CN106588843B - 一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法 - Google Patents

一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，双乙烯酮和甲苯‑三乙烯二胺溶液按质量比1：10～25连续进入管道反应器中控制反应温度在45～75℃连续反应，停留时间1.5～3h后连续进入萃取塔；用氢氧化钠水溶液连续萃取，双乙烯酮：氢氧化钠摩尔比＝1：0.48～0.55；水层进入活性炭塔连续脱色，蒸水结晶得到白色的脱氢醋酸钠成品或水层经脱色用酸中和得到白色脱氢醋酸成品；所得甲苯层进入连续萃取水洗塔水洗涤，回收甲苯，然后按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。本发明实现了脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)连续化反应和连溶剂连续化回收，提高脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)产品品质，降低溶剂回收消耗，降低生产成本。

Description

一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法。
背景技术
脱氢乙酸
英文名称：Dehydroacetic Acid
化学名称：3-乙酰基-6-甲基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮
分子式及分子量：C8H8O4＝168.15
外观：白色针状或白色结晶粉末。
理化性质：极难溶于水，微溶于乙醇，能溶于热乙醇中。
熔点/℃：109～112
沸点/℃：270
闪点(闭杯)/℃：157
表面张力(20℃)/mN/m：41.9
在100ml溶剂中的溶解度(25℃)：在乙醇中为3g；在水、甘油中低于0.1g；在橄榄油中为1.6g。由于水溶性差，通常用其钠盐，低等毒性,大鼠经口LD50 0.5g/kg，能溶于苯、乙醚、丙酮及其热乙醇中。
作用与用途：脱氢乙酸及其钠盐主要抑制食品、饮料、医药制剂及化妆品中繁殖而引起有腐败变质的细菌、酵母、霉菌等微生物，另外还用于纤维制品和齿科材料的防腐。
现有运用的生产技术合成工艺如中国发明专利，CN103450131B中，公开了一种脱氢乙酸及其钠盐的制备方法：向甲苯溶剂中加入催化剂和阻聚剂后，滴加双乙烯酮，保温，生产的甲苯脱氢乙酸溶液，经冷却、过滤、洗涤、离心得到脱氢乙酸；将缩合反应步骤所得的甲苯脱氢乙酸溶液加氢氧化钠，中和调pH值，活性炭脱色，浓缩结晶得到脱氢乙酸钠。
该工艺脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)中含有阻聚剂，产品质量不稳定，溶剂甲苯须蒸馏回收后才能套用到反应过程中，能耗和溶剂损耗较大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)实现连续化反应和连溶剂连续化回收的方法，该方法可以提高脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)产品品质，降低溶剂回收消耗，降低生产成本。
本发明的技术方案是，一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，
a、双乙烯酮和甲苯-三乙烯二胺溶液按质量比1：10～25连续进入管道反应器中控制反应温度在45～75℃连续反应，停留时间1.5～3h后连续进入萃取塔；
b、用氢氧化钠水溶液连续萃取，双乙烯酮：氢氧化钠摩尔比＝1：0.48～0.55；水层进入活性炭塔连续脱色，蒸水结晶得到白色的脱氢醋酸钠成品或水层经脱色用酸中和得到白色脱氢醋酸成品；所得甲苯层进入连续萃取水洗塔水洗涤，回收甲苯，然后按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
本发明是通过上述两步反应得到脱氢醋酸钠成品，然后脱氢醋酸钠成品可以进一步经过水层经脱色用酸中和得到白色脱氢醋酸成品。其余步骤都一样。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，所述甲苯-三乙烯二胺溶液中，三乙烯二胺在甲苯含量在0.1～0.3％。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，所述氢氧化钠水溶液的浓度是1％-10％质量浓度。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，步骤b所述酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，步骤b所述甲苯：水质量比＝1：0.2～0.5。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，所述成品中，产品总收率大于96％。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，所述甲苯-三乙烯二胺溶液的连续进入速度为4-6kg/s；所述双乙烯酮的连续进入速度为0.4-0.6kg/s。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，所述氢氧化钠水溶液的加入速度为2-3kg/s。
根据本申请的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，优选的是，步骤b中，萃取的甲苯层以4-6Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔；所述水以0.1-2Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取。
水洗甲苯直接影响甲苯的质量，甲苯中的杂质能否洗净，杂质没有洗净直接影响到循环反应。本发明优选的甲苯层和水的加入速度，可以好地洗净甲苯中的杂质。
脱氢乙酸间歇式反应时要加入胺类催化剂和酚类阻聚剂，脱氢乙酸的质量和收率才有保证，溶剂中的产品回收用氢氧化钠萃取，酚类阻聚剂在强碱的作用下容易氧化成醌类化合物，醌类化合物显色，包裹在脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)的产品中，影响了脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)产品品质，溶剂须蒸馏回收后才能套用到反应过程中，能耗和溶剂损耗较大。
本发明不加阻聚剂而采用大幅降低反应产物在溶剂中的浓度，同时在管道反应器中连续反应，达到大幅降低副产物生成的目的，提高了产品品质；由于副产物少，反应物料在定量氢氧化钠水溶液的萃取后溶剂只要进行水洗涤就可套用到反应中，降低了能耗，减少了溶剂损耗，实现了连续反应及溶剂连续化回收。
本发明的有益效果:
实现了脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)连续化反应和连溶剂连续化回收，提高脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)产品品质，降低溶剂回收消耗，降低生产成本。
具体实施方式
实施例1：
配制好含量为0.1％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至45℃，用计量泵向管道反应器中以5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度45～50℃之间，物料停留时间1.5h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.3Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠溶液，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至8℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率97.2％，萃取的甲苯层以5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以1Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例2：
配制好含量为0.1％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至45℃，用计量泵向管道反应器中以5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度45～50℃之间，物料停留时间3h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.285Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至8℃，过滤，用盐酸中和，冷却至8℃，过滤，烘干的脱氢醋酸成品。产品收率96.9％，萃取的甲苯层以5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以1Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例3：
配制好含量为0.2％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至50℃，用计量泵向管道反应器中以7.5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度50～55℃之间，物料停留时间2h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.62Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至8℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率97％，萃取的甲苯层以7.5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以2.2Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例4：
配制好含量为0.2％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至50℃，用计量泵向管道反应器中以7.5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度50～55℃之间，物料停留时间2.5h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.52Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，用硫酸中和，冷却至9℃，过滤，烘干的脱氢醋酸成品。产品收率96.9％，萃取的甲苯层以7.5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以2.3Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例5：
配制好含量为0.3％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至55℃，用计量泵向管道反应器中以10Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度55～60℃之间，物料停留时间1.5h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以0.52Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至7℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率96.9％，萃取的甲苯层以10Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以4.1Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例6：
配制好含量为0.3％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至55℃，用计量泵向管道反应器中以10Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度55～60℃之间，物料停留时间2.5h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.42Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，用磷酸中和，冷却至9℃，过滤，烘干的脱氢醋酸成品。产品收率96.5％，萃取的甲苯层以10Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以4Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例7：
配制好含量为0.2％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至60℃，用计量泵向管道反应器中以12.5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.5Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度60～65℃之间，物料停留时间3h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.42Kg/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至8℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率97％，萃取的甲苯层以12.5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以5.6Kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例8：
配制好含量为0.2％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至65℃，用计量泵向管道反应器中以12.5Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.49Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度65～70℃间，物料停留时间2h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.42g/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至9℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率97.2％取的甲苯层以12.5Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以5.9g/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
实施例9：
配制好含量为0.3％三乙烯二胺的甲苯-三乙烯二胺溶液进入管道反应器，升温至70℃，用计量泵向管道反应器中以10Kg/s的速度连续加入甲苯-三乙烯二胺溶液；同时用计量泵向管道反应器中以0.49Kg/s的速度连续加入双乙烯酮，控制反应温度70～75℃间，物料停留时间2.5h，反应出料用泵连续进入萃取塔，同时用计量泵向萃取塔中以2.42g/s的速度连续加入5％的氢氧化钠，萃取的水层连续进入活性炭塔脱色后，蒸水，冷却至8℃，过滤，烘干得脱氢乙酸钠成品。产品收率97％取的甲苯层以10Kg/s的速度连续进入水洗萃取塔，同时水以4g/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取，回收的甲苯按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
本发明不加阻聚剂而采用大幅降低反应产物在溶剂中的浓度，同时在管道反应器中连续反应，达到大幅降低副产物生成的目的，提高了产品品质；实现了脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)连续化反应和连溶剂连续化回收，提高脱氢乙酸(脱氢乙酸钠)产品品质，降低溶剂回收消耗，降低生产成本。

Claims (7)

1.一种脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：
a、双乙烯酮和甲苯-三乙烯二胺溶液按质量比1：10～25连续进入管道反应器中控制反应温度在45～75℃连续反应，停留时间1.5～3h后连续进入萃取塔；所述甲苯-三乙烯二胺溶液中，三乙烯二胺在甲苯含量在0.1～0.3％；所述甲苯-三乙烯二胺溶液的连续进入速度为4-6kg/s；所述双乙烯酮的连续进入速度为0.4-0.6kg/s；
b、用氢氧化钠水溶液连续萃取，双乙烯酮：氢氧化钠摩尔比＝1：0.48～0.55；水层进入活性炭塔连续脱色，蒸水结晶得到白色的脱氢醋酸钠成品或水层经脱色用酸中和得到白色脱氢醋酸成品；所得甲苯层进入连续萃取水洗塔水洗涤，回收甲苯，然后按比例配制三乙烯二胺后套用到反应中。
2.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：所述氢氧化钠水溶液的浓度是1％-10％质量浓度。
3.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：步骤b所述酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：步骤b所述连续萃取水洗塔中，甲苯：水质量比＝1：0.2～0.5。
5.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：所述成品中，产品总收率大于96％。
6.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：所述氢氧化钠水溶液的加入速度为2-3kg/s。
7.根据权利要求1所述的脱氢乙酸钠/脱氢醋酸连续生产方法，其特征在于：步骤b中，萃取的甲苯层以4-6kg/s的速度连续进入水洗萃取塔；所述水以0.1-2kg/s的速度连续加入水洗萃取塔进行萃取。
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