香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法
2023-07-03 03:22:06
專利名稱：香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製備香蘭素的中間體的氧化方法，尤其涉及一種扁桃酸水溶液的氧化方法。
背景技術：
香蘭素(Vanillin)，又名香草醛，學名3_甲氧基_4_羥基苯甲醛，白色或淺黃色針狀或結晶狀粉末，微溶於水，易溶於乙醇和其它溶劑中。香蘭素是重要的食品添加劑香料之一，具有香莢蘭豆香氣及濃鬱的奶香，是食品添加劑行業中的重要原料，起增香和定香作用，香蘭素還可作為電鍍行業的增亮劑，製藥行業的中間體等。香蘭素生產方法有亞硝化法、乙醛酸法、對甲酚法、微生物法等等，目前世界上香蘭素主要通過以乙醛酸法生產。在傳統乙醛酸法生產過中，中間體扁桃酸通過酮鹽催化氧化方法進行氧化，氧化成酮酸結構後， 再在酸性條件下脫酸得到香蘭素。但催化氧化法氧化反應的終點較難控制，往往可能出現氧化不足與氧化過頭的情況，而影響反應收率。為解決催化氧化反應的不易控制的特點，嘉興中華化工有限責任公司首先採用了氧化銅化學氧化方法生產香蘭素，達到了控制氧化深度的目的。但化學氧化時加入的氧化銅量大，需回收的氧化亞銅量也大，且反應較慢。採用氧化銅化學氧化時，雖可達到控制氧化深度的目的，但反應往往不完全，會有1 5%的扁桃酸殘留未被完全氧化，這部分未氧化的扁桃酸在反應結束後成為廢水中需處理的廢物。
發明內容
為了解決上述製備香蘭素工藝中存在的問題，本發明提供了一種香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法。本發明的香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，具體步驟如下將溶解有扁桃酸溶液的PH值調至12. 0 14. 5，然後按扁桃酸與氧化銅摩爾比 1.0 0. 05 1 2. 5混合後加入自吸式反應釜中；攪拌加熱到80°C以上，開始通入氧氣進行氧化反應，反應時控制溫度在80 120°C之間；至體系不再消耗氧氣時為反應終點，反應液再經過固液分離，分離得到的液相經脫羧反應和萃取操作等得到香蘭素，分離得到的固體氧化銅可直接用於下批氧化反應。本發明技術方案實現的有益效果本發明通過在催化氧化反應過程引入自吸式反應釜，可以簡化反應工藝，減少反應時間，保證氧化反應的速度在1 2小時之間完成，這樣可以大大減少反應設備的體積來減少設備投資。採用自吸式氧化技術可以進一步提高氧化深度，使氧化反應結束時三種扁桃酸的殘留總量達到0. 5%以下，且不產生過度氧化反應，可有效降低氧化反應結束時未反應的扁桃酸殘留量，從而保證了香蘭素生產廢水的C0D&的濃度在3000 4000gm/L，與原工藝相比可以下降40%左右。同時氧化反應的速度可以得到明顯提高，提高了設備利用率與生產效率。
具體實施例方式以下結合附圖
詳細描述本發明的技術方案。實施例1在1000L自吸式反應釜內加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調節溶液pH值至12. 5，再加入氧化銅8. OKg (0. Ikmol)，關閉進料閥。在攪拌下加熱到85°C，通入氧氣壓力至0. 3 0. 4MPa進行氧化反應，反應溫度自然升高至100 110°C，反應時間2小時後不再消耗氧氣，反應結束取樣進行HPLC檢測，香蘭素含量達到91.2%，扁桃酸含量僅為0. 25%， 經分離得到香蘭素初品18. 6Kg。分離所得氧化銅可直接用於下批氧化反應。經檢測廢水中 CODcr 為 3780mg/L。實施例2在1000L自吸式反應釜內加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調節pH值至 12. 4，再加入氧化銅32Kg(0. 4kmol)，關閉進料閥。在攪拌下加熱到85°C進行氧化反應，反應溫度自然升高至100 103°C反應，經HPLC檢測，反應6小時後扁桃酸含量降低到3. 8% 以下，反應結束，香蘭素含量達到90. 1%，經分離得到香蘭素初品18. 4Kg。分離得到的氧化亞銅通過加壓氧化成氧化銅後可用於下批反應。經檢測廢水中CODtt為6378mg/L。實施例3在1000L自吸式反應釜內加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調節溶液pH值至13. 2，再加入實例1回收氧化銅7. 96Kg(0. lkmol)，關閉進料閥。在攪拌下加熱到86
通入氧氣壓力至0. 3 0. 4ΜΙ^進行氧化反應，反應溫度自然升高至100 110°C，反應時間 2小時後不再消耗氧氣，反應結束取樣進行HPLC檢測，香蘭素含量達到91.3%，扁桃酸含量僅為0. 15%，經分離得到香蘭素初品18. 6Kg。分離所得氧化銅可直接用於下批氧化反應。 經檢測廢水中C0D&為3620mg/L。
權利要求
1. 一種香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，具體步驟如下 將溶解有扁桃酸溶液的PH值調至12.0 14. 5，然後按扁桃酸與氧化銅摩爾比 1.0 0. 05 1 2. 5混合後加入自吸式反應釜中；攪拌加熱到80°C以上，開始通入氧氣進行氧化反應，反應時控制溫度在80 120°C之間；至體系不再消耗氧氣時為反應終點，反應液再經過固液分離，液相反應液進行脫羧反應等得到香蘭素。
全文摘要
一種香蘭素生產過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，將溶解有扁桃酸溶液的pH值調至12.0～14.5，然後按扁桃酸與氧化銅摩爾比1.0∶0.05～1∶2.5混合後加入自吸式反應釜中；攪拌加熱到80℃以上，開始通入氧氣進行氧化反應，反應時控制溫度在80～120℃之間；至體系不再消耗氧氣時為反應終點，反應液再經過固液分離，脫羧反應等得到香蘭素。本發明通過在催化氧化反應過程引入自吸式反應釜，可以簡化反應工藝，減少反應時間，保證氧化反應在1～2小時之間完成的同時，還可降低廢水的CODCr這樣可以大大減少反應設備的體積來減少設備投資。
文檔編號C07C45/65GK102260150SQ20111015130
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者周永軍, 周炳其, 方建業, 杜德祥, 毛海舫 申請人:嘉興市中華化工有限責任公司