CN117843481A - 一种β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种β‑羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法，通过蒸发除去结晶母液的溶剂，将剩余的β‑羟烷基酰胺副产物溶解于醇类溶剂中后，加入碱金属氧化物催化剂进行醇解反应，醇解反应结束后，通过过滤除去催化剂，过滤后的溶液通过蒸发分离出过量的醇类溶剂，获得氨基醇与甲酯类原料。本发明采用醇解技术方案将副产物中混合的β‑羟烷基酰胺、氨基酯、酰基酯副产物转化为氨基醇及甲酯原料，达到副产物高效回收的目的，可以用于β‑羟烷基酰胺的生产，提升β‑羟烷基酰胺生产工艺的经济性。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法。
背景技术
β-羟烷基酰胺是一种热固性聚酯粉末涂料固化剂，对比传统的TGIC型固化剂具有毒性低的优点，具有较大的应用前景。常用的β-羟烷基酰胺类固化剂如N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺、N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺如要获得高纯度的产品，结晶工艺方案是最优的解决方案，但现有结晶技术方案收率在80%-90%之间，结晶母液中含有较多的酰基酯、氨基酯以及β-羟烷基酰胺产品，副产物不能有效回收处理，结晶母液回收后的剩余产物通常做为低规格产品销售或采用焚烧的方式处理，不能达到最优的工艺经济性。
对于上述问题，目前行业内还没有较好的处置方案，本发明针对上述问题提供了一种高效的结晶母液副产品的回收处理方法。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有的技术问题，提供β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法。该技术方案可以高效的将结晶母液中的酰基酯或氨基酯副产物转化为氨基醇及甲酯原料。
技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：
通过蒸发除去结晶母液的溶剂，将剩余的β-羟烷基酰胺副产物溶解于醇类溶剂中后，加入碱金属氧化物催化剂，在一定温度下进行醇解反应，醇解反应结束后，通过过滤除去催化剂，过滤后的溶液通过蒸发分离出过量的醇类溶剂，获得氨基醇与甲酯类原料。
本发明通过上这方法可以将β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物充分转化为氨基醇与甲酯类原料。
进一步的，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇，醇类溶剂的选择可以根据合成β-羟烷基酰胺所采用的酯原料选择，例如，合成所采用的原料为己二酸二甲酯时，优选为甲醇为溶剂；醇类溶剂与β-羟烷基酰胺结晶副产物的质量比为0.5-4.0:1，过低的醇类溶剂不能有效地将副产品完全醇解，过高的醇类溶剂比例，则会增加后处理工序过量醇类溶剂的分离能耗，醇类溶剂与β-羟烷基酰胺结晶副产物的质量比优选为1.0-2.0:1。
进一步的，碱金属氧化物催化剂为氧化钙、氧化镁、氧化钡或稀土氧化物，或上述催化剂的任意比例的组合物。所述金属氧化物催化剂的添加量为β-羟烷基酰胺结晶副产物质量的1.0%-50.0%，过低的催化剂添加量会增加醇解反应的时间，过高的催化剂添加量则会增加催化剂分离的难度，优选的金属氧化物催化剂添加量为5.0%-10.0%。
所述的制备方法，其特征在于，醇解反应温度为70℃-100℃，较低的醇解温度，难以将混合的副产物中的酰基充分醇解，优选为70℃-90℃，醇解反应时间为1.0h-12.0h，根据不同的催化剂添加量，醇解时间优选为2.0h-4.0h。
本发明通过醇解获得的氨基醇与甲酯原料混合物，可以不经分离直接做为原料回用，也可以通过蒸发工序将两种原料分离后回用。
有益效果
本发明提供的β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法，采用醇解技术方案将副产物中混合的β-羟烷基酰胺、氨基酯、酰基酯副产物转化为氨基醇及甲酯原料，达到副产物高效回收的目的，提升了生产工艺经济性。
实施方式
下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道购买得到的常规产品。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售产品。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺64.5%，酰基酯及氨基酯副产物35.5%，向母液副产物中加入100g甲醇，甲醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为1:1，搅拌溶解后升温至70℃，继续加入5g氧化钙，氧化钙的添加量为结晶母液副产品质量的5.0%，搅拌反应2h后，过滤除去氧化钙催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺含量7.4%，酰基酯及氨基酯副产物3.1%，其他杂质0.2%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量89.3%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺64.5%，酰基酯及氨基酯副产物35.5%，向母液副产物中加入200g甲醇，甲醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为2:1，搅拌溶解后升温至90℃，继续加入5g氧化钡，氧化钡的添加量为结晶母液副产品质量的5.0%，搅拌反应4h后，过滤除去氧化钡催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺含量3.3%，酰基酯及氨基酯副产物0%，其他杂质0.3%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量96.4%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺64.5%，酰基酯及氨基酯副产物35.5%，向母液副产物中加入200g甲醇，甲醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为2:1，搅拌溶解后升温至90℃，继续加入10g氧化钙，氧化钙的添加量为结晶母液副产品质量的10.0%，搅拌反应4h后，过滤除去氧化钡催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺含量0.2%，酰基酯及氨基酯副产物0%，其他杂质0.3%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量99.5%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺47.9%，酰基酯及氨基酯副产物52.1%，向母液副产物中加入100g甲醇，甲醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为1:1，搅拌溶解后升温至80℃，继续加入10g氧化镁，氧化镁的添加量为结晶母液副产品质量的10.0%，搅拌反应4h后，过滤除去氧化镁催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺含量2.6%，酰基酯及氨基酯副产物0.6%，其他杂质0.2%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量96.6%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺47.9%，酰基酯及氨基酯副产物52.1%，向母液副产物中加入200g甲醇，甲醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为2:1，搅拌溶解后升温至90℃，继续加入10g氧化钙，氧化镁的添加量为结晶母液副产品质量的10.0%，搅拌反应4h后，过滤除去氧化钙催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺含量0.3%，酰基酯及氨基酯副产物0%，其他杂质0.2%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量99.5%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺64.5%，酰基酯及氨基酯副产物35.5%，向母液副产物中加入100g乙醇，乙醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为1:1，搅拌溶解后升温至70℃，继续加入5g氧化钙，氧化钙的添加量为结晶母液副产品质量的5.0%，搅拌反应2h后，过滤除去氧化钙催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺含量3.4%，酰基酯及氨基酯副产物0%，其他杂质0.1%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量96.5%。
实施例
称取100g N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物，加入到不锈钢反应釜中，其组成比例为N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺47.9%，酰基酯及氨基酯副产物52.1%，向母液副产物中加入200g异丙醇，异丙醇溶剂与N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺结晶母液副产物的质量比为2:1，搅拌溶解后升温至70℃，继续加入10g氧化钙，氧化镁的添加量为结晶母液副产品质量的10.0%，搅拌反应4h后，过滤除去氧化钙催化剂，滤液经蒸馏脱除醇解溶剂，蒸馏底物中N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺含量0.6%，酰基酯及氨基酯副产物0%，其他杂质0.4%，二乙醇胺及己二酸二甲酯总含量99.0%。
Claims (8)
1.一种β-羟烷基酰胺结晶母液中副产物回收处理方法，其特征在于通过蒸发除去结晶母液的溶剂，将剩余的β-羟烷基酰胺副产物溶解于醇类溶剂中后，加入碱金属氧化物催化剂进行醇解反应，醇解反应结束后，通过过滤除去催化剂，过滤后的溶液通过蒸发分离出过量的醇类溶剂，获得氨基醇与甲酯类原料。
2.根据权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇；醇类溶剂与β-羟烷基酰胺结晶副产物的质量比为0.5-4.0:1。
3.根据权利要求2所述的回收处理方法，其特征在于，所述醇类溶剂与β-羟烷基酰胺结晶副产物的质量比为1.0-2.0:1。
4.根据权利要求1述的回收处理方法，其特征在于，碱金属氧化物催化剂的添加量为β-羟烷基酰胺结晶副产物质量的1.0%-20.0wt%。
5.根据权利要求4述的回收处理方法，其特征在于，碱金属氧化物催化剂的添加量为β-羟烷基酰胺结晶副产物质量的5.0%-10.0wt%。
6.根据权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于，碱金属氧化物催化剂为氧化钙、氧化镁、氧化钡或稀土氧化物，或上述催化剂的任意比例的组合物。
7.根据权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于，醇解反应温度为70℃-100℃，醇解反应时间为1.0h-12.0h。
8.根据权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于，醇解获得的氨基醇与甲酯原料混合物，可以不经分离直接做为原料回用，也可以通过蒸发工序将两种原料分离后回用。
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