萃取及減壓蒸餾法生產2,5-二甲基-2,5-己二醇新工藝的製作方法

2023-07-20 06:41:31 2

專利名稱：：萃取及減壓蒸餾法生產2,5-二甲基-2,5-己二醇新工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及脂肪族醇的製備方法，特別是涉及2，5-二甲基-2，5-己二醇的生產工藝。
背景技術：
：2，5-二甲基-2，5-己二醇(本文中簡稱己二醇。分子式C8Hl802《化工產品手冊》、有機化工原料、化學工業出版社、1985年2月第1版，上冊、P110-111)屬有機化工中間體，精細化工產品範疇，有著技術專用性強，附加值高的固有特性。外觀呈白色針狀結晶體，熔點8789'C，沸點214215'C，比重0.893。其主要作為製取擬除蟲菊酯類藥、香料、人造麝香、聚乙烯塑料交聯劑、聚酯橡膠及硫化劑雙2,5的基本原料。還廣泛應用於塑料、橡膠、粘合劑、有機過氧化物和消泡劑的中間體等。現有己二醇的生產工藝的反應機理是電石發生的乙炔和丙酮在苯溶劑中與氫氧化鉀縮合，然後用鹽酸酸化，再加氫得2，5-二甲基-2，5-己二醇。圖l示出了現有己二醇生產工藝流程。由於己二醇現行生產採用濃縮、結晶、離心、活性炭吸附來提純產品，因此存在的主要問題是工序長，勞動強度大，佔地面積大，汙染環境，產品質量不穩定等。如，全國現有己二醇年生產能力約1600噸，生產廠家規模都很小，能力在年產300500噸左右，且產品質量不穩定，產品白度和含量達不到標準，優級品產量小，企業競爭力不強。
發明內容本發明的目的是提供一種生產工序少、產品質量高、環保安全的萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，以取代傳統的活性炭脫色、結晶離心分離工藝路線。本發明的目的是這樣實現的一種萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2,5-己二醇新工藝，按以下步驟進行a)、炔化反應和中和反應乙炔和丙酮在苯溶劑中與氫氧化鉀縮合，然後用鹽酸中和，得到含有2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇和油相以及苯的料液；b)、一次濃縮中和後的料液進入一次濃縮釜，蒸餾冷卻回收苯；C)、萃取操作將b步驟的料液轉入配製釜，加入萃取劑，萃取劑為清水或者後續操作返回的己二醇濃縮回收水，冷卻降^a至3050°C;d)、二次濃縮將C步驟萃取後的料液轉入二次濃縮釜，蒸餾冷卻回收剩餘的苯，釜殘液為廢油相；e)、催化加氫反應將C步驟的萃取液投入加氫釜，在催化劑作用下，通入氫氣進行反應，控制反應溫度6S10(TC，反應壓力1.01.8MPa;f)、減壓蒸餾:對e步驟加氫反應後的料液進行減壓蒸餾，收集餾出物作為目標產物。與現有技術相比，本發明的有益效果是1、本發明人針對現行工藝路線的缺陷(兩道結晶離心分離路線造成工藝流程長、生產環節多，且產品質量欠佳的狀況)，本發明運用萃取原理和減壓蒸餾原理(萃取原理根據物質在不同溶劑中溶解度不同的原理，通過加入萃取劑將原溶液中的溶質萃取到萃取劑中來；減壓蒸餾原理基於不同物質的氣化溫度不同，在加熱狀態下使物質產生氣化再收集需要溫度下的氣體產物來達到分離提純產品的目的，使高沸物質和低沸雜質得到有效分離，從而得到更高品質的產品)，在工藝上採用萃取和減壓蒸餾法製取己二醇產品，比傳統的活性炭脫色、結晶離心分離法生產的己二醇品質高，其質量指標達到含量》99.5%，熔點》87。C，白度》95號，殘渣《0.05%,碘值《0.5，水份《0.5%，產品質量達到得到先進水平，產品質量穩定；2、本工藝取消活性炭脫色，結晶離心等工序，比傳統方法減少8道工序，大大降低勞動強度，改善生產環境，因而生產效率高，生產成本低，並且很好的解決了衛生健康和環保問題；3、本工藝生產過程在密閉系統中進行，自動化程度高，有效防止燃爆事故，解決了離心己炔二醇的苯溶液安全方面的問題。4、與老工藝相比，新工藝在原輔材料方面每噸產品可節約1359元(見表1、表2)，若以每年產2000噸產品計，每年可降低成本280萬元。表l:老工藝消耗指標表(按2003年市場價格計算):tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6從以上兩個消耗指標表可看出，新工藝比老工藝每噸產品節約24545—23186=1359元，主要節約在催化劑和活性炭的消耗上，這是因為新工藝取消了活性炭吸附工序，以及新工藝處理的炔水液質量比較好，因而催化劑消耗少。在人工工資方面按年產500噸、三班制計算，新工藝比老工藝每班少用3人，主要是離心操作工，一共少用3X3=9名操作工人，操作工工資按10000元/年計算，則年節約工資9萬元。5、在產品質量控制方面老工藝由於採取結晶、離心方式來控制產品質量，有時因濃縮老嫩、結晶速度、離心時間等原因，會出現產品顏色偏差、純度達不到的問題，另外對離心母液的返回濃縮後質量始終要差一些的問題無法解決，只有多加活性炭處理或降級使用。而新工藝在前面用苯將油相及其他副產物與己炔二醇分離開來，從而充分保證了己炔二醇水液的質量，這點從加氫催化劑的消耗量就可看出，而在後面，則採用減壓蒸餾的方法將己二醇同高、低沸點的雜質分離以保證己二醇的產品質量始終穩定。6、在環保、安全和勞動衛生方面老工藝在己炔二醇結晶、離心工序，由於其溶劑是苯，因此，在結晶離心時苯的揮發對環保、安全和操作工的身體健康造成很大的影響，同時離心時造成的物料散失在場地衝洗時也帶來環保壓力，另外，使用活性炭吸附脫色時對操作工呼吸系統健康的影響很大，以及之後活性炭濾袋清洗水的色度也超標。而新工藝的所有生產過程均在設備、管道等密閉系統中進行，對操作工的身體健康影響很小，安全性提高，特別是將油相副產物徹底回收處理，生產基本無廢水外排。圖1是現有己二醇生產的工藝流程圖；圖2是本發明的工藝流程圖。具體實施方式本發明一種萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，按以下步驟進行a)、炔化反應和中和反應乙炔和丙酮在苯溶劑中與氫氧化鉀縮合，然後用鹽酸中和，得到含有2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇(下文簡稱乙炔二醇)和油相以及苯的料液；具體操作過程是，首先投加純苯和氫氧化鉀進行攪拌，然後用氮氣置換後通加乙炔2040分鐘，釜上表壓控制在0.020.04MPa,釜溫4753°C，然後滴加丙酮，控制丙酮加料時間為44.5小時，反應溫度控制在4956'C，停加丙酮後保壓2小時，加水進行水洗1小時出料。中和反應步驟是炔化反應後料液壓入中和釜後經靜置，從底部排出氫氧化鉀水溶液，再補加適量鹽酸調節料液PH二78，並排出氯化鉀結晶。b)、一次濃縮中和後的料液進入一次濃縮套釜，蒸餾冷卻回收苯，當回收了2/3的苯時停止濃縮，將料液轉入配製釜；C)、萃取操作將b步驟的料液轉入配製釜，加入萃取劑，萃取劑為清水或者後續操作返回的己二醇濃縮回收水，冷卻降溫至3050°C;攪拌約15分鐘，靜置從底部分離出萃取液，再同法進行第二次萃取，兩次萃取液混合後經抽濾後轉入加氫工序。同法進行第三次萃取，第三次萃取液作為下一批物料的第一次萃取劑使用。d)、二次濃縮將C步驟萃取後的料液轉入二次濃縮釜，蒸餾冷卻回收剩餘的苯，釜殘液為廢油相；e)、催化加氫反應將c步驟的萃取液(即己炔二醇水溶液)投入加氫釜，投加鋁鎳合金催化劑，通氫氣進行反應，控制反應溫度為65100'C，反應壓力為1.01.8MPa，取樣合格後經抽濾轉入己二醇濃縮工序。f)、減壓蒸餾將e步驟加氫反應後的料液進行減壓蒸餾，收集餾出物作為目標產物。上述己二醇減壓蒸餾分兩步進行料液轉入濃縮釜後，開啟真空和蒸汽進行濃縮，控制真空度在0.08MPa左右，溫度達135145°C，經取樣熔點和含量達到指標後出料到中轉釜。精製(減壓蒸餾)精製釜真空度為0.650.85MPa，溫度為150170°C，開啟進料閥從中轉釜連續進料進行減壓蒸餾，餾出物料冷卻降溫後進入切片釜。切片物料經切片裝袋，切片溫度控制在8892'C。包裝產品經取樣檢驗合格後，計量包裝。上述萃取劑為清水或己二醇濃縮回收水。萃取劑分三次加入，第三次作為下一批物料的第一次使用，兩次萃取液混合後己炔二醇的濃度控制在12%18%。萃取溫度控制在305(TC。圖1中，老工藝共有20道工序，分別為炔化、中和、己炔二醇濃縮、己炔二醇結晶、己炔二醇離心、己炔二醇計量、己炔二醇溶化配製、沉降、抽濾、加氫、抽濾、己二醇濃縮、己二醇結晶、己二醇離心、己二醇計量、熔化、結片、包裝及己炔二醇和己二醇的母液返回濃縮回收等。圖2示出，新工序共有12道工序，分別為炔化、中和、一次濃縮、配製(萃取)、二次濃縮、抽濾、加氫、抽濾、己二醇濃縮、精製(減壓蒸餾)、結片、包裝等。新工藝比老工藝減少了8道工序，精簡了40%的工序。實施例萃取溫度可以為30'C，35°C,40°C，45。C或50。C。b步驟一次濃縮在常壓下進行，溫度80'C;d步驟二次濃縮在常壓下進行，溫度110140C。加氫反應溫度可以為65°C,70°C，80°C，90°C，100°C，反應壓力可以為l.0Pa，1.2MPa，1.5MPa，1.8MPa。己二醇減壓蒸餾的第一步中，溫度可以是135'C，140°C，142°C，145°C;第二步中，真空度可以是0.65MPa，0.70MPa，0.75MPa，0.8MPa，0.85MPa;溫度150。C，155°C，160°C，165°C，170°C。上述溫度、壓力、真空度的數值可以任意組合。權利要求1、一種萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是按以下步驟進行a)、炔化反應和中和反應乙炔和丙酮在苯溶劑中與氫氧化鉀縮合，然後用鹽酸中和，得到含有2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇和油相以及苯的料液；b)、一次濃縮中和後的料液進入一次濃縮釜，蒸餾冷卻回收苯；c)、萃取操作將b步驟的料液轉入配製釜，加入萃取劑，萃取劑為清水或者後續操作返回的己二醇濃縮回收水，冷卻降溫至30～50℃；d)、二次濃縮將c步驟萃取後的料液轉入二次濃縮釜，蒸餾冷卻回收剩餘的苯，釜殘液為廢油相；e)、催化加氫反應將c步驟的萃取液投入加氫釜，在催化劑作用下，通入氫氣進行反應，控制反應溫度65～100℃，反應壓力1.0～1.8MPa；f)、減壓蒸餾對e步驟加氫反應後的料液進行減壓蒸餾，收集餾出物作為目標產物。2、根據權利要求1所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述b步驟一次濃縮時，當回收了約2/3的苯時停止濃縮，將料液轉入配製釜。3、根據權利要求2所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述c步驟萃取操作中，加入萃取劑，攪拌約15分鐘，靜置從底部分離出萃取液，再同法進行第二次萃取，兩次萃取液混合後己炔二醇的濃度控制在1218%，再經抽濾轉入加氫反應工序。4、根據權利要求3所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述c步驟萃取操作中，兩次萃取後，同法進行第三次萃取，第三次萃取液作為下一批料液的第一次萃取劑使用。5、根據權利要求4所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述e步驟加氫反應中的催化劑為鋁鎳合金催化劑。6、根據權利要求5所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述f步驟減壓蒸餾分兩步進行e步驟加氫反應後的料液轉入濃縮釜中，在真空度0.08MPa、溫度135145""C下濃縮；再轉入精製釜中，在真空度0.650.85MPa、溫度15017(TC下，進行減壓蒸餾。7、根據權利要求6所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述f步驟中，還具有中轉釜，料液在濃縮釜中濃縮後，先轉入中轉釜，然後在開啟精製釜進料閥情況下，連續進料進行減壓蒸餾。8、根據權利要求7所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述f步驟蒸餾餾出物冷卻降溫後再進入切片釜，切片溫度控制在8892°C。9、根據權利要求18任一權利要求所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述炔化反應步驟是首先投加純苯和氫氧化鉀進行攪拌，然後用氮氣置換後通加乙炔2040分鐘，釜上表壓控制在0.020.04MPa，釜溫4753'C，然後滴加丙酮，控制丙酮加料時間為44.5小時，反應溫度控制在4956'C，停加丙酮後保壓2小時，加水進行水洗l小時出料。10、根據權利要求9所述萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，其特徵是所述中和反應步驟是炔化反應後料液壓入中和釜後經靜置，從底部排出氫氧化鉀水溶液，再補加適量鹽酸調節料液PH=78，並排出氯化鉀結晶。全文摘要本發明公開了一種萃取及減壓蒸餾法生產2，5-二甲基-2，5-己二醇新工藝，它採用乙炔和丙酮在苯溶劑中與氫氧化鉀縮合、然後用鹽酸中和得到含有己炔二醇、油相以及苯的料液，通過兩次濃縮和萃取操作，進行催化加氫反應，再對反應產物進行兩次減壓蒸餾，得到目標產品。本發明甩掉了現有工藝的結晶離心、活性炭吸附等工序，開闢了一條全新的生產工藝。本發明具有產品質量高、生產成本低、勞動環境得到改善的優點。文檔編號C07C31/20GK101234950SQ20081004534公開日2008年8月6日申請日期2008年2月2日優先權日2008年2月2日發明者劉啟兵,鴻張,超李,鄧家林申請人:瀘州富邦化工有限公司