CN104045550B - 一种富马酸生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富马酸生产工艺，将的顺式丁烯二酸水溶液进行搅拌、脱色处理，而后进行过滤，除去活性碳和杂质，再按顺序加入尿素、磷酸氢二铵催化剂、反应；而后离心、出料、干燥、包装。本发明使生产出的富马酸色度好，催化效率高，同时产生的废水中残留的无机盐无需降解即可排放。

Description

一种富马酸生产工艺
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种富马酸生产工艺。
背景技术
富马酸是一种无色、易燃的晶体，由丁烯衍生出的羧酸。目前在生产富马酸的工艺中，传统使用的催化剂是有机化合物-硫脲，并且在实际反应过程中还要加入一定量的硫酸以提高其催化活性，对设备腐蚀较为严重，得到的成品富马酸颜色发黄，且生产废水中的硫脲难以降解，给废水的后续处理及排放带来较大难度
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种使用复合型无机盐作为异构催化剂的富马酸生产工艺，该异构催化剂为尿素和磷酸氢二铵的组合，使用该催化剂生产的富马酸色度好，催化效率高，同时产生的废水中残留的无机盐无需降解即可排放。
本发明的方案如下：一种富马酸生产工艺，包括以下步骤：
一种富马酸生产工艺，包括以下步骤：
①、将体积为6-9M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.1-0.3％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为20-40分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在35-40％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在45-65℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.5％-1.8％的尿素，反应时间10-20分钟；
⑤、继续升温1-10℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.6-2％的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间10-20分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到70-75℃时，开冷却水，并保持温度恒定70-75℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装。
进一步，所述的步骤④中的温度控制在53-58℃。
进一步，所述的步骤⑤的温度控制在1-5℃。
本发明的重点改进之处是使用尿素和磷酸氢二铵的组合物作为异构催化剂，该种催化剂为复合型无机盐，生产过程中的废水残留物为无机盐，无需降解，且不属于工业废水排放的控制指标，即废水可直接排放，降低废水的处理成本；
该催化剂反应条件温和，用量少。硫脲催化需在80-100℃进行，其添加量为2.8％；而我们的催化剂只需在50-65℃即可进行，其添加量仅为0.4％。
通过本发明生产出的富马酸，产品转化率保持在95-99％，产品为纯白色，色度小于等于15Hazen。
本发明中使用的催化剂还可以部分的回收、利用，可以使生产富马酸单项成本降低60-100元/吨。
具体实施方式
下面，结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
①、将体积为6M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.1％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为20分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在35％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在45℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.5％的尿素，反应时间10分钟；
⑤、继续升温2℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.6的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间10分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到70℃时，开冷却水，并保持温度恒定70℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出 料、干燥、包装。
上述实施例生产得出的富马酸量回收率为95.4％，色度小于12。
实施例2
①将体积为9M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.3％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为40分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在40％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在65℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1.8％的尿素，反应时间20分钟；
⑤、继续升温8℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为2％的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间120分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到75℃时，开冷却水，并保持温度恒定75℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装。
上述实施例生产得出的富马酸量回收率为96.5％，色度小于12。
实施例3
①将体积为9M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.3％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为40分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在38％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在60℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1.5％的尿素，反应时间18分钟；
⑤、继续升温8℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1.8％的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间18分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到74℃时，开冷却水，并保持温度恒定74℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装。
上述实施例生产得出的富马酸量回收率为95.7％，色度小于10。
实施例4
①将体积为7M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.18％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为30分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在35％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在50℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1％的尿素，反应时间15分钟；
⑤、继续升温4℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1％的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间15分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到72℃时，开冷却水，并保持温度恒定72℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装。
上述实施例生产得出的富马酸量回收率为96.8％，色度小于15。
实施例5
①将体积为8M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.16％的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为32分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在38％；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在46℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸 的重量为1.4％的尿素，反应时间17分钟；
⑤、继续升温6℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为1.5％的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间17分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到73℃时，开冷却水，并保持温度恒定73℃：
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装
上述实施例生产得出的富马酸量回收率为96.3％，色度小于15。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种富马酸生产工艺,其特征在于，包括以下步骤：
①、将体积为6-9M3的顺式丁烯二酸水溶液加入脱色釜中，同时加入相对顺式丁烯二酸水溶液重量比为0.1-0.3%的活性炭进行搅拌、脱色处理，脱色时间为20-40分钟；
②、对脱色过的顺式丁烯二酸水溶液进行过滤，除去活性碳和杂质，然后泵入反应釜中；
③、计量反应釜中酸水体积，根据测定的酸水的浓度，来计算顺式丁烯二酸的含量，将酸水浓度控制在35-40%；
④、对反应釜搅拌、加热，当温度在45-65℃时，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.5-1.8%的尿素，反应时间10-20分钟；
⑤、继续升温1-10℃后，加入相对酸水中顺式丁烯二酸的重量为0.6-2%的磷酸氢二铵，关闭蒸汽阀，反应时间10-20分钟；
⑥、继续升温，当反应釜内温度达到70-75℃时，开冷却水，并保持温度恒定70-75℃；
⑦、保持1个小时后，开始降温，当反应釜内温度降至30℃以后，离心、出料、干燥、包装。
2.根据权利要求1所述的一种富马酸生产工艺,其特征在于，所述的步骤④中的温度控制在53-58℃。
3.根据权利要求1所述的一种富马酸生产工艺,其特征在于，所述的步骤⑤的温度控制在1-5℃。
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