CN108929218A - 一种利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法 - Google Patents

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李荣杰
潘声龙
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    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
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Abstract

本发明提出一种利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法，包括步骤：1)将含有有机酸的粗品溶液与有机溶剂混合，通过蒸馏使得有机酸分子有效地转移至有机溶剂中或使有机酸与有机溶剂同时从混合物中蒸馏出来或使有机酸单独从有机溶剂中蒸馏出来或有机酸以固体形式从混合液中结晶或沉淀出来；2)直接获取步骤1)中所得的有机酸或进一步纯化得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与水混合，得到有机酸水溶液，进一步得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与碱性溶液混合，得到有机酸盐溶液，进一步得到有机酸盐。进入有机相中的有机酸可通过本行业技术人员所熟知的多种传统的方法制得到较为纯净的有机酸、有机酸盐或/及其他有机酸产品。

Description

一种利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体地说，涉及利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法。
背景技术
目前有机酸的提取方法有萃取法、沉淀法、离子交换法、色谱法等生产方法，这些方法各有优缺点，但普遍存在工艺繁琐，操作复杂，产品收率低及产品质量不能满足某些特殊要求等不足之处。
本发明针对上述不足之处提出一种更为经济有效的提取有机酸的生产方法。
发明内容
为了解决现有有机酸生产工艺中存在的问题，本发明提出了一种利用溶剂蒸馏法来提取有机酸的方法。溶剂蒸馏法就是利用溶剂进行蒸馏来脱水或(和)脱可挥发性物质以达到目标产物的分离、纯化和提取的目的，可挥发性物质包括无机物、有机物，也可为溶剂本身。
本发明的技术方案如下：
一种利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法，包括如下步骤：
1)将含有有机酸的粗品溶液与有机溶剂充分混合，通过蒸馏的方法使得有机酸分子有效地转移至有机溶剂中或使有机酸与有机溶剂同时从混合物中蒸馏出来或使有机酸单独从有机溶剂中蒸馏出来或有机酸以固体形式从混合液中结晶或沉淀出来，从而得到含有有机酸的有机相或纯化的有机酸或含少量杂质的有机酸晶体或固体；
2)直接获取步骤1)中所得的有机酸或进一步纯化得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与水混合，得到有机酸水溶液，进一步得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与碱性溶液混合，得到有机酸盐溶液，进一步得到高纯度的有机酸盐。其中，所述有机酸包括但不限于柠檬酸、乳酸、丙酮酸、三羟基丙酸、苹果酸或丁二酸中的一种或多种。
其中，所述含有有机酸的粗品溶液包括：(1)通过发酵或酶转化得到的有机酸溶液；(2)通过酸解得到的有机酸溶液；(3)通过其他途径获得的含有有机酸的溶液。其中，所述有机溶剂选自以下一种有机化合物或多种有机化合物的混合物：
酯类、酮类、醚类、醇类、磷酸酯类、磷氧类、硫氧类、膦硫类、胺类、酰胺类、烷烃类及其他有机化合物；所述有机化合物的沸点在常压下均大于100℃。
进一步地，所述酯类包括醋酸戊酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种；酮类包括2-庚酮；醚类包括丁醚；醇类包括辛醇、葵醇、月桂醇、碳原子数从14到24的高碳醇中的一种或多种的混合物；磷酸酯类包括磷酸三丁酯、P507、P204中的一种或多种；磷氧类包括三辛基氧膦；硫氧类包括二甲基砜、二甲基亚砜中的一种或多种；膦硫类包括三异丁基硫化膦；胺类包括三辛胺、三葵胺、三月桂胺、三辛葵烷基叔胺中的一种或多种的混合物；酰胺类包括N.N-二丁基甲酰胺；烷烃类包括辛烷、葵烷、碳原子数从12到24的烷烃中的一种或多种的混合物。
其中，所述含有有机酸的粗品溶液与有机溶剂的混合比例为1:100～100:1。
优选地，所述溶剂蒸馏的条件为减压蒸馏，蒸馏温度为0℃～250℃。分离有机酸后的有机溶剂可返回步骤1)中循环使用。
本发明涉及到的操作如无特殊说明均为本领域常规操作，所涉及的蒸馏设备可为行业内所熟知的常规蒸发器(例如单效蒸发器或多效蒸发器或MVR蒸发器等)或更为高效的蒸发器(例如刮板蒸发器、短程蒸发器、分子蒸馏设备等)。以上所涉及的蒸馏设备可以单独使用，也可多种组合进行使用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，得到具体实施方式。
本发明的有益效果在于：
本发明所述溶剂蒸馏法提取有机酸，其具有工艺路线短、操作简单、产品纯度高、提取收率高、环境污染小等特点，避免了传统有机酸生产工艺中复杂的操作过程。进入有机相中的有机酸可通过本行业技术人员所熟知的多种传统的方法制得到较为纯净的有机酸、有机酸盐或/及其他有机酸产品。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，对本发明进行的各种修改和替换均视为本发明的技术范畴。
实施例1
取50％(质量百分比)柠檬酸溶液175g，有机溶剂400g(其中三辛铵160g，八炭醇40g，煤油200g)放于三口烧瓶内，于80℃进行真空浓缩，浓缩至不再有冷凝水出来后，得到了含有柠檬酸的有机溶剂。
将含有柠檬酸的有机溶剂转移至另一个三口烧瓶中，加水与含有柠檬酸的有机溶剂在80℃混合然后将有机溶剂分离得到含有柠檬酸的溶液。
经计算，柠檬酸的收率为95.0％。
经检测，分离得到的柠檬酸纯度为99.0％。
实施例2
取乳酸浓度为50％的粗品乳酸溶液100g，有机溶剂455g(其中三辛铵182g，八炭醇45g，煤油228g)放于三口烧瓶内；
将上述混合液于80℃进行真空浓缩，浓缩至不再有冷凝水出，得到含有乳酸的有机溶剂。将含有乳酸的有机溶剂转移至另一三口烧瓶中。加水与含有乳酸的有机溶剂在90℃混合然后将有机溶剂分离得到含有乳酸的溶液。
经计算，乳酸的收率为92.5％，
经检测，分离得到乳酸的纯度为99.0％。
实施例3
取浓度为50％的粗品乳酸溶液100g，三辛胺500g放于三口烧瓶内，将混合液于90℃进行真空浓缩，浓缩至不再有冷凝水出，得到含有三辛胺的乳酸，将该混合液于100℃进行进一步蒸馏得到纯净的乳酸。
经计算，乳酸的收率为95.5％，
经检测，分离得到乳酸的纯度为99％。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及实例，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对本方法的判别模型作出一定的补充和优化。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种利用溶剂蒸馏法提取有机酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将含有有机酸的粗品溶液与有机溶剂充分混合，通过蒸馏的方法使得有机酸分子有效地转移至有机溶剂中或使有机酸与有机溶剂同时从混合物中蒸馏出来或使有机酸单独从有机溶剂中蒸馏出来或有机酸以固体形式从混合液中结晶或沉淀出来，从而得到含有有机酸的有机相或纯化的有机酸或含少量杂质的有机酸晶体或固体；
2)直接获取步骤1)中所得的有机酸或进一步纯化得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与水混合，得到有机酸水溶液，进一步得到高纯度的有机酸或将含有有机酸的有机溶剂与碱性溶液混合，得到有机酸盐溶液，进一步得到高纯度的有机酸盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸包括但不限于柠檬酸、乳酸、丙酮酸、三羟基丙酸、苹果酸或丁二酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有有机酸的粗品溶液包括：(1)通过发酵法得到的有机酸发酵液；(2)通过其他方法处理过的有机酸发酵液；(3)通过其他途径获得的含有机酸的溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自以下一种有机化合物或多种有机化合物的混合物：
酯类、酮类、醚类、醇类、磷酸酯类、磷氧类、硫氧类、膦硫类、胺类、酰胺类、烷烃类及其他有机化合物；所述有机化合物的沸点在常压下均大于100℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酯类包括醋酸戊酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种；酮类包括2-庚酮；醚类包括丁醚；醇类包括辛醇、葵醇、月桂醇、碳原子数从14到24的高碳醇中的一种或多种的混合物；磷酸酯类包括磷酸三丁酯、P507、P204中的一种或多种；磷氧类包括三辛基氧膦；硫氧类包括二甲基砜、二甲基亚砜中的一种或多种；膦硫类包括三异丁基硫化膦；胺类包括三辛胺、三葵胺、三月桂胺、三辛葵烷基叔胺中的一种或多种的混合物；酰胺类包括N.N-二丁基甲酰胺；烷烃类包括辛烷、葵烷、碳原子数从12到24的烷烃中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述含有有机酸的粗品溶液与有机溶剂的混合比例为1:100～100:1。
7.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂蒸馏的条件为减压蒸馏，蒸馏温度为0℃～250℃。
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