CN112876435A - 一种糠醛的精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工生产领域，公开了一种糠醛的精制方法，将含量为5‑9％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂从萃取塔顶部，逆流萃取后，获得萃取液后，对萃取液进行精馏提取糠醛，精馏后萃取剂经再生返回萃取塔顶部循环萃取。较现有技术相比，本发明提出的糠醛精制方法具有工艺流程短、能耗消耗低、糠醛精制效率高、损耗低等优点。

Description

一种糠醛的精制方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及了一种糠醛的精制方法。
背景技术
糠醛学名α-呋喃甲醛，分子式C4H3O·CHO。是一种广泛应用于石油工业、化学工业、医药、食品及合成橡胶、合成树脂等行业的重要有机化工原料和化学溶剂，用它直接和间接合成的化工产品有1600多钟，包括糠醇、马来酸酐、四氢呋喃、呋喃树脂、糠醛树脂、糠酮树脂等。糠醛的生产是以含有多缩戊糖的纤维为原料，先经水解得到戊糖再由戊糖脱水环化制得，其反过程如下：
多缩戊糖的水解生成戊糖反应式：
Figure BDA0002958644290000011
戊糖脱水转变为糠醛反应式：
Figure BDA0002958644290000012
随着能源危机的出现，为了应对煤炭、石油资源日渐枯竭，各国将越来越重视可再生的生物质原料制取化工产品和能源，在这样的背景下，充分利用丰富的玉米秸秆、小麦秸秆等秸秆提取糠醛具有重要的经济和环保意义。
在糠醛生产过程中，经水解釜水解出来的含有糠醛的水解汽经管道引入冷凝器冷凝，得到含量为5-9％的糠醛原液，将含量为5-9％的糠醛原液经初馏、静置分层、轻组分精馏分离得到97％以上的糠醛产品，此过程工艺流程长、消耗大量蒸汽进行减压蒸馏，且在高温蒸馏过程中容易产品杂质，同时减压蒸馏过程中造成糠醛损耗约10％左右。
中国专利CN102690248A公开了一种戊糖经反应萃取生产糠醛的方法，该方法使用醋酸为催化剂，以邻硝基甲苯为萃取剂，在Scheibel塔内进行反应萃取过程。单级CSTR反应器效率低，萃取剂消耗量大；Scheibel塔在一定程度上提高了萃取效率，但是由于塔内分相段仍然维持反应温度，这使得水相中生成的糠醛发生严重的副反应。
中国专利CN104387346B公开了一种由戊糖多级连续逆流反应萃取制备糠醛的方法，该方法使用2-异丁基苯酚、2,4-二氯甲苯、苯甲酸苄酯或邻三甲苯作萃取剂，经过多级萃取，从而制取糠醛，虽然一定程度上提高了戊糖转化率和糠醛收率，但多级反应萃取，工艺流程长，能耗消耗大，且在生产过程中要加入氯化铁、硫酸铁或硝酸铁作为助剂，这无疑造成废渣增加，生产成本增加。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种糠醛的精制方法，加入一萃取剂萃取后，一次精馏即可达到精制糠醛的目的。
一种糠醛的精制方法，方法步骤如下：
S1：将含量为5-9％糠醛原液，从萃取塔底部通入；
S2：将萃取剂从萃取塔顶部，逆流萃取；
S3：获得萃取液后，对萃取液进行精馏提取糠醛，精馏后萃取剂返回萃取塔顶部循环萃取。
优选的，所述S2中糠醛原液与萃取剂流量比为1:1.2-2.5。
优选的，所述S2中萃取剂为含芳香环的离子液体。
优选的，所述S2中含芳香环的离子液体为疏水性异喹啉类离子液体或芳香环取代咪唑类离子液体。
优选的，所述S2中疏水性异喹啉类离子液体为溴化N-异喹啉离子液体[CniQuin]Br(n＝8,12,14)。
优选的，所述S2中芳香环取代咪唑类离子液体为1-苄基-3-苯基咪唑四氟硼酸盐[BzMIM]BF4。
优选的，所述S2中萃取温度控制为20-80℃，控制pH值为4-8。
优选的，所述S3中萃取液精馏塔温度为95～130℃，控制压力≤-0.095MPa。
优选的，所述S3中精馏塔顶温度控制为85-105℃。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
本发明提出了一种糠醛的精制方法，本发明的创新点就是采用含芳香环的离子液体作为萃取剂，异喹啉类离子液体或芳香环取代咪唑类离子液体中含有较大的芳香共轭阳离子核，而糠醛为α-呋喃甲醛，是呋喃2位上的氢原子被醛基取代的衍生物，糠醛作为芳香五元杂环与萃取剂具有良好的相似相容性；基于上述作用机理，本发明采用疏水性异喹啉类离子液体或芳香环取代咪唑类离子液体对含量为5-9％糠醛原液进行萃取，然后在精馏塔中一次精馏即可达到精制糠醛的目的。
本发明提出的糠醛精制方法所获得的产品含量在98％以上、糠醛损耗率低于5.6％；较现有技术相比，本发明提出的方法具有工艺流程短、能耗消耗低、糠醛精制效率高、损耗低等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
本发明提供一种糠醛的合成方法，其工艺步骤如下：将含量为5％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂疏水性异喹啉类离子液体从萃取塔顶部，萃取剂选用溴化N-异喹啉离子液体[CniQuin]Br(n＝8,12,14)；逆流萃取，控制5％糠醛原液与萃取剂流量比为1:1.2，控制萃取温度为为20℃，控制pH值为8；获得萃取液后，将萃取液通入萃取液精馏塔温度为95℃，控制压力为≤-0.095MPa，精馏塔顶温度控制为105℃，经过对精馏塔顶冷凝后，得到糠醛成品，测得含量为98.5％，糠醛损耗率为5.3％。
实施例2
本发明提供一种糠醛的合成方法，其工艺步骤如下：将含量为6％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂芳香环取代咪唑类离子液体从萃取塔顶部，萃取剂选用1-苄基-3-苯基咪唑四氟硼酸盐[BzMIM]BF4；逆流萃取，控制5％糠醛原液与萃取剂流量比为1:1.5，控制萃取温度为为80℃，控制pH值为4；获得萃取液后，将萃取液通入萃取液精馏塔温度为130℃，控制压力为≤-0.095MPa，精馏塔顶温度控制为85℃，经过对精馏塔顶冷凝后，得到糠醛成品，测得含量为98.7％，糠醛损耗率为5.5％。
实施例3
本发明提供一种糠醛的合成方法，其工艺步骤如下：将含量为7％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂疏水性异喹啉类离子液体从萃取塔顶部，萃取剂选用溴化N-异喹啉离子液体[CniQuin]Br(n＝8,12,14)；逆流萃取，控制5％糠醛原液与萃取剂流量比为1:1.8，控制萃取温度为为70℃，控制pH值为5；获得萃取液后，将萃取液通入萃取液精馏塔温度为105℃，控制压力为≤-0.095MPa，精馏塔顶温度控制为90℃，经过对精馏塔顶冷凝后，得到糠醛成品，测得含量为99.0％，糠醛损耗率为5.1％。
实施例4
本发明提供一种糠醛的合成方法，其工艺步骤如下：将含量为8％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂芳香环取代咪唑类离子液体从萃取塔顶部，萃取剂选用1-苄基-3-苯基咪唑四氟硼酸盐[BzMIM]BF4；逆流萃取，控制5％糠醛原液与萃取剂流量比为1:2.1，控制萃取温度为为50℃，控制pH值为6；获得萃取液后，将萃取液通入萃取液精馏塔温度为120℃，控制压力为≤-0.095MPa，精馏塔顶温度控制为100℃，经过对精馏塔顶冷凝后，得到糠醛成品，测得含量为98.3％，糠醛损耗率为5.6％。
实施例5
本发明提供一种糠醛的合成方法，其工艺步骤如下：将含量为9％糠醛原液，从萃取塔底部通入，将萃取剂疏水性异喹啉类离子液体从萃取塔顶部，萃取剂选用溴化N-异喹啉离子液体[CniQuin]Br(n＝8,12,14)；逆流萃取，控制5％糠醛原液与萃取剂流量比为1:2.5，控制萃取温度为为30℃，控制pH值为7；获得萃取液后，将萃取液通入萃取液精馏塔温度为125℃，控制压力为≤-0.095MPa，精馏塔顶温度控制为95℃，经过对精馏塔顶冷凝后，得到糠醛成品，测得含量为98.1％，糠醛损耗率为5.8％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种糠醛的精制方法，其特征在于，方法步骤如下：
S1：将含量为5-9％糠醛原液，从萃取塔底部通入；
S2：将萃取剂从萃取塔顶部，逆流萃取；
S3：获得萃取液后，对萃取液进行精馏提取糠醛，精馏后萃取剂返回萃取塔顶部循环萃取。
2.根据权利要求1所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中糠醛原液与萃取剂流量比为1:1.2-2.5。
3.根据权利要求1所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中萃取剂为含芳香环的离子液体。
4.根据权利要求3所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中含芳香环的离子液体为疏水性异喹啉类离子液体或芳香环取代咪唑类离子液体。
5.根据权利要求4所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中疏水性异喹啉类离子液体为溴化N-异喹啉离子液体[CniQuin]Br(n＝8,12,14)。
6.根据权利要求4所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中芳香环取代咪唑类离子液体为1-苄基-3-苯基咪唑四氟硼酸盐[BzMIM]BF4。
7.根据权利要求1所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S2中萃取温度控制为20-80℃，控制pH值为4-8。
8.根据权利要求1所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S3中萃取液精馏塔温度为95～130℃，控制压力≤-0.095MPa。
9.根据权利要求1所述的一种糠醛的精制方法，其特征在于，所述S3中精馏塔顶温度控制为85-105℃。
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