片，作为催化剂原料，循环使用。与现有的相比，本发明将氢氧化钾循环利用，从而节省了成本。

Description

炔化缩合法生产2,5-二甲基-2,5-己二醇的方法
技术领域
本发明涉及炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇，特别涉及炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法。
背景技术
中国生产2,5—二甲基—2,5—己二醇的企业很少，主要的规模化企业分布在四川省泸州市境内，包括泸州鑫福化工有限公司（本企业的全资控股公司），年产5,000吨；泸州富邦化工公司，年产2,000吨；泸州瑞兴化工公司，年产1200吨。还有少数其他企业如四川宜宾恒德化学有限公司生产此产品，但规模较小。
国内企业主要以苯为溶剂，氢氧化钾作催化剂，由乙炔和丙酮为主要原料在常压和一定的温度条件下进行炔化缩合反应制得DHAG(2,5-二甲基-2,5-己二醇)的中间产物己炔二醇。在生产过程中，氢氧化钾的用量最大，每生产1吨DHAG的氢氧化钾用量为1.13吨，成本近1万元。氢氧化钾在工艺过程中便形成了水溶液，成了废物。
国内现有技术中，采用盐酸直接中和氢氧化钾水溶液，会浪费大量的盐酸和氢氧化钾（摩尔比为1∶1），最终还需加热蒸发中和反应产物中的水分，耗时耗能；或者把氢氧化钾水溶液作为废物出售给碳酸钾生产企业，其销售价格很低。
如何处理反应产物中混入的大量氢氧化钾，是节约成本、提高效益和减少废物的关键问题。而在国内同行企业中，尚未开展氢氧化钾的回收循环利用技术研究和开发，严重影响了企业的经济效益和可持续发展。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，该炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法将氢氧化钾循环利用，从而节省了成本。
本发明的技术方案是：一种炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，该方法包括以下步骤：①以乙炔和丙酮为原料，以苯为溶剂，以氢氧化钾为催化剂，在氮气保护条件下反应，制得含己炔二醇的料液；
②加入清水水洗，水洗后将料液压人氢氧化钾分离釜，静置分层，利用密度差别原理，使高密度的氢氧化钾水溶液沉积在下层； 低密度的己炔二醇苯溶液悬浮在上层；将氢氧化钾水溶液从氢氧化钾分离釜釜底放入碱液储槽，余下的己炔二醇苯溶液继续后续工艺生产2，5-二甲基-2，5-己二醇；
③将氢氧化钾水溶液送入镍合金连续蒸发器进行蒸馏浓缩氢氧化钾水溶液；
④将浓缩后的氢氧化钾溶液送入无机杂质分离装置，除去有机杂质；
⑤将除杂后的氢氧化钾水溶液送入铸铁蒸发器，蒸干水分，成为固态氢氧化钾；再持续加热，使固态氢氧化钾成熔融态，然后自然冷却，使其重新结晶；
⑦用切片机将重新结晶的氢氧化钾切成片，作为催化剂原料，循环使用。
作为优选，所述步骤①的详细步骤是：先将苯、氢氧化钾投入反应釜中，搅拌均匀，通入氮气保护，然后加入乙炔，反应釜压力控制在0.35MPa，反应釜温度升到45℃时缓慢均匀滴加丙酮，进行反应，反应温度控制在43-47℃,停加丙酮后保压2小时，使反应充分彻底。
作为优选，所述无机杂质分离装置为一水力旋流组器。
作为优选，所述氢氧化钾分离釜包括储槽槽本体，该储槽本体连接有碱液第一排料阀，所述碱液第一排料阀另一端连接一n型装置，该n型装置另一端连接碱液第二排料阀。
作为优选，所述n型装置为一n型管道，n型管道高度为500mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用氢氧化钾水溶液与苯不相溶的特点，反应完成后进入氢氧化钾分离釜静置，静置后上层溶液为含己炔二醇的苯溶液，下层为含有高浓度的氢氧化钾混合溶液。分离后的氢氧化钾混合溶液利用丙酮、苯、炔二醇中间产物等有机物的不同沸点温度在镍合金连续蒸发器中进行蒸馏后进入无机杂质分离装置将无机杂质分离，然后进入铸铁蒸发器加热使水分蒸发并使碱熔融后进入滚筒式切片机进行切边。采用本方法可以不用盐酸进行中和，而且反应催化剂氢氧化钾可以循环利用。通过本发明，回收后约70%以上的氢氧化钾直接返回反应釜进行下一次反应，从而有效节约了成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明氢氧化钾分离釜结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，该方法包括以下步骤：①反应生成中间产物己炔二醇步骤；向反应釜13中投入苯、氢氧化钾，搅拌，然后通入氮气60分钟，加入乙炔，反应釜压力控制在0.08MPa，反应釜温度升到45℃时缓慢均匀加入丙酮，反应温度控制在43-47℃,停加丙酮后保压2小时，然后加水水洗；
②水洗后将料液压人氢氧化钾分离釜1，静置分层，分层后含有高浓度的氢氧化钾混合溶液从氢氧化钾分离釜1下部通过管道放入碱液储槽2；如图2所示，氢氧化钾分离釜1包括储槽槽本体11，该储槽本体11连接有碱液第一排料阀12，碱液第一排料阀12另一端连接一n型装置13，该n型装置13另一端连接碱液第二排料阀14。n型装置13为一n型管道，n型管道高度为500mm。这样排放时有机溶剂和副产物始终保持在n型装置高度而不会随碱液层排走，因此通过排出下层的氢氧化钾水溶液做循环使用，上层的有机溶剂回收使用，从而达到分离的效果。
③从碱液储槽2出来的氢氧化钾混合溶进入镍合金连续蒸发器4进行蒸馏，蒸馏温度控制在80-100℃；
④从镍合金连续蒸发器4底部出来的氢氧化钾溶液进入无机杂质分离装置6进行常温冷却后分离；
⑤经无机杂质分离装置6处理后的氢氧化钾溶液进入预处理碱液储槽9后再进入中间储槽10；
⑥从中间储槽中10出来的氢氧化钾溶液进入铸铁蒸发器11中加热浓碱液，使水分蒸发并使碱熔融，然后采用滚筒式切片机12切片，称重得氢氧化钾；
⑦将⑥中获得的氢氧化钾返回反应釜13中进行下一次生成中间产物己炔二醇反应。
实验1
向反应釜13中投入苯8.2吨、氢氧化钾0.9吨，搅拌，然后通入氮气60分钟（氮气通入速度为65毫升每分钟），加入0.23吨乙炔，反应釜13压力控制在0.08MPa，反应釜13温度升到45℃时缓慢均匀加入丙酮0.885吨（加料时间为5±2小时），反应温度控制在45±2℃,停加丙酮后保压2小时，然后加水水洗。
水洗后将料液压人氢氧化钾分离釜1，静置分层。分层后含有高浓度的氢氧化钾混合溶液从氢氧化钾分离釜1下部通过管道放入碱液储槽2，含已炔二醇的料液从上部出来进入一次浓缩套釜（图1中未画出）进行下一步工序，后面的工序步骤与现有的相同，最后生产得2，5-二甲基-2，5-己二醇0.8吨。
从碱液储槽2出来的氢氧化钾混合溶进入镍合金连续蒸发器4进行蒸馏，蒸馏温度控制在80-100℃，从镍合金连续蒸发器4顶部出来的气体经列管式冷凝器3后进入回收计量槽7。从镍合金连续蒸发器4底部出来的液体中氢氧化钾浓度达到42~45%。
从镍合金连续蒸发器4底部出来的氢氧化钾溶液进入无机杂质分离装置6进行常温冷却后水旋分离，无机杂质分离装置6为一水力旋流组器。
经无机杂质分离装置6处理后的氢氧化钾溶液进入预处理碱液储槽9后再进入中间储槽10。
从中间储槽10中出来的氢氧化钾溶液进入铸铁蒸发器11（也叫天然气熬碱锅）中加热浓碱液，使水分蒸发并使碱熔融，然后采用滚筒式切片机12（也叫片碱切片机）出料冷却切片后称重，氢氧化钾（除去氢氧化钾冷却时吸收的水份）重0.81 吨，经检测，该氢氧化钾与工业级氢氧化钾（即前面反应时加入的氢氧化钾）各方面性能没有区别。
将获得的氢氧化钾返回反应釜13中进行下一次下一次生成中间产物己炔二醇反应。

Claims (5)

1.一种炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
①以乙炔和丙酮为原料，以苯为溶剂，以氢氧化钾为催化剂，在氮气保护条件下在反应釜内反应，制得含己炔二醇的料液；
②加入清水洗涤，将水洗后的料液压人氢氧化钾分离釜，静置分层，利用密度差别原理，使高密度的氢氧化钾水溶液沉积在下层；低密度的己炔二醇苯溶液悬浮在上层；将氢氧化钾水溶液从氢氧化钾分离釜釜底放入碱液储槽，余下的己炔二醇苯溶液继续后续工艺生产2，5-二甲基-2，5-己二醇；
③将氢氧化钾水溶液送入镍合金连续蒸发器进行蒸馏,浓缩氢氧化钾水溶液；
④将浓缩后的氢氧化钾水溶液送入无机杂质分离装置，除去有机杂质；
⑤将除杂后的氢氧化钾水溶液送入铸铁蒸发器，蒸干水分，成为固态氢氧化钾；再持续加热，使固态氢氧化钾成熔融态，然后自然冷却，使其重新结晶；
⑦用切片机将重新结晶的氢氧化钾切成片，作为催化剂原料，循环使用。
2.根据权利要求1所述的炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，其特征在于：所述步骤①的详细步骤是：先将苯、氢氧化钾投入反应釜中，搅拌均匀，通入氮气保护，然后加入乙炔，反应釜压力控制在0.35MPa，反应釜温度升到45℃时缓慢均匀滴加丙酮，进行反应，反应温度控制在43-47℃,停加丙酮后保压2小时，使反应充分彻底。
3.根据权利要求1所述的炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，其特征在于：所述无机杂质分离装置为一水力旋流组器。
4.根据权利要求1所述的炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，其特征在于：所述氢氧化钾分离釜包括储槽槽本体，该储槽本体连接有碱液第一排料阀，所述碱液第一排料阀另一端连接一n型装置，该n型装置另一端连接碱液第二排料阀。
5.根据权利要求4所述的炔化缩合法生产2，5-二甲基-2，5-己二醇的方法，其特征在于：所述n型装置为一n型管道，n型管道高度为500mm。
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