CN104447253A

CN104447253A - 愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法

Info

Publication number: CN104447253A
Application number: CN201310424382.6A
Authority: CN
Inventors: 王国军; 赵紫伟
Original assignee: Ningbo Wanglong Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Wang flavor Co.
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及香兰素的合成制造领域，旨在提供一种愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其步骤首先将氧化液输入固液分离器I中采用一级过滤膜渗透，得到的轻液I流入轻液槽，得到的重液I排入稀释槽；然后将轻液I再泵入固液分离器II二级过滤膜渗透，得到的清液作脱羧工序，得到的重液II再返回氧化液中间槽中作回收；最后对重液I经稀释后泵入自动沉淀槽，分离出上层的轻液II进入氧化中间槽中回收，留下的重相进入调浆槽经调浆后氧化。本发明由于采用纯物理的膜分离方式，因此取消了水洗步骤，大大减少后续脱羧中原材料的投放量，也大大降低了废水的排放量，而且氧化剂循环过程中的损耗小于1%。

Description

愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法

技术领域

本发明涉及香兰素的合成制造领域，更具体地说，是一种愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法。

背景技术

香兰素，化学名为3-甲氧基-4羟基苯甲醛，具有香荚兰特有的香气及浓郁奶香味，是一种广谱型香料，也是重要的有机合成原料医药中间体，主要应用于食品、日用化工、橡胶、塑料、医药、烟草、酿酒等行业。香兰素的合成方法有很多，可分为愈创木酚法、木质素法、黄樟素法、丁香酚法、对羟基苯甲醛法、对甲酚法和微生物法等，其中采用乙醛酸和愈创木酚为原料合成香兰素的方法具有反应条件温和、工艺设备简单、原料消耗定额低、产品质量高、环境污染小等特点，是目前国内生产香兰素的主要方法。该法的主要工艺过程为乙醛酸与愈创木酚分别碱化成钠盐后缩合生成3-甲氧基-4-羟基扁桃酸，3-甲氧基-4-羟基扁桃酸经过中和、氧化、脱羧、萃取、分馏、结晶后得到香兰素湿品。

3-甲氧基-4-羟基扁桃酸氧化主要的方法有三大类：一类是采用空气或氧气氧化，在催化剂存在的条件下通入空气或空气进行氧化；第二类是电化学氧化；第三类是采用氧化剂进行氧化。

上述三中方法中，第一类方法存在氧化终点难以控制的问题，若氧化不足，会使3-甲氧基-4-羟基扁桃酸转化不完全，浪费资源，提高成本；而氧化时间过长则会造成过氧化现象。

第二类方法与普通的化学合成方法相比，不需要加入催化剂和氧化剂，从而简化了分离和精制的步骤，得到的产品选择性高，纯度高，对环境污染小，具有实现工业化生产的潜力，但目前还未见有大规模工业化生产的报道。

第三类方法是目前国内厂家生产香兰素时采用的主要方法，由于可以根据氧化强度的要求，选择合适的氧化剂或者由于氧化剂的量可以根据化学计量关系来控制氧化过程，从而可以解决氧化不足与氧化过量的问题，得到的香兰素的收率和粗品程度都比较高。采用这类方法对3-甲氧基-4-羟基扁桃酸进行氧化，氧化剂在氧化过程中被还原，为了促进3-甲氧基-4-羟基扁桃酸能够完全氧化，所用的氧化剂通常过量，因此反应后的氧化液中除氧化剂还原产物外还含有未反应的氧化剂固体颗粒，由于反应还要求氧化剂的颗粒比较细小，以增大其反应的比表面积，因此使氧化剂从氧化液中分离回收循环套用变得更加困难，这一问题使实际生产中生产成本显著增加，阻碍了此法的进一步应用。

在公开号CN101619018A的专利中公开了一种香兰素合成中氧化液的固液分离方法。该方法对香兰素合成中氧化液主要采用离心分离设备进行固液分离，并通过水洗步骤获取固相。由于离心设备的高速旋转，经受大量颗粒的冲击和磨损，能耗大，故障率高，而且分离后所残留的固相必须依赖于水洗步骤取得，因此制造过程中要消耗大量的生产用水；这些水分的大量进入氧化液分离合成循环系统中，一方面使溶液过度稀释，降低回收率，加大系统设备和仪器负担，另一方面也使后期脱羧工序中原材料不必要地进行多投入，成本上升，而且产生的大量工业废水也不利于环保，有时需要专门设备进行处理。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供的一种工艺合理、分离效果优良、环境友好的愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，包括以下步骤：

（1）将贮于氧化液中间槽中的氧化液输入固液分离器I，采用一级过滤膜渗透，分别得到轻液I和重液I；轻液I流入轻液槽，重液I排入稀释槽；

（2）将步骤（1）中轻液槽里的轻液I泵入固液分离器II，采用二级过滤膜渗透，得到清液和重液II；其中清液流入清液槽中作脱羧工序，重液II返回氧化液中间槽中作回收；

（3）将步骤（1）中稀释槽里的重液I经稀释后泵入自动沉淀槽进行沉淀处理，分离出上层的轻液II进入氧化中间槽中回收，留下的重相进入调浆槽，经调浆后进行氧化工序。

作为本发明的进一步改进，步骤（1）中经一级过滤膜过滤后的轻液I颗粒<30nm。

作为本发明的进一步改进，步骤（2）中经二级过滤膜过滤后的清液颗粒<10nm。

作为本发明的进一步改进，所述氧化液中间槽中的氧化液的含固量在15%～20%；步骤（1）中轻液I的含固量在1%～3%，重液I的含固量在70%～80%。

作为本发明的进一步改进，所述含固量在70%～80%的重液I在后面步骤（3）中被稀释至含固量不高于50%，然后进入自动沉淀槽中静置不少于2小时。

作为本发明的进一步改进，所述氧化液为3-甲氧基-4-羟基扁桃酸经氧化剂氧化后的氧化液，主要成份包括3-甲氧基-4-羟基扁桃酸经氧化反应后的氧化物、多余的氧化剂及氧化剂的还原产物。

本发明愈创木酚法制备香兰素过程中的氧化液属于一种含有颗粒的稀溶液，需要将溶液中的氧化剂及其还原产物一起从氧化液中分离出来，然后再进行氧化，以实现氧化剂的循环使用。本发明中主要采用物理的膜过滤方式进行了固液分离，与现有技术相比，其主要优点为：

（1）纯物理的膜分离，不需要大型的运动设备，能耗小，噪音小，维护方便；而且不需要人工进行专门看护与管理，降低了用工成本。

（2）不进行水洗步骤，既节约了水资源，又大大降低了废水的排放量。据计算减少了约20%的废水量，也减少了对环境的污染。

（3）因为没有经水洗步骤，因此也大大减少了后续脱羧中原材料的投放量，节约了成本。

（4）经测算，氧化剂循环过程中的损耗小于1%，远低于同期水平。

附图说明

图1为本发明中氧化液固液分离方法的流程步骤图。

图2为本发明氧化液固液分离的生产过程图。

图3为图2中固液分离设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明是对氧化结束之后氧化液采用两种不同体积的固液分离器和自动沉淀槽来进行固液分离，从而将氧化剂及其还原产物一起从氧化液中分离出来，然后进行氧化，实现氧化剂的循环使用。具体生产流程为：

（1）将贮于氧化液中间槽中的氧化液（其含量主要为3-甲氧基-4-羟基扁桃酸氧化液，含固量在15%～20%左右），通过氧化液中间泵以27m³/h左右的流速同时打入固液分离器I（图2显示为3台固液分离器作为1号机组，体积为4m³）；采用一级过滤膜渗透，过滤膜渗透的技术指标<30nm，因此有20m³左右含固量在1%～3%的轻液I流入轻液槽，含固量在70%～80%的重液I每间隔30min排一次，并排入到稀释槽。

（2）将步骤（1）中轻液槽里的含固量为1%～3%的轻液I，通过轻液槽泵以流速为20m³/h左右打入固液分离器II（图2显示为3台固液分离器作为2号机组，体积为3m³），采用二级过滤膜渗透，过滤膜渗透的技术指标<10nm，因此有16m³/h左右的清液流入清液槽，所得清液此时为澄清、透明；将清液槽内的清液通过清液泵打入脱羧工序进行脱羧；而从固液分离器II底部沉淀下来的含固量在70%～80%的重液II返回到氧化液中间槽中进行第二次分离。

（3）将步骤（1）中稀释槽里含固量在70%～80%的重液I，经少量凝结水稀释至含固量不高于50%，然后用稀释槽泵打入自动沉淀槽（图2显示为3台，体积为3.5m³），精置2h后，分离出上层的轻液II进入氧化中间槽中回收，留下的重相放入电子称调浆，调浆后去调浆槽，经调浆泵打入去亚铜氧化工序。

其中固液分离器的结构如图3所示，若干条过滤渗透膜2呈竖直状态均均地布置在固液分离器筒内，上下两端受支架1拉伸和固定；氧化液从容器的下部端口流入，流经滤渗透膜2过滤，其小颗粒的物质能透过膜进入容器的上部，形成含固量较低的液相，从容器的上部端口输出；而大颗粒的物质被膜所阻拦，从而形成含固量高的固相，从容器的下部开口排出。

经测算，采用本发明对愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液进行固液分离可以得到良好的分离效果；同时，氧化剂在循环过程中的损耗小于1%。

最后，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其流程、技术内容所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，步骤（1）中经一级过滤膜过滤后的轻液I颗粒<30nm。

3.根据权利要求1所述愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，步骤（2）中经二级过滤膜过滤后的清液颗粒<10nm。

4.根据权利要求1所述愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，所述氧化液中间槽中的氧化液的含固量在15%～20%；步骤（1）中轻液I的含固量在1%～3%，重液I的含固量在70%～80%。

5.根据权利要求3所述愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，所述含固量在70%～80%的重液I在后面步骤（3）中被稀释至含固量不高于50%，然后进入自动沉淀槽中静置不少于2小时。

6.根据权利要求1至5中任一项所述愈创木酚法制备香兰素过程中氧化液的固液分离方法，其特征在于，所述氧化液为3-甲氧基-4-羟基扁桃酸经氧化剂氧化后的氧化液，主要成份包括3-甲氧基-4-羟基扁桃酸经氧化反应后的氧化物、多余的氧化剂及氧化剂的还原产物。