專利名稱：一種從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從甲醛和正丁醛反應制取三羥甲基丙烷的反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法。
背景技術：
現(xiàn)在生產(chǎn)三羥甲基丙烷經(jīng)濟的工藝是甲醛和正丁醛在堿性催化劑存在下進行羥醛縮合和坎尼查羅(Connizzaro)反應，基本反應方程式如下第一步在堿性催化劑存在下甲醛和正丁醛縮合，生成2，2-二羥甲基丁醛
第二步生成產(chǎn)品
在反應后的化合物中存在著三羥甲基丙烷和甲酸鈉，由于在后續(xù)提純中甲酸鈉會造成三羥甲基丙烷的受熱分解，需要對三羥甲基丙烷和甲酸鈉進行分離，分別得到三羥甲基丙烷和甲酸鈉產(chǎn)品。
已有技術分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的實用方法主要有三種1、反應混合液濃縮到一定程度，再用水不溶有機溶劑萃取三羥甲基丙烷，分別處理有機相和水相，得到三羥甲基丙烷和甲酸鈉。(US3776963、特開昭49-34965)2、用過熱蒸氣減壓蒸餾反應混合液，蒸出三羥甲基丙烷，甲酸鈉留在蒸餾殘液中。分別處理得到三羥甲基丙烷和甲酸鈉。(BP1291938)3、深度真空濃縮反應混合液，析出分離大部分甲酸鈉，然后再用陰、陽離子交換樹脂除去剩余的甲酸鈉。(X.∏.1966，NO 9，32)由于加熱蒸餾時混合液中存在甲酸鈉，使得三羥甲基丙烷分解，這三種方法都存在三羥甲基丙烷損耗，因而使得產(chǎn)品收率降低的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有技術的缺陷，本發(fā)明提供一種新的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法。
本發(fā)明所采取的技術方案是采用一個組合式萃取槽，反應混合液為水相，水不溶性有機溶劑為有機相，兩相逆流萃?。惠腿『筇幚碛袡C相得到三羥甲基丙烷，處理萃余水相得到甲酸鈉；萃取所用有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝(0.5～3.0)∶1。
優(yōu)選是有機溶劑∶反應混合液＝(0.7～1.5)∶1。
分級通入組合萃取槽的有機溶劑，每級通入的質(zhì)量流率可以相等，也可以不相等。
所用的組合式萃取槽，萃取級數(shù)是3級～10級，優(yōu)選5級～8級。
方法具體描述如下使用一個組合式萃取槽，反應混合液為水相，水不溶性有機溶劑為有機相，兩相逆流萃取。萃取操作時，水相從萃取槽一端通入，由萃取槽另一端流出；有機相從水相流出端通入，由水相進入端流出，實現(xiàn)水相和有機相逆流萃取。特別是，為了有效增加萃取率，減少有機溶劑用量，有機溶劑可以同時在每個萃取級或特定萃取級通入萃取槽。當有機溶劑同時由每個萃取級分別通入萃取槽時，各級通入有機溶劑的速率可以相同，也可以不相同，優(yōu)選為各萃取級通入有機溶劑速率相同(附圖1)；當有機溶劑分別在特定萃取級通入萃取槽時，優(yōu)選為分別從最終萃取級和第2萃取級同時通入萃取槽(附圖2)，在該兩個萃取級通入有機溶劑的速率可以相同，也可以不相同。組合式萃取槽可以采用通用的結構，每個萃取級都是由一個混合室和一個澄清室組成。
萃取所用水不溶性有機溶劑，可以是甲基乙基酮、甲基異丁基酮、正丁醛、異丁醇、異丙醇、正辛醇、異辛醇、乙酸丁酯等中的一種或數(shù)種的復合溶液。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1、萃取前沒有經(jīng)過加熱濃縮，因而產(chǎn)品沒有分解損失，三羥甲基丙烷收率可以提高3％～8％，而且去除甲酸鈉徹底，最終可得到色澤較淺的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
2、采用萃取槽萃取，避免了采用萃取塔萃取而特有的萃取級效率低、放大困難、操作不穩(wěn)定等弊端。
3、采用有機溶劑分級加料的方式，有效增加了萃取效率，減少了有機溶劑用量。
4、萃取后的水相不含三羥甲基丙烷，可以常壓蒸餾而不必顧慮三羥甲基丙烷的熱分解，使得水相的處理更簡易。
5、三羥甲基丙烷收率提高，相應三廢污染減輕。


圖1是本發(fā)明組合式萃取槽結構及其萃取相出入方式示意圖；圖中的虛線表示有機相，實線表示水相。
圖2是本發(fā)明組合式萃取槽結構及其另一種萃取相出入方式示意圖；圖中的虛線表示有機相，實線表示水相。
具體實施例方式
在反應釜里加入37％甲醛12600g，正丁醛3430g，30％氫氧化鈉4800g，10℃反應1小時，升溫到70℃，繼續(xù)反應1小時，加410g甲酸中和，得到含三羥甲基丙烷和甲酸鈉的反應混合液20940g。
實施例1使用一個5級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，5級槽每級同時都連續(xù)通入萃取劑正丁醛，每級通入正丁醛的流率都是250g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝0.69∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷33％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例2使用一個5級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，5級槽每級同時都連續(xù)通入萃取劑異丁醇，每級通入異丁醇的流率都是500g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝1.39∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷17％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例3使用一個5級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，5級槽每級同時都連續(xù)通入萃取劑正辛醇，每級通入正辛醇的流率都是200g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝0.56∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷41％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例4使用一個5級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，5級槽每級同時都連續(xù)通入萃取劑正辛醇，每級通入正辛醇的流率都是350g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝0.97∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷24％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例5使用一個8級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，在第2萃取級和第8萃取級同時連續(xù)通入萃取劑異辛醇，第2萃取級通入異辛醇的流率是600g/h，第8萃取級通入異辛醇的流率是1800g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝1.33∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷17％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例6使用一個8級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，在第2萃取級和第8萃取級同時連續(xù)通入萃取劑正丁醇，第2萃取級通入正丁醇的流率是1000g/h，第8萃取級通入正丁醇的流率是1800g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝1.56∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷26％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉15％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例7使用一個8級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，在第2萃取級和第8萃取級同時連續(xù)通入萃取劑甲基乙基酮，第2萃取級通入甲基乙基酮的流率是1800g/h，第8萃取級通入甲基乙基酮的流率是1800g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝2∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷12％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
實施例8使用一個8級組合式萃取槽，把上述合成過程得到的反應混合液連續(xù)通入組合萃取槽，流率1800g/h，在第2萃取級和第8萃取級同時連續(xù)通入萃取劑由異辛醇和正丁醇組成的復合溶劑(異辛醇和正丁醇質(zhì)量比1∶1)，第2萃取級通入復合溶劑的流率是1800g/h，第8萃取級通入復合溶劑的流率是1400g/h，此時有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝1.78∶1。萃取所得有機相含三羥甲基丙烷13％(W/W)，萃余水相含甲酸鈉14％(W/W)。精餾有機相得到三羥甲基丙烷，蒸發(fā)濃縮萃余水相得到甲酸鈉。
權利要求
1.從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于采用一個組合式萃取槽，反應混合液為水相，水不溶性有機溶劑為有機相，兩相逆流萃??；萃取后處理有機相得到三羥甲基丙烷，處理萃余水相得到甲酸鈉；萃取所用有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝(0.5～3.0)∶1。
2.根據(jù)權利要求1所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于萃取所用有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝(0.7～1.5)∶1。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于分級通入組合萃取槽的有機溶劑，每級通入的質(zhì)量流率可以相等，也可以不相等。
4.根據(jù)權利要求1所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于所述的組合式萃取槽，萃取級數(shù)是3級～10級。
5.根據(jù)權利要求4所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于所述的組合式萃取槽，萃取級數(shù)是5級～8級。
6.根據(jù)權利要求1所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于有機溶劑可以同時在每個萃取級或特定萃取級通入萃取槽。
7.根據(jù)權利要求6所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于有機溶劑分別從最終萃取級和第2萃取級同時通入萃取槽。
8.根據(jù)權利要求1所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于萃取所用水不溶性有機溶劑，可以是甲基乙基酮、甲基異丁基酮、正丁醛、異丁醇、異丙醇、正辛醇、異辛醇、乙酸丁酯中的一種或數(shù)種的混合溶液。
9.根據(jù)權利要求1所述的從反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法，其特征在于所述的組合式萃取槽的每個萃取級都是由一個混合室和一個澄清室組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從甲醛和正丁醛反應制取三羥甲基丙烷的反應混合物中分離三羥甲基丙烷和甲酸鈉的方法。采用一個組合式萃取槽，反應混合液為水相，水不溶性有機溶劑為有機相，兩相逆流萃??；萃取后處理有機相得到三羥甲基丙烷，處理萃余水相得到甲酸鈉；萃取所用有機溶劑的總質(zhì)量流率和反應混合液的質(zhì)量流率之比是有機溶劑∶反應混合液＝(0.5～3.0)∶1。本發(fā)明的有益效果是萃取前沒有經(jīng)過加熱濃縮，因而產(chǎn)品沒有分解損失。
文檔編號C07C31/00GK1803745SQ200510133648
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權日2005年12月27日
發(fā)明者張曾, 劉鋒, 李崇, 李雪, 王芳, 張大治, 宗麟博, 張寶源 申請人:天津天大天?；ば录夹g有限公司