CN113277937A - 一种对苯甲酸粗品进行精制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，属于化合物精制技术领域。本发明将苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液；将苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液；将热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品；将苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。采用本发明提供的方法对苯甲酸粗品进行精制，得到苯甲酸湿品后无需进行洗涤而直接干燥，即能够得到高品质苯甲酸成品，纯度≥99.5％，且形貌好，颗粒均匀，大小合适，粒径为60～100μm。

Description

一种对苯甲酸粗品进行精制的方法

技术领域

本发明涉及化合物精制技术领域，具体涉及一种对苯甲酸粗品进行精制的方法。

背景技术

苯甲酸是一种重要的化工产品，在化工生产领域中，某些工序产生的废水，例如制备二酰基类化合物过程中产生的废水、由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的废水以及由苯甲酰氯制备有机过氧化物或其它化学产品过程中产生的废水，可以通过相应的处理得到副产物苯甲酸(即苯甲酸粗品)。具体的，制备过氧化二苯甲酰(俗名引发剂BPO)过程中产生的母液以及对BPO粗品进行洗涤产生的洗涤液经过处理可以得到副产物苯甲酸。中国专利CN108558105A公开了一种对过氧化二苯甲酰母液进行处理回收苯甲酸的方法，具体是将过氧化二苯甲酰母液进行加热处理，之后加入盐酸酸化，析出苯甲酸，过滤即可得到苯甲酸。但是，该方法仅通过简单酸析以及过滤得到的苯甲酸颗粒小(粒径为15～30μm)，含水量高，导致其中游离酸和氯化钠含量偏高，若不经洗涤而直接干燥，最终所得苯甲酸成品纯度低，实际应用价值不高。

目前，随着化工领域生产规模的不断扩大，所产生的废水量越来越多，随之副产的苯甲酸粗品也越来越多。如何对苯甲酸粗品进行高效处理，并得到高品质苯甲酸成品，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，采用本发明提供的方法对苯甲酸粗品进行精制，得到苯甲酸湿品后无需进行洗涤而直接干燥，即能够得到高品质苯甲酸成品，纯度≥99.5％，且形貌好，颗粒均匀，大小合适，粒径为60～100μm。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，包括以下步骤：

提供苯甲酸粗品；

将所述苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液；

将所述苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液；

将所述热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品；

将所述苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。

优选地，所述苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为60～79wt％，氯化钠的含量为1～5wt％，水的含量为20～35wt％。

优选地，所述苯甲酸粗品由待处理废水依次经酸化和固液分离得到；所述待处理废水包括制备二酰基类化合物过程中产生的废水、由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的废水和由苯甲酰氯制备有机过氧化物过程中产生的废水中的至少一种。

优选地，所述苯甲酸粗品与水的质量比为1：(2～5)。

优选地，所述氢氧化钠以氢氧化钠水溶液形式使用，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为20～32％。

优选地，所述热处理的保温时间为0.5～2h。

优选地，所述热处理在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为30～120rpm。

优选地，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为800～2000rpm，时间为5～20min。

优选地，所述苯甲酸成品的纯度≥99.5％，粒径为60～100μm，中位径D50为75～88μm。

优选地，得到所述精制母液后还包括：将所述精制母液回用于配制苯甲酸粗品料液。

本发明提供了一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，包括以下步骤：提供苯甲酸粗品；将所述苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液；将所述苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液；将所述热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品；将所述苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。采用本发明提供的方法对苯甲酸粗品进行精制，得到苯甲酸湿品后无需进行洗涤而直接干燥，即能够得到高品质苯甲酸成品，纯度≥99.5％，且形貌好，颗粒均匀，大小合适，粒径为60～100μm，其中，中位径D50为75～88μm。具体的，苯甲酸成品中杂质的主要来源为苯甲酸粗品中自身的杂质以及苯甲酸湿品中因含有水分而残留的游离酸、无机盐，采用本发明提供的方法能够有效降低传统盐酸酸化方法所得苯甲酸粗品中氯化氢的残留量，同时不会引入其它杂质，从而有效去除苯甲酸粗品中自身的杂质；且采用氢氧化钠调节混合物的pH值时会产生苯甲酸钠，所述苯甲酸钠可以起到表面活性剂的功能，有利于苯甲酸在后续冷却步骤中结晶，同时避免结晶后苯甲酸晶体团聚导致苯甲酸成品外观形貌较差以及纯度较低的问题；而且，采用本发明提供的方法所得苯甲酸粒径较大，使固液分离后所得苯甲酸湿品水分含量低，其中游离酸和氯化钠含量较低，无需将苯甲酸湿品进行洗涤，直接将其进行干燥即可得到高品质苯甲酸成品。

进一步地，本发明提供的方法中产生的精制母液可以回收利用，提高了资源利用率，且避免了污染环境，安全环保。

具体实施方式

本发明提供了一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，包括以下步骤：

提供苯甲酸粗品；

将所述苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液；

将所述苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液；

将所述热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品；

将所述苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。

本发明提供苯甲酸粗品。在本发明中，所述苯甲酸粗品中苯甲酸的含量优选为60～79wt％，氯化钠的含量优选为1～5wt％，水的含量优选为20～35wt％。在本发明中，所述苯甲酸粗品优选由待处理废水依次经酸化和固液分离得到；所述待处理废水优选包括制备二酰基类化合物过程中产生的废水(记为第一废水)、由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的废水(记为第二废水)和由苯甲酰氯制备有机过氧化物过程中产生的废水(记为第三废水)中的至少一种。在本发明中，所述第一废水优选包括制备二酰基类化合物过程中产生的母液和/或洗涤废水，所述第一废水中优选包括苯甲酸钠1～5wt％，氢氧化钠0.1～1wt％，氯化钠6～25wt％，过氧化苯甲酸钠0.01～0.1wt％，过氧化氢0.1～1wt％；所述第二废水优选包括由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的母液和/或洗涤废水，所述第二废水中优选包括苯甲酸钠1～5wt％，氢氧化钠0.1～1wt％，氯化钠5～20wt％，氢过氧化物0.2～5wt％；所述第三废水优选包括由苯甲酰氯制备有机过氧化物过程中产生的母液和/或洗涤废水，具体可以为制备过氧化苯甲酸叔戊酯过程中产生的母液和/或洗涤废水。在本发明中，所述酸化采用的试剂优选为盐酸，所述盐酸的浓度优选为9.5mol/L；本发明优选将待处理废水与盐酸混合，使所得体系的pH值为1～2，在5～30℃条件下进行酸化；所述固液分离的方式优选为离心或过滤。

得到苯甲酸粗品后，本发明将所述苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液。在本发明中，所述苯甲酸粗品与水的质量比优选为1：(2～5)，更优选为1：3。在本发明中，所述氢氧化钠优选以氢氧化钠水溶液形式使用，所述氢氧化钠水溶液的质量分数优选为20～32％，更优选为23～25％。在本发明中，所述苯甲酸粗品料液中主要杂质为氯化钠，采用氢氧化钠调节混合物的pH值，不会引入其它杂质；同时，如果混合物的pH值过低，则体系中残留的氯化氢相对较多，会造成苯甲酸成品纯度虚高(具体的，若pH值过低，则其中必然存在残留的氯化氢，后续进行产品检测时，通过酸碱滴定的检测方法来检测其中苯甲酸含量，这样会将其中残留的盐酸一起计为苯甲酸，造成苯甲酸含量虚高)，还会对设备造成腐蚀，可能导致苯甲酸中的金属离子偏高，同时还可能对苯甲酸的外观颜色造成不良影响；如果混合物的pH值过高，则中和生成的苯甲酸钠过多，导致苯甲酸成品纯度降低；本发明通过采用氢氧化钠调节混合物的pH值为4～5，可以中和其中的游离酸防止苯甲酸含量虚高；同时，产生少量的苯甲酸钠，起到表面活性剂的功能，形成稳定体系，有利于苯甲酸在后续冷却步骤中结晶，并避免结晶后苯甲酸晶体团聚导致苯甲酸成品外观形貌较差以及纯度较低的问题。

得到苯甲酸粗品料液后，本发明将所述苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液。在本发明中，所述热处理的温度具体可以为96℃、97℃或98℃；所述热处理的保温时间优选为0.5～2h，具体可以为0.5h、1h、1.5h或2h。在本发明中，所述热处理优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为30～120rpm。本发明通过在较高温度条件下进行热处理，使苯甲酸在水中溶解度增大，同时苯甲酸处于熔融状态(具体的，在热处理过程中，部分苯甲酸溶于水中，剩余的苯甲酸在温度升高至熔点后熔融，由固态变为液态，此时体系由原来的固液混合体系转变为油水混合体系)，可与水充分接触，将其中的无机盐及其它可溶性杂质去除；若温度过低，导致除杂效果不佳，最终所得苯甲酸成品纯度降低；若温度过高(如沸腾)，可能造成溢料，操作风险较大。同时，本发明优选在上述保温时间范围内进行热处理，有利于保证具有较好的除杂效果，若保温时间较短，导致除杂效果不佳，最终所得苯甲酸成品纯度降低。

得到热处理料液后，本发明将所述热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品。在本发明中，所述冷却优选是维持搅拌条件将所述热处理料液冷却至室温；在本发明的实施例中，所述室温具体为25℃。在本发明中，所述固液分离的方式优选为离心，所述离心的转速优选为800～2000rpm，更优选为1000rpm；时间优选为5～20min，更优选为10min。在本发明的实施例中，所述离心优选在离心机中进行。

得到精制母液后，本发明优选将所述精制母液回用于配制苯甲酸粗品料液。在本发明中，所述精制母液为苯甲酸饱和溶液，回用于配制苯甲酸粗品料液，可继续用于精制苯甲酸，提高苯甲酸的收率。

得到苯甲酸湿品后，本发明将所述苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。在本发明中，所述干燥优选为真空干燥，所述干燥的温度优选为40～60℃，时间优选为2～5h；在本发明的实施例中，所述真空干燥优选在真空耙式干燥机中进行。采用本发明提供的方法所得苯甲酸粒径较大，使固液分离后所得苯甲酸湿品水分含量低，因此可以大大减少后续干燥时间，减少能耗。

在本发明中，所述苯甲酸成品的纯度优选≥99.5％，进一步优选为99.6～99.7％；所述苯甲酸成品的粒径优选为60～100μm，中位径D50优选为75～88μm。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例以及对比例中所采用的苯甲酸粗品由待处理废水经酸化和离心后得到，所述待处理废水具体为第一废水或第二废水，所述第一废水为制备二酰基类化合物过程中产生的母液和洗涤废水，包括苯甲酸钠1～5wt％，氢氧化钠0.1～1wt％，氯化钠6～25wt％，过氧化苯甲酸钠0.01～0.1wt％，过氧化氢0.1～1wt％；所述第二废水为由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的母液和洗涤废水，包括苯甲酸钠1～5wt％，氢氧化钠0.1～1wt％，氯化钠5～20wt％，氢过氧化物0.2～5％；所述酸化具体是将待处理废水与浓度为9.5mol/L的盐酸混合，使所得体系的pH值为2，在20℃条件下进行酸化；所述苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为60～79wt％，氯化钠的含量为1～5wt％，水的含量为20～35wt％。

实施例1

本实施例中苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为74.0wt％，氯化钠的含量为2.0wt％，水的含量为24.0wt％。

将900kg所述苯甲酸粗品投入反应釜中，加入2700kg水，开启搅拌，转速为30prm，并加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液，调节所得混合物的pH值为4，得到苯甲酸粗品料液；然后升温至96℃，保温2h；保温结束后继续搅拌冷却至室温(25℃)，将所得体系在1000rpm转速条件下进行离心分离10min，得到精制母液和苯甲酸湿品，将所述精制母液进行回用于配制所述苯甲酸粗品料液，将所述苯甲酸湿品进行真空干燥，干燥温度为50℃，时间为3h，得到苯甲酸成品，纯度为99.6％。

本实施例制备得到的苯甲酸成品为白色晶体颗粒，粒径为60～100μm，其中，中位径D50为75μm。

实施例2

本实施例中苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为71.0wt％，氯化钠的含量为3.5wt％，水的含量为25.5wt％。

将900kg所述苯甲酸粗品投入反应釜中，加入2700kg水，开启搅拌，转速为120prm，并加入质量分数为32％的氢氧化钠水溶液，调节所得混合物的pH值为4.5，得到苯甲酸粗品料液；然后升温至98℃，保温0.5h；保温结束后继续搅拌冷却至室温(25℃)，将所得体系在800rpm转速条件下进行离心分离20min，得到精制母液和苯甲酸湿品，将所述精制母液进行回用于配制所述苯甲酸粗品料液，将所述苯甲酸湿品进行真空干燥，干燥温度为50℃，时间为3h，得到苯甲酸成品，纯度为99.7％。

本实施例制备得到的苯甲酸成品为白色晶体颗粒，粒径为60～100μm，其中，中位径D50为88μm。

实施例3

本实施例中苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为63.0wt％，氯化钠的含量为4.5wt％，水的含量为32.5wt％。

将900kg所述苯甲酸粗品投入反应釜中，加入2700kg水，开启搅拌，转速为80prm，并加入质量分数为25％的氢氧化钠水溶液，调节所得混合物的pH值为5，得到苯甲酸粗品料液；然后升温至97℃，保温1h；保温结束后继续搅拌冷却至室温(25℃)，将所得体系在2000rpm转速条件下进行离心分离8min，得到精制母液和苯甲酸湿品，将所述精制母液进行回用于配制所述苯甲酸粗品料液，将所述苯甲酸湿品进行真空干燥，干燥温度为50℃，时间为3h，得到苯甲酸成品，纯度为99.5％。

本实施例制备得到的苯甲酸成品为白色晶体颗粒，粒径为60～100μm，其中，中位径D50为80μm。

对比例1

按照实施例3的方法制备苯甲酸成品，不同之处仅在于将所述混合物的pH值调节至7；最终所得苯甲酸成品的纯度为98.6％。

本实施例制备得到的苯甲酸成品为白色晶体颗粒，粒径为60～100μm，其中，中位径D50为78μm。

对比例2

按照实施例3的方法制备苯甲酸成品，不同之处仅在于保温的温度为50℃；最终所得苯甲酸成品的纯度为98.1％。

本实施例制备得到的苯甲酸成品为白色晶体粉末，粒径为10～35μm，其中，中位径D50为23μm；由于粒径较小，导致固液分离后其中残留的水分相对较多，干燥后其中残留的氯化钠相对偏多，导致最终的产品纯度含量较低。

由以上实施例和对比例可知，采用本发明提供的方法对苯甲酸粗品进行精制，热处理时的温度不能过低；同时对于热处理前体系中的pH也有较高的要求。在本发明限定的条件下对苯甲酸粗品进行精制，得到苯甲酸湿品后无需进行洗涤而直接干燥，即能够得到高品质苯甲酸成品，纯度≥99.5％，且形貌好，颗粒均匀，大小合适，粒径为60～100μm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对苯甲酸粗品进行精制的方法，包括以下步骤：

提供苯甲酸粗品；

将所述苯甲酸粗品与水混合，采用氢氧化钠调节所得混合物的pH值为4～5，得到苯甲酸粗品料液；

将所述苯甲酸粗品料液在95～102℃条件下进行热处理，得到热处理料液；

将所述热处理料液进行冷却，析出固体物料，之后经固液分离，得到精制母液和苯甲酸湿品；

将所述苯甲酸湿品干燥后得到苯甲酸成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苯甲酸粗品中苯甲酸的含量为60～79wt％，氯化钠的含量为1～5wt％，水的含量为20～35wt％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述苯甲酸粗品由待处理废水依次经酸化和固液分离得到；所述待处理废水包括制备二酰基类化合物过程中产生的废水、由酰氯类化合物制备酯类化合物过程中产生的废水和由苯甲酰氯制备有机过氧化物过程中产生的废水中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苯甲酸粗品与水的质量比为1：(2～5)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢氧化钠以氢氧化钠水溶液形式使用，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为20～32％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热处理的保温时间为0.5～2h。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述热处理在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为30～120rpm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为800～2000rpm，时间为5～20min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苯甲酸成品的纯度≥99.5％，粒径为60～100μm，中位径D50为75～88μm。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述精制母液后还包括：将所述精制母液回用于配制苯甲酸粗品料液。