CN106478450A - 一种丙酮肟的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙酮肟的提纯方法,涉及有机化合物提纯技术领域。将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂和催化剂接触,进行丙酮氨肟化反应得到丙酮肟反应液,溶剂为水和有机溶剂的混合液,提纯过程先将丙酮肟反应液过滤,滤液精馏除去有机溶剂,塔釜水肟混合液用萃取剂萃取得到萃取液,精馏萃取液,先精馏出萃取剂,后精馏出纯丙酮肟;萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯。本发明方法具有萃取剂易得、萃取率高,萃取剂易分离,过程简单、耗能低、分离条件温和,产品纯度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及有机化合物提纯技术领域。
背景技术
丙酮肟可以用做锅炉的除氧剂,具有使用量少、除氧效率高、没有毒性、没有环境污染等优良特点。丙酮肟是亚临界锅炉的停用保护和钝化处理的最佳药品,也是目前在中、高压锅炉给水中取代传统给水化学除氧剂如联氨等的最理想的产品。
现有技术《丙酮或丁酮氧化生产丙酮肟或丁酮肟的工艺》(发明专利,CN200410018607.9)考察钛硅-1分子筛(TS-1)催化丙酮(丁酮)氨氧化合成丙酮肟(丁酮肟)的反应条件。没有丙酮肟的提纯方法。
专利《联合异丙醇氧化制过氧化氢的丙酮氨氧化制丙酮肟工艺》(发明专利,CN200410018608.3)考察溶剂制过氧化物,溶剂回收再利用,丙酮氨肟化制备丙酮肟工艺,没有说明水肟混合液的提纯方法。其是针对丙酮肟制备的研究。
关于丙酮肟的提纯方法,现在主要是精馏法。丙酮氨肟化生成丙酮肟反应液,精馏分离溶剂,再次精馏分出水肟混合液,将其冷冻、抽滤得粗肟,再次精馏除水得产品。该提纯方法耗能高、步骤长,过程复杂,丙酮肟易分解,分离过程中有过氧化物存在的危险性,不适合工业化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种丙酮肟的提纯方法,该方法具有萃取剂易得、萃取率高,萃取剂易分离,过程简单、耗能低、分离条件温和、产品纯度高等优点。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种丙酮肟的提纯方法,将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂和催化剂接触,进行丙酮氨肟化反应得到丙酮肟反应液,溶剂为水和有机溶剂的混合液,提纯过程先将丙酮肟反应液过滤,滤液精馏除去有机溶剂,塔釜水肟混合液用萃取剂萃取得到萃取液,精馏萃取液,先精馏出萃取剂,后精馏出纯丙酮肟;萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯。
优选的,萃取剂与塔釜水肟混合液的体积比为0.2~2:1。
进一步优选的,萃取次数为1-5次。
优选的,有机溶剂为叔丁醇。
优选的,精馏出的萃取剂直接回收套用于丙酮肟的提纯过程。
优选的,整个提纯过程的压力为常压。
优选的,催化剂为TS-1钛硅分子筛。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明采用萃取精馏法提纯丙酮肟,采用本发明的萃取剂提纯丙酮肟,提取率高,萃取剂易分离,降低精馏过程能耗,减少丙酮肟在精馏过程中的分解率,过程简单,在分离丙酮肟过程中耗能低、减少丙酮肟分解的优点,避免分离过程中过氧化物的危险性,分离条件温和,产品纯度高,适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1中提纯得到的丙酮肟的气相色谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
丙酮肟回收率(%)=(萃取液中丙酮肟的质量)/水肟混合液中丙酮肟的质量*100
实施例 1
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.5倍体积的乙酸乙酯萃取三次,上层为乙酸乙酯层,下层为水层。乙酸乙酯一次萃取,丙酮肟回收率为58%,二次萃取,丙酮肟回收率为80%,三次萃取,丙酮肟回收率为90%。
b、丙酮肟的精馏提纯
(4)上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,70℃~130℃为乙酸乙酯(温度段100℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟,纯品丙酮肟的气相色谱图,见图1所示,6.854min为丙酮肟的峰,其余为杂峰。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例2
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液1.0倍体积的乙酸乙酯萃取三次,上层为乙酸乙酯层,下层为水层。乙酸乙酯一次萃取,丙酮肟回收率为68%,二次萃取,丙酮肟回收率为90%,三次萃取,丙酮肟回收率为93%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,70℃~130℃为乙酸乙酯(温度段100℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例3
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.25倍体积的乙酸乙酯萃取三次,上层为乙酸乙酯层,下层为水层。乙酸乙酯一次萃取,丙酮肟回收率为40%,二次萃取,丙酮肟回收率为65%,三次萃取,丙酮肟回收率为80%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,70℃~130℃为乙酸乙酯(温度段100℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例4
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.5倍体积的二氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为二氯甲烷层。二氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为72%,二次萃取,丙酮肟回收率为89%,三次萃取,丙酮肟回收率为96%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,20℃~130℃为二氯甲烷(二氯甲烷的沸点是40℃,故温度段45℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 5
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液1倍体积的二氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为二氯甲烷层。二氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为80%,二次萃取,丙酮肟回收率为91%,三次萃取,丙酮肟回收率为95%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,20℃~130℃为二氯甲烷(二氯甲烷的沸点是40℃,故温度段45℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 6
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.25倍体积的二氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为二氯甲烷层。二氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为55%,二次萃取,丙酮肟回收率为75%,三次萃取,丙酮肟回收率为85%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,20℃~130℃为二氯甲烷(二氯甲烷的沸点是40℃,故温度段45℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 7
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.5倍体积的三氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为三氯甲烷层。三氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为70%,二次萃取,丙酮肟回收率为87%,三次萃取,丙酮肟回收率为93%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,50℃~130℃为三氯甲烷(温度段80℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 8
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液1倍体积的三氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为三氯甲烷层。三氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为78%,二次萃取,丙酮肟回收率为89%,三次萃取,丙酮肟回收率为95%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,50℃~130℃为三氯甲烷(温度段80℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 9
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.25倍体积的三氯甲烷萃取三次,上层为水层,下层为三氯甲烷层。三氯甲烷一次萃取,丙酮肟回收率为57%,二次萃取,丙酮肟回收率为77%,三次萃取,丙酮肟回收率为87%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,50℃~130℃为三氯甲烷(温度段80℃-130℃升温非常快不会含有过多的丙酮肟),130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 10
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.17倍体积的甲苯萃取四次,上层为甲苯层,下层为水层。甲苯一次萃取,丙酮肟回收率为22%,二次萃取,丙酮肟回收率为39%,三次萃取,丙酮肟回收率为51%,四次萃取,丙酮肟回收率为58%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,100℃~130℃为甲苯,130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 11
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液0.4倍体积的甲苯萃取三次,上层为甲苯层,下层为水层。甲苯一次萃取,丙酮肟回收率为40%,二次萃取,丙酮肟回收率为60%,三次萃取,丙酮肟回收率为70%,四次萃取,丙酮肟回收率为78%,五次萃取,丙酮肟回收率为82%,六次萃取,丙酮肟回收率为85%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,100℃~130℃为甲苯,130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 12
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液1倍体积的甲苯萃取三次,上层为甲苯层,下层为水层。甲苯一次萃取,丙酮肟回收率为65%,二次萃取,丙酮肟回收率为80%,三次萃取,丙酮肟回收率为89%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,100℃~130℃为甲苯,130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
实施例 13
a、丙酮肟的萃取实验
将丙酮氨肟化(将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂(叔丁醇和水)和催化剂TS-1钛硅分子筛接触,加热,常压反应得丙酮肟反应液)生成的丙酮肟的反应液过滤,滤液在常压下精馏,回流比2:1,70℃~85℃为叔丁醇馏出液,塔釜的水溶液为水肟混合液,肟含量90g/L。用水肟混合液1倍体积的甲苯萃取三次,上层为甲苯层,下层为水层。甲苯一次萃取,丙酮肟回收率为65%,二次萃取,丙酮肟回收率为80%,三次萃取,丙酮肟回收率为89%。
b、丙酮肟的精馏提纯
上述萃取液,在常压下精馏,回流比2:1,100℃~130℃为甲苯,130℃为99.5%的纯品丙酮肟。由于丙酮肟为固体,熔点为60℃,故在精馏丙酮肟过程中注意保温。
以上各实施例只是对本发明做进一步说明,并非用以限制本发明专利,凡为本发明等效实施,均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种丙酮肟的提纯方法,将丙酮、氨气或氨水、双氧水、溶剂和催化剂接触,进行丙酮氨肟化反应得到丙酮肟反应液,所述溶剂为水和有机溶剂的混合液,其特征在于,提纯过程先将丙酮肟反应液过滤,滤液精馏除去有机溶剂,塔釜水肟混合液用萃取剂萃取得到萃取液,精馏萃取液,先精馏出萃取剂,后精馏出纯丙酮肟;萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯。
2.根据权利要求1所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,萃取剂与塔釜水肟混合液的体积比为0.2~2:1。
3.根据权利要求2所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,萃取次数为1-5次。
4.根据权利要求1所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,有机溶剂为叔丁醇。
5.根据权利要求1所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,精馏出的萃取剂直接回收套用于丙酮肟的提纯过程。
6.根据权利要求1所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,整个提纯过程的压力为常压。
7.根据权利要求1所述的一种丙酮肟的提纯方法,其特征在于,催化剂为TS-1钛硅分子筛。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170308 |