CN114380788A - 一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,包括以下步骤:(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空的萃取罐内,注入亚临界流体,控制温度在15~30℃进行萃取,静置分层后分离出萃取有机相;(2)脱除萃取有机相的溶剂,得到纯品的硫酸乙烯酯。本发明所用的亚临界萃取,基本是在常温下用亚临界流体逆流萃取,然后使萃取有机相的溶剂脱除获得纯品的硫酸乙烯酯。不仅溶耗低,生产成本低,而且萃取所采用的仅为亚临界流体,很容易就能够挥发,不给产品带来额外杂质,因此萃取后所得硫酸乙烯酯质量好,纯度在99.75%~99.95%,残溶在10ppm~30ppm;提取温度较低,减少了高温高压对硫酸乙烯酯的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及化合物提纯领域,具体涉及一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺。
背景技术
硫酸乙烯酯是一种新型、效果优良的二次锂离子电池电解液有机成膜添加剂。为了保证电池性能,一般要求高纯的硫酸乙烯酯作为添加剂使用,但是高纯品的纯化工作难度较大,在纯化过程中既要降低产品中的杂质含量,又不能引入新的杂质。
专利CN201711111658.X公开了硫酸乙烯酯的提纯方法,其采用极性非卤素和非极性非卤素有机溶剂进行析晶处理,以望获得纯品硫酸乙烯酯,但是所添加的溶剂种类越多,引入的杂质越多,后处理越难。同时,传统硫酸乙烯酯粗品精制过程通常采用蒸馏脱除溶剂,而硫酸乙烯酯对热不稳定,高温蒸馏易造成成品纯度降低或质量损失。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,能够尽可能少地引入杂质,并完成硫酸乙烯酯的提纯。
为达到上述技术目的,本发明提纯生产工艺的技术方案是:
包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空的萃取罐内,注入亚临界流体,控制温度在15~30℃进行萃取,静置分层后分离出萃取有机相;
(2)脱除萃取有机相的溶剂,得到纯品的硫酸乙烯酯。
进一步地,步骤(1)中硫酸乙烯酯粗品加入到真空度为-0.05~-0.15Mpa的萃取罐内。
进一步地,步骤(1)中亚临界流体为正丁烷。
进一步地,步骤(1)中注入的亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品。
进一步地,步骤(1)中萃取时,压力为0.3~0.5Mpa。
进一步地,步骤(1)中萃取时间为10~40min。
进一步地,硫酸乙烯酯粗品重复萃取1~2次得到纯品的硫酸乙烯酯。
进一步地,步骤(2)中通过减压蒸馏脱除萃取有机相的溶剂。
进一步地,减压蒸馏条件为压力-0.05~0.1Mpa,温度为30~40℃。
进一步地,脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
本发明所用的亚临界萃取,基本是在常温下用亚临界流体逆流萃取,然后使萃取有机相的溶剂脱除获得纯品的硫酸乙烯酯。不仅溶耗低,生产成本低,生产中亦无“三废污染”,属环保工程,而且萃取所采用的仅为亚临界流体,很容易就能够挥发,不给产品带来额外杂质,因此萃取后所得硫酸乙烯酯质量好,纯度在99.75%~99.95%,残溶在10ppm~30ppm;提取温度较低,减少了高温高压对硫酸乙烯酯的损伤,应用于锂离子电池中,利于提高电池性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.05~-0.15Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在15~30℃,压力为0.3~0.5Mpa,萃取10~40min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷;可以再重复萃取1~2次。
(2)控制分离釜的压力-0.05~0.1Mpa,温度为30~40℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到纯品的硫酸乙烯酯。脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
本发明所用的亚临界萃取是在常温和一定压力下(0.3Mpa~0.5Mpa),用亚临界流体逆流萃取,然后使萃取有机相的溶剂减压气化,气化后的溶剂气体再经过压缩机压缩冷凝液化后循环使用。不仅溶耗低,生产成本低,生产中亦无“三废污染”,属环保工程,而且萃取后所得硫酸乙烯酯质量好,纯度大于99.7%,残溶小于40ppm;亚临界流体可以循环使用,节约了资源,具有很好的应用前景;提取温度较低,减少了高温高压对硫酸乙烯酯的损伤。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一
本实施例采用纯度为99.0%的硫酸乙烯酯作为粗品,具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.05Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在15℃,压力为0.3Mpa,萃取10min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷。
(2)控制分离釜的压力-0.05Mpa(抽真空),温度为30℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到纯品的硫酸乙烯酯。脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
所得硫酸乙烯酯的纯度在99.75%,残溶为30ppm。
实施例二
本实施例采用纯度为99.0%的硫酸乙烯酯作为粗品,具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.1Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在20℃,压力为0.4Mpa,萃取25min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷。
(2)控制分离釜的压力0Mpa(抽真空),温度为35℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到纯品的硫酸乙烯酯。脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
所得硫酸乙烯酯的纯度在99.82%,残溶为28ppm。
实施例三
本实施例采用纯度为99.0%的硫酸乙烯酯作为粗品,具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.15Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在30℃,压力为0.5Mpa,萃取40min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷。
(2)控制分离釜的压力0.1Mpa(抽真空),温度为40℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到纯品的硫酸乙烯酯。脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
所得硫酸乙烯酯的纯度在99.91%,残溶为15ppm。
实施例四
本实施例采用纯度为98.0%的硫酸乙烯酯作为粗品,具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.10Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在25℃,压力为0.5Mpa,萃取25min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷。
(2)控制分离釜的压力0.1Mpa(抽真空),温度为35℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到第一次提纯的硫酸乙烯酯,再重复萃取一次,得到纯品的硫酸乙烯酯;脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
所得硫酸乙烯酯的纯度在99.95%,残溶为10ppm。
实施例五
本实施例采用纯度为98.0%的硫酸乙烯酯作为粗品,具体提纯包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空为-0.15Mpa的萃取罐内,注入亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品,混合均匀进行萃取,控制温度在20℃,压力为0.4Mpa,萃取10min得到静置分层的水相(含量相对很少)和萃取有机相,分离出萃取有机相到分离釜中;亚临界流体为正丁烷。
(2)控制分离釜的压力-0.05Mpa(抽真空),温度为30℃,减压蒸馏使亚临界流体气化,完成萃取有机相的溶剂脱除,得到第一次提纯的硫酸乙烯酯,再重复萃取两次,得到纯品的硫酸乙烯酯;脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
所得硫酸乙烯酯的纯度在99.92%,残溶为13ppm。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取硫酸乙烯酯粗品加入到抽真空的萃取罐内,注入亚临界流体,控制温度在15~30℃进行萃取,静置分层后分离出萃取有机相;
(2)脱除萃取有机相的溶剂,得到纯品的硫酸乙烯酯。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(1)中硫酸乙烯酯粗品加入到真空度为-0.05~-0.15Mpa的萃取罐内。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(1)中亚临界流体为正丁烷。
4.根据权利要求1或3所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(1)中注入的亚临界流体完全浸没硫酸乙烯酯粗品。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(1)中萃取时,压力为0.3~0.5Mpa。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(1)中萃取时间为10~40min。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:硫酸乙烯酯粗品重复萃取1~2次得到纯品的硫酸乙烯酯。
8.根据权利要求1所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:步骤(2)中通过减压蒸馏脱除萃取有机相的溶剂。
9.根据权利要求8所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:减压蒸馏条件为压力-0.05~0.1Mpa,温度为30~40℃。
10.根据权利要求9所述的一种硫酸乙烯酯的提纯生产工艺,其特征在于:脱除的萃取有机相的溶剂经过冷凝回收,待循环使用。
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