CN108484359A - 基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法 - Google Patents

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魏献忠
汤永春
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Abstract

本发明涉及基于HMB‑Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法，包括将乙醇残液进行蒸馏，将蒸馏残渣离心获得β‑羟基‑β‑甲基丁酸钙及离心残液，在离心残液中加入盐酸进行溶解酸化，对溶解酸化产物进行蒸馏浓缩，从蒸馏浓缩产物中萃取β‑羟基‑β‑甲基丁酸，获得高纯度β‑羟基‑β‑甲基丁酸。本发明从β‑羟基‑β‑甲基丁酸钙生产中的乙醇残液中高效地回收有效成分，有效提高了产出率，同时可大幅度减少危险废物的产生量。

Description

基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法
技术领域
本发明涉及化工合成领域，尤其涉及基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法。
背景技术
在β-羟基-β-甲基丁酸钙（HMB-Ca）生产过程中，使用酒精回收塔回收β-羟基-β-甲基丁酸盐结晶离心出来的乙醇残液，乙醇残液中含有4-5%的HMB-Ca、0.1-0.5%的乙酸钙、0.01-0.05%的其他杂质、85-90%的乙醇和4-6%的水，但生产过程中不再提取待乙醇残液中的残留产品，乙醇残液作为危险废物处理，不仅造成大量未提取产品损失，还会产生大量危险废物，此类危险废物必须委托具有资质的单位处理，处理费用高昂，并且处置只能进行焚烧处理，会产生大气污染物。
发明内容
本发明的目的在于提供基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法。
在本发明的第一方面，提供基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法，所述方法包括：
（1）将乙醇残液进行蒸馏，获得乙醇及蒸馏残渣；
（2）将蒸馏残渣离心获得β-羟基-β-甲基丁酸钙（以下简称HMB-Ca）及离心残液，所获得的HMB-Ca返回到正常生产HMB-Ca的中和过滤工序中；
（3）在离心残液中加入盐酸进行溶解酸化，对溶解酸化产物进行蒸馏浓缩，从蒸馏浓缩产物中萃取β-羟基-β-甲基丁酸（以下简称HMB），获得高纯度HMB，所获得的高纯度HMB进入正常生产HMB-Ca的中和过滤工序中。
在一个优选例中，步骤（1）中，所述的蒸馏包括：在真空度-0.07～-0.09MPa，且温度低于120℃的条件下，蒸馏至无气泡产生，蒸馏结束；之后对收集的乙醇进行冷却，所述冷却包括：自然冷却1小时，用冷冻液将乙醇慢慢冷却至35℃，保温1小时，再慢慢冷却至25℃，保温1小时，再慢慢冷却至10℃，保温1小时。
在另一优选例中，步骤（3）中，所述溶解酸化包括：向离心残液中加入盐酸，至pH1.5-4停止加入盐酸。
在另一优选例中，所述盐酸浓度为30%，按质量分数计。
在另一优选例中，步骤（3）中，所述蒸馏浓缩包括：在真空度-0.07～-0.09MPa，温度低于120℃情况下，对溶解酸化产物进行蒸馏，至无气泡产生。
在另一优选例中，步骤（3）中，用乙酸乙酯从蒸馏浓缩产物中萃取HMB，获得乙酸乙酯萃取液，之后去除乙酸乙酯，获得高纯度HMB。
在另一优选例中，通过真空蒸馏的方法去除乙酸乙酯，所述真空蒸馏的条件是:真空度在-0.05～-0.09MPa，且温度低于100℃，至无气泡产生，蒸馏结束。
在另一优选例中，所述萃取方法为：乙酸乙酯分3次萃取，每次加入乙酸乙酯为物料的50%-60%，每次加入乙酸乙酯后，充分搅拌，静置分层后收集乙酸乙酯相。
由于单批次工艺中获得的产物较少，故步骤（1）中的蒸馏、步骤（3）中的溶解酸化、蒸馏浓缩等工序都可以多批次合并处理。
现有技术乙醇残液直接做为危废处理，不提取残液中的有效成分，HMB-Ca的回收率只有80-90%，使用本发明提供的方法后，HMB-Ca的回收率可提高10-20%，提高产出率最高达25%，同时大幅度减少危险废物的产生，以年产1000吨HMB-Ca的生产线计算，可减少危险废物产生量183-366吨。
本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域技术人员而言是显而易见的。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法，所述方法包括：
（1）将乙醇残液进行蒸馏，获得乙醇及蒸馏残渣；
（2）将蒸馏残渣离心获得β-羟基-β-甲基丁酸钙（以下简称HMB-Ca）及离心残液，所获得的HMB-Ca返回到正常生产HMB-Ca的中和过滤工序中；
（3）在离心残液中加入盐酸进行溶解酸化，对溶解酸化产物进行蒸馏浓缩，从蒸馏浓缩产物中萃取β-羟基-β-甲基丁酸（以下简称HMB），获得高纯度HMB，所获得的高纯度HMB进入正常生产HMB-Ca的中和过滤工序中。
在一个优选例中，步骤（1）中，所述的蒸馏包括：在真空度-0.07～-0.09MPa，且温度低于120℃的条件下，蒸馏至无气泡产生，蒸馏结束；之后对收集的乙醇进行冷却，所述冷却包括：自然冷却1小时，用冷冻液将乙醇慢慢冷却至35℃，保温1小时，再慢慢冷却至25℃，保温1小时，再慢慢冷却至10℃，保温1小时。
在另一优选例中，步骤（3）中，所述溶解酸化包括：向离心残液中加入盐酸，至pH1.5-4停止加入盐酸。
在另一优选例中，所述盐酸与水的质量比为3：7。
在另一优选例中，步骤（3）中，所述蒸馏浓缩包括：在真空度-0.07～-0.09MPa，温度低于120℃情况下，对溶解酸化产物进行蒸馏，至无气泡产生。
在另一优选例中，步骤（3）中，用乙酸乙酯（但不限于）从蒸馏浓缩产物中萃取HMB，获得乙酸乙酯萃取液，之后去除乙酸乙酯，获得高纯度HMB。
在另一优选例中，通过真空蒸馏的方法去除乙酸乙酯，所述真空蒸馏的条件是:真空度在-0.05～-0.09MPa，且温度低于100℃，至无气泡产生，蒸馏结束。
在另一优选例中，所述萃取方法为：乙酸乙酯分3次萃取，每次加入乙酸乙酯为物料的50%-60%，每次加入乙酸乙酯后，充分搅拌，静置分层后收集乙酸乙酯相。
由于单批次工艺中获得的产物较少，故步骤（1）中的蒸馏、步骤（3）中的溶解酸化、蒸馏浓缩等工序都可以多批次合并处理。
实施例1（单位：kg）：
将乙醇残液1500（HMB-Ca60，乙醇1346，乙酸钙3.5，水90，杂质0.5）进行蒸馏，获得乙醇1350（乙醇1300，水50）及蒸馏残渣110（HMB-Ca60，乙醇8，乙酸钙3.5，水38，杂质0.5）；
将蒸馏残渣离心获得HMB-Ca57.2（HMB-Ca50，乙醇2，乙酸钙0.1，水5，杂质0.1）及离心残液52.8（HMB-Ca10，乙醇6，乙酸钙3.4，水33，杂质0.4）；
在离心残液中加入30%盐酸14.07（氯化氢4.22，水9.85）进行溶解酸化，获得溶解酸化产物66.87（HMB8.6，乙醇6，乙酸2.58，氯化钙6.44，水42.85，杂质0.4），对溶解酸化产物进行蒸馏浓缩，从蒸馏浓缩产物38.94（HMB8.6，乙醇1，乙酸2.5，氯化钙6.44，水20，杂质0.4），用乙酸乙酯15从蒸馏浓缩产物中萃取HMB，获得乙酸乙酯萃取液23.73（乙酸乙酯15，HMB8.5，乙醇0.0 1，乙酸0.01，水0.2，杂质0.01），之后去除乙酸乙酯14.5，获得高纯度HMB8.65（HMB8.5，乙酸乙酯0.05，乙酸0.01，水0.08，杂质0.01）。
本实施例中，乙醇回收率89.73%，HMB-Ca回收率95.33%，HMB回收率98.84%。
可见该方法可有效提取乙醇残液中的有效成分，提高了产出率，减少生产成本，同时可大幅度减少危险废物的产生量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于HMB-Ca乙醇残液回收乙醇及有效成分的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）将乙醇残液进行蒸馏，获得乙醇及蒸馏残渣；
（2）将蒸馏残渣离心获得β-羟基-β-甲基丁酸钙及离心残液；
（3）在离心残液中加入盐酸进行溶解酸化，对溶解酸化产物进行蒸馏浓缩，从蒸馏浓缩产物中萃取β-羟基-β-甲基丁酸，获得高纯度β-羟基-β-甲基丁酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的蒸馏过程如下：在真空度-0.07～-0.09MPa，且温度低于120℃的条件下，蒸馏至无气泡产生，对收集的乙醇自然冷却1小时，之后用冷冻液将乙醇慢慢冷却至35℃，保温1小时，再慢慢冷却至25℃，保温1小时，再慢慢冷却至10℃，保温1小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述溶解酸化包括：向离心残液中加入盐酸，至pH1.5-4停止加入盐酸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述蒸馏浓缩过程如下：在真空度-0.07～-0.09MPa，温度低于120℃情况下，对溶解酸化产物进行蒸馏，至无气泡产生。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，用乙酸乙酯从蒸馏浓缩产物中萃取β-羟基-β-甲基丁酸，获得乙酸乙酯萃取液，之后去除乙酸乙酯，获得高纯度β-羟基-β-甲基丁酸。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过真空蒸馏的方法去除乙酸乙酯，所述真空蒸馏的条件是:真空度在-0.05～-0.09MPa，且温度低于100℃，至无气泡产生，蒸馏结束。
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