溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液新工艺的制作方法

专利名称：溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液新工艺的制作方法技术领域：本发明涉及一种用溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液新工艺，属化工技术领域。由乙二醇水溶液经铜屑催化制得的乙二醛水溶液中，除了乙二醛之外，还含有5-7%甲醛，3-5%乙二醇等杂质，其纯化要求为降低甲醛含量至0.2%，乙二醇含量降低至1%。现行的纯化方法为水蒸汽蒸馏的方法，先经四个塔然后再到反应釜蒸馏，可除去70%左右的甲醛和部分乙二醇。这种方法的缺点是能耗高，操作周期长(约需15小时)，甲醛去除深度不够。而且由于长时间蒸馏，使乙二醛产品液色泽不佳，增大了后续处理工艺中的脱色负担。本发明的目的是设计一种用溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液的新工艺，也就是用溶剂萃取法代替已有技术中的水蒸汽蒸馏法，从乙二醛水溶液中去除甲醛，并少量去除乙二醇及降低溶液酸度。溶剂萃取法可连续操作，操作周期短，生产效率高，加之该法是在常温条件下操作，因而能耗可大大降低。本发明的另一目的是通过控制萃取操作工艺，获取高度纯化的乙二醛。本发明的内容是溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液新工艺，包括下列各步骤(1)配制萃取溶剂将萃取剂与稀释剂以体积比为1∶0～3∶7的比例相互混合，其中萃取剂为选自C3～C10的醇类(包括其正异构体)中的任何一种，其中的稀释剂为选自氯苯、乙苯、二甲苯、丁醚或醋酸异戊酯中的任何一种;(2)将上述配制的萃取溶剂在多级逆流萃取过程中实现对乙二醛水溶液中甲醛的萃取，萃取相比为萃取溶剂∶粗乙二醛水溶液＝2～5∶1，操作温度为15℃～40℃，溶剂相和水溶液相在每级混合室中的停留时间为15～30分钟;(3)将上述第二步所得的水溶液相，用活性碳进行脱色，得到纯乙二醛产品液;(4)将上述第二步所得的溶剂相，按克分子比为乙二醛∶甲醛∶尿素＝1∶1.8∶1的比例，制取2D树脂成为付产品，再用氨水洗涤溶剂，去除剩余甲醛，最后用水洗涤溶剂后即得到再生溶剂，返回上述第一步，作为萃取溶剂复用。本发明的核心是用溶剂萃取方法代替已有技术中的水蒸汽蒸馏方法，以去除乙二醛水溶液中的甲醛杂质。在本工艺中萃取剂经再生处理后可循环复用，由于所选用的萃取溶剂为低水溶性的，因此其循环损失量甚微，而且所萃取的甲醛(同时有少量乙二醛)经处理可制取付产品。所用萃取体系由萃取剂和稀释剂组成，萃取剂主要起萃取作用，而稀释剂主要是为了降低萃取体系的粘度和比重而加入的，当然它也会对萃取过程有一定的影响。筛选萃取体系的指标有二一是对甲醛的萃取率ρ甲醛，二是甲醛与乙二醛的分离效果，以分离系数β表示，此即其萃取甲醛的选择性。此外，还要考虑其毒性和其它物性以及经济性等。本发明用C5-C10的醇类为萃取剂，包括正、异构体，共计有11种，如以辛醇为例，则包括正辛醇、异辛醇和第二辛醇。稀释剂包括氯苯、乙苯、二甲苯、丁醚、醋酸戊酯。萃取剂稀释剂(V/V)＝1∶0～3∶7在此萃取体系中随着萃取剂含量的降低，甲醛的萃取分配系数呈线性下降，而甲醛与乙二醛的分离程度则呈指数升高的趋势。萃取溶剂的再生方法是，从溶剂相中，采用一步结合成2D树脂回收乙二醛和甲醛，然后用氨水冲洗溶剂，以去除剩余甲醛，最后用水洗涤溶剂，使溶剂再生复用。本发明的实施例如下实施例1水相料液工厂实际料(乙二醛42.77% 甲醛6.3% 酸度0.79%)有机相60%异辛醇+50%二甲苯有机相水相＝3∶1，每级两相混合15分钟在室温条件下(25-30℃)进行实际操作，经10级萃取后，萃残液中甲醛残留量为0.21%，乙二醛含量为41.31%，有机相中乙二醛含量为1.82%。实施例2水相料液工厂实际料(乙二醛42.77% 甲醛6.3% 酸度0.79%)有机相60%异辛醇+40%二甲苯相比3.5∶1，两相混合时间20分钟室温经8级萃取，残液中甲醛含量降为0.12%，乙二醛含量为42.79%，有机相中乙二醛含量为2.60%实施例3水相料液工厂实际料(乙二醛42.77% 甲醛6.3% 酸度0.79%)有机相100%异己醇相比3∶1，两相混合时间25分钟室温经10级萃取，萃后水相残液中甲醛含量降为0.1%。权利要求1.一种溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液新工艺，其特征在于该工艺包括下列各步骤(1)配制萃取溶剂将萃取剂与稀释剂以体积比为1∶0～3∶7的比例相互混合，其中萃取剂为选自C5～C10的醇类(包括其正异构体)中的任何一种，其中的稀释剂为选自氯苯、乙苯、二甲苯、丁醚或醋酸异戊酯中的任何一种；(2)将上述配制的萃取溶剂在多级逆流萃取过程中实现对乙二醛水溶液中甲醛的萃取，萃取相比为萃取溶剂∶粗乙二醛水溶液=2～5∶1，操作温度为15℃～40℃溶剂相和水溶液相在每级混合室中的停留时间为15～30分钟；(3)将上述第二步所得的水溶液相，用活性碳进行脱色后，得到纯乙二醛产品液；(4)将上述第二步所得的溶剂相，按克分子比为乙二醛∶甲醛∶尿素=1∶1.8∶1的比例，制取2D树脂成为付产品，再用氨水洗涤溶剂，去除剩余甲醛，最后用水洗涤溶剂后即得到再生溶剂，返回上述第一步，作为萃取溶剂复用。全文摘要本发明涉及一种用溶剂萃取法纯化乙二醛水溶液的新工艺。本发明的核心是用C文档编号C07C45/80GK1096508SQ9410337公开日1994年12月21日 申请日期1994年4月1日 优先权日1994年4月1日发明者李洲, 王进 申请人:清华大学