CN115651007A - 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法 - Google Patents

一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115651007A
CN115651007A CN202211422829.1A CN202211422829A CN115651007A CN 115651007 A CN115651007 A CN 115651007A CN 202211422829 A CN202211422829 A CN 202211422829A CN 115651007 A CN115651007 A CN 115651007A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microchannel
reaction
lithium
mixed solution
borate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211422829.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李新华
蒋颉
饶婷
盛丽萍
李国庆
王敏
贾莉伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd filed Critical Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Priority to CN202211422829.1A priority Critical patent/CN115651007A/zh
Publication of CN115651007A publication Critical patent/CN115651007A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，包括以下步骤：S1.将氯化锂溶于有机溶剂后得到混合液一，将混合液一通过计量泵一打入预热器一，预热至40～50℃，将草酸溶于有机溶剂后得到的混合液二通过计量泵二打入预热器二，预热至40～50℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入微通道反应器的初始模块中，同时通过计量泵三输入三氟化硼气体至初始模块，加热至55～80℃后混合反应60～300s，反应结束后产物从排料阀中流出，收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液；本发明的反应在微通道反应器中进行，相对于传统釜式反应，原料接触更加充分，反应更加完全，可实现连续生产，方便反应控制，安全高效。

Description

一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法
技术领域
本发明涉及电解质锂盐的合成技术领域，尤其是一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法。
背景技术
电解质是锂离子电池的基础关键材料之一，作为电解液的主要成分，其性能对电解液和锂离子电池，发挥着决定性作用。二氟草酸硼酸锂，兼具了双草酸硼酸锂和四氟硼酸锂的结构，使得其具有较好的低温性能、较高的电导率和良好的热稳定性，因此其成为了锂电池新型材料的研究热点，具有广泛的市场前景。
目前二氟草酸硼酸锂的主要制备方法是将草酸锂与三氟化硼反应生成二氟草酸硼酸锂和四氟硼酸锂，再通过反复重结晶提纯分离，得到最终产品。但由于二氟草酸硼酸锂和四氟硼酸锂在溶剂中溶解度差异较小，难以彻底分离，从而使得产品纯度不高，且多次重结晶使得生产步骤繁琐、溶剂等原料消耗多，造成收率低、经济效益差等问题。同时，在大规模生产过程中，大量使用三氟化硼易形成安全问题。
发明内容
本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，该方法在提高产品的收率及纯度时兼顾安全，实现连续化生产，适合工业化大规模生产。本发明采用的技术方案是：
一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：所述方法使用微通道反应器设备，其包括计量泵一、计量泵二、气体质量流量计、预热器一、预热器二以及若干个相连的微通道模块，每个微通道模块均包括微通道、排气阀、氮气置换阀，位于最末端的微通道模块设有排料阀，最末端的微通道模块连接淬灭模块，所述方法包括以下步骤：
S1.将氯化锂溶于有机溶剂后得到混合液一，将混合液一通过计量泵一打入预热器一，预热至40～50℃，将草酸溶于有机溶剂后得到的混合液二通过计量泵二打入预热器二，预热至40～50℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入首端的微通道模块中，同时通过气体质量流量计输入三氟化硼气体至首端的微通道模块中的微通道内，加热至55～80℃后混合反应60～300s，反应结束后产物从排料阀中流出，收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液；
S2.将步骤S1中的滤液进行浓缩和重结晶，滤饼用非极性溶剂洗涤过滤，最后经干燥得到固体二氟草酸硼酸锂。
优选的是，所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：微通道模块的材料为碳化硅或聚四氟乙烯。
优选的是，所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：步骤S1中有机溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、乙腈、丙腈、丙酮、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种；有机溶剂的质量是溶解物质量的3～8倍。
优选的是，所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：步骤S1中氯化锂与草酸的摩尔比为1:1～1.2，氯化锂与三氟化硼的摩尔比为1:1.05～1.3。
优选的是，所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：步骤S2中非极性溶剂选自二氯甲烷、二氯乙烷、石油醚、甲基叔丁基醚、甲苯、二甲苯中的一种或几种；非极性溶剂的质量为滤饼质量的2～5倍。
优选的是，所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其中：步骤S2中干燥温度为40~60℃，干燥时间为15～20h。
本发明的优点：
（1）本发明的反应在微通道反应器中进行，相对于传统釜式反应，原料接触更加充分，反应更加完全，可实现连续生产，方便反应控制，安全高效；微通道模块使用前通过氮气对体系内气体进行置换，可有效隔绝空气，控制水分，使反应更加完全，减少副反应发生，从而提高产品收率。使用微通道反应器进行扩大生产时，无扩大化效应，可实现小试至生产的快速转化，提高了经济效益。使用草酸、氯化锂与三氟化硼直接进行反应生产二氟草酸硼酸锂，反应后无四氟硼酸锂产生，使得二氟草酸硼酸锂易于提纯，提高了产品的品质和收率。
附图说明
图1为本发明微通道反应器设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1，微通道反应器设备，其包括计量泵一1、计量泵二2、气体质量流量计3、预热器一4、预热器二5以及若干个相连的微通道模块，图1的微通道模块包括微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9，微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9均包括微通道、排气阀、氮气置换阀，位于最末端的微通道模块设有排料阀，最末端的微通道模块连接淬灭模块10，所述方法包括以下步骤：
取氯化锂85g溶于340g的乙腈中配置为混合液一，混合液一通过计量泵一1打入预热器一4中预热至45℃，取草酸189g溶于945g乙腈中配置为混合液二通过计量泵二2打入预热器二5中预热至45℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入微通道模块一6的微通道中，同时通过气体质量流量计3输入三氟化硼气体150g，调节三个原料流速使氯化锂、草酸、三氟化硼摩尔比为1:1.05:1.1，混合物加热至65℃后依次在微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9中反应，混合反应时间为100s，反应结束后产物从微通道模块四9的排料阀中流出至淬灭模块10，淬灭模块10出口收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液，滤液经浓缩和重结晶后，用500g二氯甲烷进行洗涤过滤，最后经40℃干燥20h即可得到固体二氟草酸硼酸锂产品265g,纯度99.6%，收率92%。
实施例2
如图1，微通道反应器设备，其包括计量泵一1、计量泵二2、气体质量流量计3、预热器一4、预热器二5以及若干个相连的微通道模块，图1的微通道模块包括微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9，微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9均包括微通道、排气阀、氮气置换阀，位于最末端的微通道模块设有排料阀，最末端的微通道模块连接淬灭模块10，所述方法包括以下步骤：
取氯化锂85g溶于425g的丙酮中配置为混合液一，混合液一通过计量泵一1打入预热器一4中预热至40℃，取草酸198g溶于792g丙酮中配置为混合液二通过计量泵二2打入预热器二5中预热至40℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入微通道模块一6的微通道中，同时通过气体质量流量计3输入三氟化硼气体156.4g，调节三个原料流速使氯化锂、草酸、三氟化硼摩尔比为1:1.1:1.15，混合物加热至55℃后依次在微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9中反应，混合反应时间150s，反应结束后产物从微通道模块四9的排料阀中流出至淬灭模块10，淬灭模块10出口收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液，滤液经浓缩和重结晶后，用600g二氯乙烷进行洗涤过滤，最后经经50℃干燥18h即可得到固体二氟草酸硼酸锂产品258g,纯度99.7%，收率89.5%。
实施例3
如图1，微通道反应器设备，其包括计量泵一1、计量泵二2、气体质量流量计3、预热器一4、预热器二5以及若干个相连的微通道模块，图1的微通道模块包括微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9，微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9均包括微通道、排气阀、氮气置换阀，位于最末端的微通道模块设有排料阀，最末端的微通道模块连接淬灭模块10，所述方法包括以下步骤：
取氯化锂100g溶于500g的碳酸二甲酯中配置为混合液一，混合液一通过计量泵一1打入预热器一4中预热至50℃，取草酸254g溶于1016g碳酸二甲酯中配置为混合液二通过计量泵二2打入预热器二5中预热至50℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入微通道模块一6的微通道中，同时通过气体质量流量计3输入三氟化硼气体208g，调节三个原料流速使氯化锂、草酸、三氟化硼摩尔比为1:1.2:1.3，混合物加热至80℃后依次在微通道模块一6、微通道模块二7、微通道模块三8、微通道模块四9中反应，混合反应时间为300s，反应结束后产物从微通道模块四9的排料阀中流出至淬灭模块10，淬灭模块10出口收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液，滤液经浓缩和重结晶后，用800g甲基叔丁基醚进行洗涤过滤，最后经60℃干燥15h即可得到固体二氟草酸硼酸锂产品315g,纯度99.7%，收率93%。
本发明的反应在微通道反应器中进行，相对于传统釜式反应，原料接触更加充分，反应更加完全，可实现连续生产，方便反应控制，安全高效。微通道模块使用前通过氮气对体系内气体进行置换，可有效隔绝空气，控制水分，使反应更加完全，减少副反应发生，从而提高产品收率;使用微通道反应器进行扩大生产时，无扩大化效应，可实现小试至生产的快速转化，提高了经济效益。使用草酸、氯化锂与三氟化硼直接进行反应生产二氟草酸硼酸锂，反应后无四氟硼酸锂产生，使得二氟草酸硼酸锂易于提纯，提高了产品的品质和收率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：所述方法使用微通道反应器设备，其包括计量泵一（1）、计量泵二（2）、气体质量流量计（3）、预热器一（4）、预热器二（5）以及若干个相连的微通道模块，每个微通道模块均包括微通道、排气阀、氮气置换阀，位于最末端的微通道模块设有排料阀，最末端的微通道模块连接淬灭模块（10），所述方法包括以下步骤：
S1.将氯化锂溶于有机溶剂后得到混合液一，将混合液一通过计量泵一（1）打入预热器一（4），预热至40～50℃，将草酸溶于有机溶剂后得到的混合液二通过计量泵二（2）打入预热器二（5），预热至40～50℃，将预热后的混合液一、混合液二同步打入首端的微通道模块中，同时通过气体质量流量计（3）输入三氟化硼气体至首端的微通道模块中的微通道内，加热至55～80℃后混合反应60～300s，反应结束后产物从排料阀中流出，收集反应液至过滤釜中进行过滤后得到滤液；
S2.将步骤S1中的滤液进行浓缩和重结晶，滤饼用非极性溶剂洗涤过滤，最后经干燥得到固体二氟草酸硼酸锂。
2.如权利要求1所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：微通道模块的材料为碳化硅或聚四氟乙烯。
3.如权利要求1所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：步骤S1中有机溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、乙腈、丙腈、丙酮、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种；有机溶剂的质量是溶解物质量的3～8倍。
4.如权利要求1所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：步骤S1中氯化锂与草酸的摩尔比为1:1～1.2，氯化锂与三氟化硼的摩尔比为1:1.05～1.3。
5.如权利要求1所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：步骤S2中非极性溶剂选自二氯甲烷、二氯乙烷、石油醚、甲基叔丁基醚、甲苯、二甲苯中的一种或几种；非极性溶剂的质量为滤饼质量的2～5倍。
6.如权利要求1所述的连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法，其特征在于：步骤S2中干燥温度为40~60℃，干燥时间为15～20h。
CN202211422829.1A 2022-11-15 2022-11-15 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法 Pending CN115651007A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211422829.1A CN115651007A (zh) 2022-11-15 2022-11-15 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211422829.1A CN115651007A (zh) 2022-11-15 2022-11-15 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115651007A true CN115651007A (zh) 2023-01-31

Family

ID=85020886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211422829.1A Pending CN115651007A (zh) 2022-11-15 2022-11-15 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115651007A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111978341A (zh) * 2020-09-03 2020-11-24 江苏华盛锂电材料股份有限公司 一种二氟草酸硼酸锂的制备方法
CN113912633A (zh) * 2021-11-19 2022-01-11 山东海科创新研究院有限公司 一种双草酸硼酸锂的制备方法
CN216378009U (zh) * 2021-11-19 2022-04-26 山东海科创新研究院有限公司 一种双草酸硼酸锂的制备装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111978341A (zh) * 2020-09-03 2020-11-24 江苏华盛锂电材料股份有限公司 一种二氟草酸硼酸锂的制备方法
CN113912633A (zh) * 2021-11-19 2022-01-11 山东海科创新研究院有限公司 一种双草酸硼酸锂的制备方法
CN216378009U (zh) * 2021-11-19 2022-04-26 山东海科创新研究院有限公司 一种双草酸硼酸锂的制备装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张龙 等主编: "《绿色化学 （第二版）》", 31 August 2014, 武汉：华中科技大学出版社, pages: 358 - 360 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106749155B (zh) 一种微通道反应制备碳酸亚乙烯酯的方法
CN113121449A (zh) 一种2-甲基-4-氨基-5-氨甲基嘧啶的全连续流制备方法
CN112225642B (zh) 一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法
CN112341395A (zh) 一种微反应系统及使用其连续制备2-甲基-4-氨基-5-氨基甲基嘧啶的方法
CN112919504B (zh) 一种采用连续流反应器合成六氟磷酸锂的方法及装置
CN113105333A (zh) 在流动反应器中连续合成硝酸异辛酯
WO2023116540A1 (zh) 一种吡啶吡咯钌配合物及其制备方法和作为电催化氨氧化制备肼的催化剂的应用
CN110511157A (zh) 一种利用微通道反应技术制备三氟乙酰胺的方法
CN109701470B (zh) 一种连续合成2-巯基苯并噻唑的塔式微反应装置
CN110627754B (zh) 一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法
CN115651007A (zh) 一种连续化制备二氟草酸硼酸锂的方法
CN113529110A (zh) 一种电化学促进的取代芳烃间位硝基化方法
CN112209914A (zh) 一种采用微流场反应技术制备硫酸乙烯酯的方法
CN117209446A (zh) 一种微通道法制备2-乙酰基噻唑的方法
CN114438523B (zh) 一种绿色高效的苯并噻吩类化合物电化学合成方法
CN114315749B (zh) 一种连续流微反应器合成阿利克仑中间体的方法
CN112500357B (zh) 一种1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(fox-7)的合成方法
CN102295623B (zh) 一种由乙烯酮制备n-乙酰吗啉的方法
CN110950904B (zh) 一种n-正丁基硫代磷酰三胺连续化制备方法及制备装置
CN108912001B (zh) 一种1,3-二羰基类化合物的催化合成方法
CN102276459B (zh) 采用co气相法制备草酸酯的方法
CN116063363B (zh) 一种利用间歇式微通道反应器合成甲维盐中间体的工艺
CN112321525B (zh) 一种一步法合成3,4-双(4’-氨基呋咱-3’-基)氧化呋咱的方法
CN111662207B (zh) 一种采用微通道合成4-甲氧基-3-联苯基肼盐酸盐的方法
EP4345093A1 (en) A process method for synthesizing quinolones intermediates by use of a microreactor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination