三羟甲基丙烷生产工艺改进的制作方法

专利名称：三羟甲基丙烷生产工艺改进的制作方法技术领域：本发明是关于由甲醛、丁醛在碱性催化剂存在下反应生产三羟甲基丙烷的工艺改进，特别是三羟甲基丙烷与甲酸钠分离工艺的改进。三羟甲基丙烷是一种用途广泛的化工原料，可以用它制备醇酸树脂涂料、聚氨酯泡沫塑料、高速透平润滑油、增塑剂、稳定剂、表面活性剂以及各种聚醚多元醇等。通常用的简单经济的生产三羟甲基丙烷的方法，是以甲醛、丁醛为原料，在碱性催化剂存在下经羟醛缩合接着进行康尼查罗反应生成三羟甲基丙烷。反应方程式如下 虽然该反应易于进行，但反应生成大量副产物甲酸钠，从反应式可见生成一分子三羟甲基丙烷就得到一分子甲酸钠，而在实际生产中二者几乎以同等量存在于反应生成液中。因此从反应生成液分离三羟甲基丙烷和甲酸钠是生产工艺中关键的一步，即使三羟甲基丙烷粗品中混有少量甲酸钠，当蒸馏精制时也会引起三羟甲基丙烷的严重分解，从而降低了三羟甲基丙烷产品的产量和质量。在已有技术中三羟甲基丙烷和甲酸钠的分离有以下几种可实用的方法。①反应生成液浓缩到一定程度后，用水不溶的溶剂如醋酸乙酯，正丁醇，戊醇等将三羟甲基丙烷萃取到溶剂中，与含甲酸钠的水相分离，再分别处理有机相和水相，得到产品和副产品。(US 3776963、特开昭49-34965)②反应生成液用过热蒸汽在减压下进行水蒸汽蒸馏，蒸出三羟甲基丙烷的水溶液，甲酸钠留在蒸馏残渣中。也可以先浓缩除去大部分甲酸钠后再进行水蒸汽蒸馏，或者先用溶剂萃取出三羟甲基丙烷，回收溶剂后再进行水蒸汽蒸馏。(BP 1291938，北京化工<p>本发明的实施例是在35T/H煤粉锅炉上实现的，实际生产结果表明，该水泥凝结时间正常，安定性合格，耐久性良好，标号可达325＃，425＃以上。35 T/H锅炉生产数据 注凝结时间为小时分钟，强度为Kg/cm2本实施例的外加剂成分为(%)SiO2Al2O3CaO Fe2O3MgO SO3烧失量3.58 6.97 50.67 0.94 0.74 2.58 34.68扣除烧失量后的成分为SiO2Al2O3CaO Fe2O3MgO SO35.36 10.67 77.57 1.44 1.13 3.95外加剂的加入量为混合物的18-25%煤灰的化学成分为(%)本发明工艺与现有工艺比较有以下优点①由于去掉了水蒸汽蒸馏和盐析工序，简化了工艺，降低了能耗，而三羟甲基丙烷和甲酸钠产品质量仍能达到一级品标准。②增加了真空浓缩和蒸汽洗涤，降低了三羟甲基丙烷的分解和夹带，使三羟甲基丙烷收率比现有工艺提高15%。③取消了盐析工序，经浓缩、结晶、蒸汽洗涤直接得到甲酸钠产品，收率也比现有工艺提高30%。④收率提高的结果，相应地三废污染也大大减少。实施例1，甲醛、丁醛在氢氧化钠存在下，按一般条件进行反应得到的反应生成液，经常压予浓缩得到予浓缩液2400 l，其中三羟甲基丙烷220.3kg，甲酸钠196.8kg，在真空度0.09mPa下浓缩，终点温度达到95℃，冷却结晶，离心分离，得到的固体用0.1mPa的水蒸汽洗涤1分钟得到甲酸钠产品105kg，收率94%，汽洗液返回去再浓缩。离心母液为三羟甲基丙烷粗品，其中三羟甲基丙烷217kg，收率98.5%，经薄膜蒸发，结片，得到三羟甲基丙烷产品。实施例2，用与例1相同方法得到的予浓缩液2400l，其中三羟甲基丙烷209.6kg，甲酸钠177.6kg在0.095mPa真空度下浓缩，直到终点温度达到90℃，冷却结晶，离心分离，得到的固体用0.1mPa蒸汽洗涤3分钟，得甲酸钠产品169kg，收率94.9%，汽洗液返回再浓缩。离心母液为三羟甲基丙烷粗品，含三羟甲基丙烷207kg，收率98.8%，经薄膜蒸发精制，再结片，得三羟甲基丙烷产品。实施例3，用与例1同样方法得到的予浓缩液4800l，其中三羟甲基丙烷478kg，甲酸钠413kg，在真空度0.08mPa下，浓缩到终点温度达到105℃，冷却结晶，离心分离，得到的固体用0.1mPa的蒸汽洗涤5分钟，得到甲酸钠产品385kg，收率93.2%，汽洗液返回再浓缩。离心母液635kg，其中三羟甲基丙烷466kg，收率97.5%，再经薄膜蒸发，结片得三羟甲基丙烷产品。按本发明方法，以上实施例取得产品三羟甲基丙烷和副产品甲酸钠的质量均达到一级产品质量标准，见表1和表2。权利要求1.由甲醛、丁醛在碱性催化剂存在下反应生产三羟甲基丙烷的工艺改进，其特征在于反应生成液经常压预浓缩后接着在真空度0.05-0.098mPa下进行真空浓缩，使最终温度为85-120℃，然后冷却结晶，离心分离，得到的固体用蒸汽洗涤后成为甲酸钠产品，离心母液经薄膜蒸发、精制得三羟甲基丙烷产品。2.按权利要求1，所说的真空浓缩最好在真空度0.09-0.097mPa，浓缩最终温度为95-105℃下进行，反应生成液可以浓缩到无水。3.按权利要求1、2，所说的蒸汽洗涤采用0.1mPa的水蒸汽，洗涤时间1-10分钟，蒸汽洗涤冷凝液返回再浓缩。全文摘要本发明是关于由甲醛、丁醛在碱性催化剂存在下反应生产三羟甲基丙烷的工艺改进，即反应生成液经常压预浓缩，接着再真空浓缩，然后冷却结晶，离心分离出的固体用蒸汽洗涤后得到甲酸钠产品，离心分离母液为三羟甲基丙烷粗品，经薄膜蒸发精制得到三羟甲基丙烷产品。本发明的改进工艺进一步简化了现有生产工艺，提高了产品和副产品的产量和质量，减少了污染，降低了能耗。文档编号C07C29/00GK1076185SQ9310014公开日1993年9月15日 申请日期1993年1月8日 优先权日1993年1月8日发明者张福成 申请人:北京市助剂研究所