CN116370991A - 一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法 - Google Patents

一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,属于碳酸亚乙烯酯提纯领域。所述碳酸亚乙烯酯的提纯方法,由以下步骤组成:预处理、一次提纯、二次提纯。本发明的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,有效避免后续提纯过程中,碳酸亚乙烯酯可能出现的聚合、分解、结焦;同时通过特定的双塔耦合工艺,保证碳酸亚乙烯酯的提纯效率,提高提纯装置使用寿命;制得的碳酸亚乙烯酯的纯度为99.95‑99.99%。

Description

一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法
技术领域
本发明涉及碳酸亚乙烯酯提纯领域,尤其是涉及一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法。
背景技术
碳酸亚乙烯酯(Vinylene Carbonate)又称1,3-二氧杂环戊烯-2-酮、乙烯碳酸酯,化学式为C3H2O3,为无色透明状液体,是锂离子电池新型有机成膜添加剂与过充电保护添加剂。随着锂离子电池技术的不断发展及应用,对锂离子电池的性能要求也越来越高。为了满足终端用户的需求,在锂离子电池电解液中使用添加剂用来提高锂离子电池的性能是一种重要的解决方案。碳酸亚乙烯酯(简称VC)能够显著提高电池的初始容量,并改善锂离子二次电池充放电效率和循环特征,增强锂电池的使用安全性,提高锂电池的使用寿命。
碳酸亚乙烯酯作为锂电池重要的电解液添加剂,对碳酸亚乙烯酯的纯度要求较高,通常需要达到99.9%以上才能够达到在锂电池电解液中的应用要求。由此,碳酸亚乙烯酯(VC)在合成完毕后的提纯技术,是决定其产品纯度及品质的核心。
现有技术中,主流的碳酸亚乙烯酯(VC)提纯工艺大多采用减压精馏的方式提纯获得高纯度碳酸亚乙烯酯。具体的,是对去除溶剂的合成液进行粗蒸馏后,再对合成液进行蒸馏提浓,然后对提浓液进行精馏提纯。从理论上来看,由于每一种杂质的沸点不同,通过分馏提纯,能够很好的将杂质进行分离。但是,发明人经研究发现,在精馏提纯的过程中,随着精馏温度的升高,碳酸亚乙烯酯会发生聚合反应生成聚合副产物,伴随着碳酸亚乙烯酯的不断蒸出,精馏装置底部及内壁会残留越来越多的聚合副产物,其不但严重影响碳酸亚乙烯酯的提纯效率,降低装置使用寿命;还会影响碳酸亚乙烯酯的纯度。
同时,现有的碳酸亚乙烯酯提纯工艺还存在有以下两大难题:一是提纯过程中,碳酸亚乙烯酯易分解和结焦,损失较大;二是精馏提纯无法有效脱除碳酸亚乙烯酯中的有机氯,粗蒸塔对合成液提浓冷却制得提浓液后,需再进入精馏塔进行精馏分离,无法通过一次减压精馏得到高纯度产品。
进一步的,现有的碳酸亚乙烯酯提纯工艺为间歇操作,能耗高、蒸馏效率低,严重制约碳酸亚乙烯酯生产效率的提升。因此,提供一种能够实现碳酸亚乙烯酯分离过程的连续化生产,提升碳酸亚乙烯酯的精馏效率;避免提纯过程中,聚合副产物的生成,以及避免碳酸亚乙烯酯的分解和结焦;分离得到的碳酸亚乙烯酯产品纯度达到99.9%以上,能够适合工业化生产的碳酸亚乙烯酯的提纯方法具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,在满足大规模工业化生产要求的同时,能够实现碳酸亚乙烯酯分离过程的连续化生产,提升碳酸亚乙烯酯的精馏效率;避免提纯过程中,聚合副产物的生成,以及避免碳酸亚乙烯酯的分解和结焦;分离得到的碳酸亚乙烯酯产品纯度达到99.9%以上。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,由以下步骤组成:预处理、一次提纯、二次提纯。
所述预处理,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至30-40℃,保温搅拌1-3h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液导入至合成液暂存罐中,待用;
所述碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为30-35%;
所述碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂的体积比为1:0.1-0.15。
所述预处理剂的制备方法为,采用硝酸对活性炭酸洗后,采用去离子水洗涤至中性后,烘干;在氮气气氛环境下,升温至350-450℃,保温1-2h;停止通入氮气,并以0.3-0.6L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间40-60min;活化完成后,将活性炭投入至2-3倍体积的处理液中,浸渍3-5h后,滤出并在105-115℃温度条件下保温干燥3-4h,制得预处理剂;
所述采用硝酸对活性炭酸洗,将活性炭投入至4-6倍体积的硝酸中,升温至30-40℃,保温搅拌2-4h后滤出;
所述硝酸的浓度为0.3-0.5mol/L;
所述活性炭的比表面积为900-1000m2/g,平均孔径6-8nm。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至30-40%的乙醇水溶液中,混合均匀制得;
所述处理液中,甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为3-5:7-8:100-110。
所述一次提纯,预处理液进料至脱轻塔,控制脱轻塔真空度维持在0.07-0.09MPa,脱轻塔塔底温度稳定在80-90℃,并控制塔顶冷凝液回流比为0.3-0.5,进行一次提纯;
所述一次提纯,脱轻塔塔底再沸器中使用0.1-0.3MPa的蒸汽进行加热;
所述一次提纯,脱轻塔塔顶设置有2-3级冷凝器。
所述二次提纯,脱轻塔的塔底料液进料至精馏塔,控制精馏塔塔底压力为0.8-1kPa,精馏塔塔顶温度为50-60℃,进行二次提纯,制得碳酸亚乙烯酯产品;
所述二次提纯,精馏塔塔底再沸器中使用88-98℃的热水进行加热。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,通过设置特定的预处理、一次提纯、二次提纯方法,在预处理步骤中设置特定预处理剂,一方面实现对碳酸亚乙烯酯合成液中副产杂质的针对性吸附,另一方面避免后续提纯过程中,碳酸亚乙烯酯可能出现的聚合、分解、结焦;同时通过特定的双塔耦合工艺,保证碳酸亚乙烯酯的提纯效率,提高提纯装置使用寿命;制得的碳酸亚乙烯酯的纯度为99.95-99.99%。
(2)本发明的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,在满足大规模工业化生产要求的同时,实现碳酸亚乙烯酯分离过程的连续化生产,提升碳酸亚乙烯酯的提纯效率,降低提纯能耗。
(3)本发明的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,在经一次提纯脱除轻组分后,能够通过一次精馏(二次提纯)制得高纯度碳酸亚乙烯酯产品,提纯工艺简洁,所需提纯设备少,生产能耗低,环境污染低,降低企业生产成本。
附图说明
图1为本发明的碳酸亚乙烯酯的提纯方法所采用的装置示意图;
图中,1-合成液暂存罐;2-脱轻塔进料泵;3-脱轻塔;4-冷凝器;5-轻组分接收罐;6-第一真空泵;7-脱轻塔出料泵;8-脱轻塔塔底再沸器;9-粗品缓冲罐;10-精馏塔进料泵;11-精馏塔;12-塔顶冷凝器;13-产品储罐;14-精馏塔出料泵;15-精馏塔塔底再沸器;16-危废暂存罐;17-第二真空泵。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,具体操作如下:
1)步骤一,预处理:
按1:0.1的体积比,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至30℃,保温搅拌1h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液(即滤液)导入至合成液暂存罐1中,待用。
其中,碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为30%,其余为溶剂、副产杂质等。
所述预处理剂的制备方法为,将活性炭投入至4倍体积的硝酸中,升温至30℃,保温搅拌2h后滤出,采用去离子水洗涤至中性后,置于恒温烘箱内,105℃烘干至恒重;然后转入管式炉内,采用氮气置换2次后,持续通入氮气,在氮气气氛环境下,升温至350℃,保温1h;停止通入氮气,并以0.3L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间40min;活化完成后,将活性炭投入至2倍体积的处理液中,浸渍3h后,滤出并在105℃温度条件下保温干燥3h,制得预处理剂。
其中,活性炭的比表面积为900m2/g,平均孔径6nm。
硝酸的浓度为0.3mol/L。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至30%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为3:7:100。
2)步骤二,一次提纯
采用脱轻塔进料泵2将合成液暂存罐1中的预处理液进料至脱轻塔3,进料位置为脱轻塔3中上部,进行一次提纯。
一次提纯过程中,脱轻塔3真空度维持在0.09MPa,脱轻塔塔底再沸器8中使用0.1MPa的蒸汽进行加热,控制脱轻塔3塔底温度稳定在90℃;同时,在脱轻塔3的第一真空泵6出口管线加装2级冷凝器4,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5,并控制回流比为0.3,再次回流进料至脱轻塔3。
3)步骤三,二次提纯
脱轻塔3的塔底料液经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9内,然后经精馏塔进料泵10进料至精馏塔11,进料位置为精馏塔11中上部,进行二次提纯。
二次提纯过程中,控制精馏塔11塔底压力为1kPa,精馏塔塔底再沸器15中使用98℃的热水进行加热,控制精馏塔11塔顶温度为50℃。
同时,在精馏塔11的第二真空泵17出口管线加装塔顶冷凝器12,冷凝获得的碳酸亚乙烯酯产品进入产品储罐13,精馏塔11的塔底重组分经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16内,待装桶至危废处理。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.95%。
进一步的,所述碳酸亚乙烯酯的提纯方法采用的装置,包括:合成液暂存罐1,用于暂存上游工序制得的碳酸亚乙烯酯合成液。
所述合成液暂存罐1经脱轻塔进料泵2与脱轻塔3管路连接,碳酸亚乙烯酯合成液能够经脱轻塔进料泵2,泵送进料至脱轻塔3,进行一次提纯。
所述脱轻塔3塔顶设置的第一真空泵6管线设置有2-3级冷凝器4,冷凝器4的冷凝液出口连通有轻组分接收罐5;用于接收脱轻塔3塔顶轻组分冷凝液。
所述脱轻塔3塔底出料口经脱轻塔出料泵7与粗品缓冲罐9管路连接,脱轻塔3的塔底料液能够经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9。
进一步的,所述脱轻塔3塔底还设置有脱轻塔塔底再沸器8。
所述粗品缓冲罐9经精馏塔进料泵10与精馏塔11管路连接,粗品缓冲罐9中的脱轻塔3塔底料液,能够经经精馏塔进料泵10,泵送进料至精馏塔11,进行二次提纯。
所述精馏塔11塔顶设置的第二真空泵17管线设置有塔顶冷凝器12,塔顶冷凝器12的冷凝液出口连通有产品储罐13;用于接收精馏塔11塔顶冷凝液,即碳酸亚乙烯酯产品。
所述精馏塔11塔底出料口经精馏塔出料泵14与危废暂存罐16管路连接,精馏塔11的塔底料液能够经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16。
进一步的,所述精馏塔11塔底还设置有精馏塔塔底再沸器15。
实施例2
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,具体操作如下:
1)步骤一,预处理:
按1:0.12的体积比,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至35℃,保温搅拌2h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液(即滤液)导入至合成液暂存罐1中,待用。
其中,碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为32%,其余为溶剂、副产杂质等。
所述预处理剂的制备方法为,将活性炭投入至5倍体积的硝酸中,升温至35℃,保温搅拌3h后滤出,采用去离子水洗涤至中性后,置于恒温烘箱内,110℃烘干至恒重;然后转入管式炉内,采用氮气置换3次后,持续通入氮气,在氮气气氛环境下,升温至400℃,保温1.5h;停止通入氮气,并以0.5L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间50min;活化完成后,将活性炭投入至2.5倍体积的处理液中,浸渍4h后,滤出并在110℃温度条件下保温干燥3.5h,制得预处理剂。
其中,活性炭的比表面积为950m2/g,平均孔径7nm。
硝酸的浓度为0.4mol/L。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至35%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为4:7.5:105。
2)步骤二,一次提纯
采用脱轻塔进料泵2将合成液暂存罐1中的预处理液进料至脱轻塔3,进料位置为脱轻塔3中上部,进行一次提纯。
一次提纯过程中,脱轻塔3真空度维持在0.08MPa,脱轻塔塔底再沸器8中使用0.2MPa的蒸汽进行加热,控制脱轻塔3塔底温度稳定在80℃;同时,在脱轻塔3的第一真空泵6出口管线加装3级冷凝器4,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5,并控制回流比为0.4,再次回流进料至脱轻塔3。
3)步骤三,二次提纯
脱轻塔3的塔底料液经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9内,然后经精馏塔进料泵10进料至精馏塔11,进料位置为精馏塔11中上部,进行二次提纯。
二次提纯过程中,控制精馏塔11塔底压力为1kPa,精馏塔塔底再沸器15中使用98℃的热水进行加热,控制精馏塔11塔顶温度为55℃。
同时,在精馏塔11的第二真空泵17出口管线加装塔顶冷凝器12,冷凝获得的碳酸亚乙烯酯产品进入产品储罐13,精馏塔11的塔底重组分经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16内,待装桶至危废处理。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.96%。
进一步的,本实施例中碳酸亚乙烯酯的提纯方法所采用的装置,与实施例1相同。
实施例3
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,具体操作如下:
1)步骤一,预处理:
按1:0.15的体积比,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至40℃,保温搅拌3h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液(即滤液)导入至合成液暂存罐1中,待用。
其中,碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为35%,其余为溶剂、副产杂质等。
所述预处理剂的制备方法为,将活性炭投入至6倍体积的硝酸中,升温至40℃,保温搅拌4h后滤出,采用去离子水洗涤至中性后,置于恒温烘箱内,115℃烘干至恒重;然后转入管式炉内,采用氮气置换3次后,持续通入氮气,在氮气气氛环境下,升温至450℃,保温2h;停止通入氮气,并以0.6L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间60min;活化完成后,将活性炭投入至3倍体积的处理液中,浸渍5h后,滤出并在115℃温度条件下保温干燥4h,制得预处理剂。
其中,活性炭的比表面积为1000m2/g,平均孔径8nm。
硝酸的浓度为0.5mol/L。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至30-40%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为5:8:110。
2)步骤二,一次提纯
采用脱轻塔进料泵2将合成液暂存罐1中的预处理液进料至脱轻塔3,进料位置为脱轻塔3中上部,进行一次提纯。
一次提纯过程中,脱轻塔3真空度维持在0.07MPa,脱轻塔塔底再沸器8中使用0.12MPa的蒸汽进行加热,控制脱轻塔3塔底温度稳定在85℃;同时,在脱轻塔3的第一真空泵6出口管线加装2级冷凝器4,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5,并控制回流比为0.5,再次回流进料至脱轻塔3。
3)步骤三,二次提纯
脱轻塔3的塔底料液经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9内,然后经精馏塔进料泵10进料至精馏塔11,进料位置为精馏塔11中上部,进行二次提纯。
二次提纯过程中,控制精馏塔11塔底压力为0.8kPa,精馏塔塔底再沸器15中使用88℃的热水进行加热,控制精馏塔11塔顶温度为56℃。
同时,在精馏塔11的第二真空泵17出口管线加装塔顶冷凝器12,冷凝获得的碳酸亚乙烯酯产品进入产品储罐13,精馏塔11的塔底重组分经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16内,待装桶至危废处理。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.97%。
进一步的,本实施例中碳酸亚乙烯酯的提纯方法所采用的装置,与实施例1相同。
实施例4
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,具体操作如下:
1)步骤一,预处理:
按1:0.12的体积比,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至35℃,保温搅拌2h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液(即滤液)导入至合成液暂存罐1中,待用。
其中,碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为32%,其余为溶剂、副产杂质等。
所述预处理剂的制备方法为,将活性炭投入至5倍体积的硝酸中,升温至35℃,保温搅拌3h后滤出,采用去离子水洗涤至中性后,置于恒温烘箱内,110℃烘干至恒重;然后转入管式炉内,采用氮气置换3次后,持续通入氮气,在氮气气氛环境下,升温至400℃,保温1.5h;停止通入氮气,并以0.5L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间50min;活化完成后,将活性炭投入至2.5倍体积的处理液中,浸渍4h后,滤出并在110℃温度条件下保温干燥3.5h,制得预处理剂。
其中,活性炭的比表面积为950m2/g,平均孔径7nm。
硝酸的浓度为0.4mol/L。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至35%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为4:7.5:105。
2)步骤二,一次提纯
采用脱轻塔进料泵2将合成液暂存罐1中的预处理液进料至脱轻塔3,进料位置为脱轻塔3中上部,进行一次提纯。
一次提纯过程中,脱轻塔3真空度维持在0.08MPa,脱轻塔塔底再沸器8中使用0.2MPa的蒸汽进行加热,控制脱轻塔3塔底温度稳定在89℃;同时,在脱轻塔3的第一真空泵6出口管线加装3级冷凝器4,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5,并控制回流比为0.4,再次回流进料至脱轻塔3。
3)步骤三,二次提纯
脱轻塔3的塔底料液经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9内,然后经精馏塔进料泵10进料至精馏塔11,进料位置为精馏塔11中上部,进行二次提纯。
二次提纯过程中,控制精馏塔11塔底压力为0.9kPa,精馏塔塔底再沸器15中使用95℃的热水进行加热,控制精馏塔11塔顶温度为58℃。
同时,在精馏塔11的第二真空泵17出口管线加装塔顶冷凝器12,冷凝获得的碳酸亚乙烯酯产品进入产品储罐13,精馏塔11的塔底重组分经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16内,待装桶至危废处理。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.98%。
进一步的,本实施例中碳酸亚乙烯酯的提纯方法所采用的装置,与实施例1相同。
实施例5
一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,具体操作如下:
1)步骤一,预处理:
按1:0.12的体积比,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至35℃,保温搅拌2h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液(即滤液)导入至合成液暂存罐1中,待用。
其中,碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为32%,其余为溶剂、副产杂质等。
所述预处理剂的制备方法为,将活性炭投入至5倍体积的硝酸中,升温至35℃,保温搅拌3h后滤出,采用去离子水洗涤至中性后,置于恒温烘箱内,110℃烘干至恒重;然后转入管式炉内,采用氮气置换3次后,持续通入氮气,在氮气气氛环境下,升温至400℃,保温1.5h;停止通入氮气,并以0.5L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理,活化时间50min;活化完成后,将活性炭投入至2.5倍体积的处理液中,浸渍4h后,滤出并在110℃温度条件下保温干燥3.5h,制得预处理剂。
其中,活性炭的比表面积为950m2/g,平均孔径7nm。
硝酸的浓度为0.4mol/L。
所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至35%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为4:7.5:105。
2)步骤二,一次提纯
采用脱轻塔进料泵2将合成液暂存罐1中的预处理液进料至脱轻塔3,进料位置为脱轻塔3中上部,进行一次提纯。
一次提纯过程中,脱轻塔3真空度维持在0.09MPa,脱轻塔塔底再沸器8中使用0.3MPa的蒸汽进行加热,控制脱轻塔3塔底温度稳定在90℃;同时,在脱轻塔3的第一真空泵6出口管线加装3级冷凝器4,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5,并控制回流比为0.5,再次回流进料至脱轻塔3。
3)步骤三,二次提纯
脱轻塔3的塔底料液经脱轻塔出料泵7转入至粗品缓冲罐9内,然后经精馏塔进料泵10进料至精馏塔11,进料位置为精馏塔11中上部,进行二次提纯。
二次提纯过程中,控制精馏塔11塔底压力为1kPa,精馏塔塔底再沸器15中使用98℃的热水进行加热,控制精馏塔11塔顶温度为60℃。
同时,在精馏塔11的第二真空泵17出口管线加装塔顶冷凝器12,冷凝获得的碳酸亚乙烯酯产品进入产品储罐13,精馏塔11的塔底重组分经精馏塔出料泵14转入至危废暂存罐16内,待装桶至危废处理。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.99%。
进一步的,本实施例中碳酸亚乙烯酯的提纯方法所采用的装置,与实施例1相同。
对比例1
采用实施例2的技术方案,其主要区别点为:1)预处理步骤中,采用同规格活性炭替代预处理剂;2)一次提纯步骤中,冷凝获得的冷凝液进入轻组分接收罐5后,不进行回流,直接去轻组分储罐待用。
经检测,制得的碳酸亚乙烯酯产品纯度为99.72%。同时在长时间连续化进行碳酸亚乙烯酯分离过程中,发生有碳素亚乙烯酯的聚合、分解、结焦问题,导致碳酸亚乙烯酯精馏效率的缓慢衰减。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,由以下步骤组成:预处理、一次提纯、二次提纯;
所述预处理,将碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂混合,搅拌条件下,升温至30-40℃,保温搅拌1-3h;然后对碳酸亚乙烯酯合成液进行过滤,滤除固体物后,获得预处理液导入至合成液暂存罐中,待用;
所述碳酸亚乙烯酯合成液中,碳酸亚乙烯酯含量为30-35%。
2.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述预处理剂的制备方法为,采用硝酸对活性炭酸洗后,采用去离子水洗涤至中性后,烘干;在氮气气氛环境下,升温至350-450℃,保温一定时间后,停止通入氮气,并以0.3-0.6L/min的通入速率,通入水蒸气进行活化处理;活化完成后,将活性炭投入至处理液中,浸渍一定时间后,滤出并干燥,制得预处理剂。
3.根据权利要求2所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述处理液,为将甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚投入至30-40%的乙醇水溶液中,混合均匀制得。
4.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述一次提纯,预处理液进料至脱轻塔,控制脱轻塔真空度维持在0.07-0.09MPa,脱轻塔塔底温度稳定在80-90℃,并控制塔顶冷凝液回流比为0.3-0.5,进行一次提纯;
所述二次提纯,脱轻塔的塔底料液进料至精馏塔,控制精馏塔塔底压力为0.8-1kPa,精馏塔塔顶温度为50-60℃,进行二次提纯,制得碳酸亚乙烯酯产品。
5.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述碳酸亚乙烯酯合成液与预处理剂的体积比为1:0.1-0.15。
6.根据权利要求2所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,采用硝酸对活性炭酸洗,将活性炭投入至4-6倍体积的硝酸中,升温至30-40℃,保温搅拌2-4h后滤出;
所述硝酸的浓度为0.3-0.5mol/L。
7.根据权利要求2所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述活性炭的比表面积为900-1000m2/g,平均孔径6-8nm。
8.根据权利要求3所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述处理液中,甲基氢醌、对叔丁基邻苯二酚、乙醇水溶液的重量份比值为3-5:7-8:100-110。
9.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述一次提纯,脱轻塔塔底再沸器中使用0.1-0.3MPa的蒸汽进行加热。
10.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的提纯方法,其特征在于,所述二次提纯,精馏塔塔底再沸器中使用88-98℃的热水进行加热。
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