CN115232100B - 一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法，该方法利用加热的纯水去萃取精馏余液中的碳酸丙烯酯，再通过减压蒸馏除水，分子筛干燥，最终得到碳酸丙烯酯的含水量为50ppm，纯度为99.95%，回收率高达95%。本发明能耗低，效率高，回收率高，回收过程简单，经济效益高，非常适合工业应用。

Description

一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法
技术领域
本发明属于锂电池电解液添加剂的制造领域，具体涉及一种碳酸亚乙烯酯生产中溶剂回收的方法。
背景技术
碳酸亚乙烯酯（vinylene carbonate，简称VC）作为一种非常成功的锂电池电解液添加剂，也可以用于聚合行业。VC可聚合得到高分子量的聚碳酸亚乙烯酯，进一步可转化为与生物有机体相容性好的无毒的生物医学用聚合物羟甲基。VC还可以作为化工原料和多数二烯类化合物发生Diels-Alder反应，再经水解、脱水生成精细化工中间体芳香族化合物，因此VC在有机合成领域也具有良好的应用前景。
目前，传统工业上VC合成的方法如下：利用氯代碳酸乙烯酯和三乙胺为原料，以碳酸二甲酯为溶剂，添加2,6-二叔丁基对甲酚做为阻聚剂，反应温度为60℃，反应12h，反应后过滤，滤液通过减压蒸馏，再精馏得到产品VC，但是普遍合成转化率比较低，在50%左右；VC产品纯度也比较低，且精馏过程产生大量釜底残液，导致反应釜和精馏釜难以清洁以及最终收率降低至约45％。
为了避免精馏过程产生的大量焦油状聚合物在精馏容器内璧上结焦话带来的导热不良等问题，CN106905289在精馏阶段加入了碳酸丙烯酯（简称PC），目的是溶解焦油状聚合物，防止焦油状聚合物在精馏容器内壁上结焦碳化带来的导热不良等问题，结果可以看出加入PC确实有利于精馏后期减少精馏容器内壁上结焦，装置更容易清洗，同时一定程度上降低了VC聚合现象，但是对于加入的PC采用提高精馏温度回收的方法，大大增加了能耗，同时随着精馏釜内PC的减少，剩余溶液会变得越来越粘稠，最终的结果只能收集部分的PC回用，成本大大增加。
针对以上技术的不足，本发明提出一种VC精馏过程中溶剂回收的方法，解决了传统精馏过程产生大量釜残的问题，同时回收效率高，回收率达95%，最终PC中含水量50ppm，纯度为99.95%，同时釜残以固体形式析出，可以直接处理。
发明内容
本发明解决已有技术问题，所采用的技术方案如下：
本发明以纯水萃取溶剂回收的方法，其中，纯水的温度为50-100℃，用量为精馏余液质量的1～3倍，优选纯水温度为75℃，用量为精馏余液质量的1.5倍。
本发明以纯水萃取溶剂回收的方法，其中，加入纯水后，VC的一些聚合物会自动沉淀分离，过滤出固体后的混合溶液冷却后分层，分离出有机相后在50℃减压蒸馏除水。
本发明以纯水萃取溶剂回收的方法，其中，减压蒸馏除水后，用5A型分子筛干燥进一步除水，分子筛的质量为蒸馏除水后溶液质量的1～10%，干燥时间为6～24h，优选为质量分数为5%，干燥时间为12h。
本发明以纯水萃取溶剂回收的方法，成功解决了精馏VC过程中产生的大量焦油状聚合物在精馏容器内璧上结焦话带来的导热不良等问题，同时实现了PC的高效回收，回收率达95%，纯度为99.95%，同时含水量量为50ppm，回收的PC后可循环使用。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，但本发明不限于下述具体实施方式。
实施例1
a）用氮气置换20L反应釜，在氮气的保护下加入2452g的氯代碳酸乙烯酯（纯度79%）和4612g的碳酸二甲酯放入反应釜，再加入质量为氯代碳酸乙烯酯质量1%的2,6-二叔丁基对甲酚 24.5g做为阻聚剂，打开机械搅拌，搅拌速度200r/min,调温55℃，将2428g三乙胺缓慢加入反应釜内，控制釜内温度不超过60℃，加完后调温60℃反应12h。反应结束后过滤，分离固体，得到滤液，滤液行减压蒸馏，回收碳酸二甲酯和三乙胺，得到粗品VC溶液，纯度为70%，重量为966.6g。
b）取VC含量70%的粗品溶液200g，加入200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的精馏余液为218g。
c）将步骤b）的精馏余液加入75℃纯水中，水的质量为200g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为5%的分子筛干燥12h，得到190g的PC，含水量为50ppm，通过GC分析，纯度为99.95%，回收率为95%。
实施例2
与实施例1不同的是步骤c）加入的纯水为50℃。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液加入50℃纯水中，水的质量为200g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为5%的分子筛干燥12h，得到140g的PC，含水量为50ppm，通过GC分析，纯度为99.95%，回收率为70%。
实施例3
与实施例1不同的是步骤c）加入的纯水温度为100℃。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液加入100℃纯水中，水的质量为200g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为5%的分子筛干燥12h，得到190g的PC，含水量为50ppm，通过GC分析，纯度为99.95%，回收率为95%。
对比例1
与实施例1不同的是步骤c）采用直接升温回收PC。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液直接升温到155℃，收集90～100℃的馏分，总重量为120g，含水量为70ppm，通过GC分析，纯度为98.52%，回收率为60%。
对比例2
与实施例1不同的是步骤b）中加入水的质量不同。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液加入75℃纯水中，水的质量为300g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为5%的分子筛干燥12h，得到160g的PC，含水量为50ppm，通过GC分析，纯度为99.95%，回收率为80%。
对比例3
与实施例1不同的是步骤b）中加入分子筛的质量不同。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液加入75℃纯水中，水的质量为200g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为1%的分子筛干燥12h，得到190g的PC，含水量为800ppm，通过GC分析，纯度为99.15%，回收率为95%。
对比例4
与实施例1不同的是步骤b）中加入分子筛干燥时间的不同。
a）取实施例1中VC含量70%的粗品溶液200g，加200gPC再经过精馏，收集58-60℃馏分，剩下的蒸余液为218g。
b）将步骤a）的精馏余液加入75℃纯水中，水的质量为200g，搅拌20min后，静置过滤，滤液冷却到室温分层，滤液经过减压蒸馏除水后，加入质量分数为5%的分子筛干燥6h，得到190g的PC，含水量为600ppm，通过GC分析，纯度为99.15%，回收率为95%。
综上，本发明提供的方法可以很好的回收精馏过程中PC溶剂，大大降低了能耗，解决了传统精馏过程产生大量釜残的问题，同时回收效率高。

Claims (4)

1.一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：碳酸亚乙烯酯经过精馏后，向精馏余液中加入50-100℃纯水，用量为精馏余液质量的1~3倍，使溶剂碳酸丙烯酯溶于纯水中，碳酸亚乙烯酯聚合物会自动沉淀分离；
S2：过滤步骤S1中碳酸亚乙烯酯聚合物得到含有溶剂碳酸丙烯酯的混合溶液，混合溶液冷却后分层；
S3：分离步骤S2中混合溶液中的有机相，通过减压蒸馏除水，再经过质量为减压蒸馏除水后溶液质量的1~10%的分子筛干燥6~24小时后，得到回收后的溶剂碳酸丙烯酯。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法，其特征在于，纯水的温度为75℃，用量为精馏余液质量的1～2倍。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法，其特征在于，减压蒸馏除水温度为50℃。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸亚乙烯酯精馏过程中溶剂回收的方法，其特征在于，分子筛为5A型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4310919B2 (ja) * 2000-12-28 2009-08-12 宇部興産株式会社 高純度カーボネートの製造方法
CN1290840C (zh) * 2005-04-30 2006-12-20 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 碳酸亚乙烯酯的制备方法
JP5300468B2 (ja) * 2008-12-26 2013-09-25 昭和電工株式会社 非水電解液
JP6144077B2 (ja) * 2013-03-14 2017-06-07 大塚化学株式会社 カーボネートの精製方法
CN103539771B (zh) * 2013-10-17 2015-11-04 中国海洋石油总公司 一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法
CN104327037A (zh) * 2014-10-16 2015-02-04 荣成青木高新材料有限公司 碳酸亚乙烯酯的制备方法
CN104402855B (zh) * 2014-10-31 2016-12-07 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种碳酸亚乙烯酯的脱水精馏工艺方法
CN105541782A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 苏州华一新能源科技有限公司 一种碳酸亚乙烯酯的纯化方法
CN106905289B (zh) * 2017-04-14 2019-03-22 南通新宙邦电子材料有限公司 一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法
CN110655499B (zh) * 2018-06-29 2021-08-24 东营市海科新源化工有限责任公司 一种采用降膜结晶耦合精馏提纯电池级碳酸亚乙烯酯的方法和系统
CN112266373A (zh) * 2020-11-24 2021-01-26 泰兴华盛精细化工有限公司 一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法
CN113336736A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 多氟多新材料股份有限公司 碳酸亚乙烯酯的制备方法

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