高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及溶劑提純領(lǐng)域，特別涉及一種高純度有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)己烷是現(xiàn)今工業(yè)上應(yīng)用廣泛的烴類溶劑之一，也是最具有代表性的非極性溶 劑，是纖維素醚、橡膠、樹脂、涂料、蠟、浙青及清漆等的優(yōu)良溶劑。因其毒性比苯小，故常用 來代替苯用于脫油脂、脫潤滑脂及脫漆劑。環(huán)己烷是用純苯在觸媒存在下加氫反應(yīng)制得，含 有微量苯類、環(huán)己烯、紫外線吸收率高的雜質(zhì)和水等。由于雜質(zhì)的沸點(diǎn)與環(huán)己烷相近（如環(huán) 己烷沸點(diǎn)80. 7°C，苯沸點(diǎn)80.rc)，要想提高環(huán)己烷的純度，很難通過普通精餾將雜質(zhì)除去 來實(shí)現(xiàn)。若采用精密精餾和特殊精餾工藝，存在能耗高，生產(chǎn)成本高，收率低，生產(chǎn)過程復(fù)雜 等缺點(diǎn)，這也導(dǎo)致了我國高純度環(huán)己烷依賴進(jìn)口。目前國內(nèi)關(guān)于通過吸附提純得到高純度 環(huán)己烷的報(bào)道甚少，主要是由于原料環(huán)己烷中雜質(zhì)的含量甚少，一般精餾很難將少量雜質(zhì) 除去，
[0003] 提純方法需進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可提高環(huán)己烷純度的高純 有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0007] a.取原料環(huán)己烷，向其中加入氧化劑進(jìn)行氧化處理后，蒸餾出環(huán)己烷；用于去除 原料環(huán)己烷中的不飽和烴雜質(zhì)，如環(huán)己烯。
[0008] b.將上述蒸餾出的環(huán)己烷通入裝有改性活性碳的吸附劑柱進(jìn)行吸附處理，用 于除去用于去除氧化氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)等；即得到純度 >99% (Wt)的高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷。由于碳碳雙鍵為可吸收紫外可見光的基團(tuán)，所以去除 含碳碳雙鍵的有機(jī)化合物的環(huán)己烷透光效果也得到改善。
[0009] 優(yōu)選地是，所述氧化劑包括高錳酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過氧化物。其中，過氧 化物包括但不限于過氧化氫。
[0010] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑之前，向原料環(huán)己烷中分別加入硫酸溶液和 硝酸溶液，振搖、靜置分層后，棄去水層，保留有機(jī)層。
[0011] 優(yōu)選地是，所述硫酸自身的體積濃度為1〇%~30% ;所述硝酸自身的體積濃度為 30%~65% ;所述硫酸與硝酸的體積比為1:1-3:1。
[0012] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑之前，向原料環(huán)己烷中加入多孔性物質(zhì)如活 性碳、分子篩或沸石，攪拌1~2小時(shí)。使原料環(huán)己烷附著在活性碳、分子篩或沸石的表面， 增加氧化劑與原料環(huán)己烷的接觸面積。活性碳、分子篩或沸石也可在氧化反應(yīng)中起到催化 作用，用來改善氧化的效果，減少氧化劑的用量。
[0013] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑后，回流0. 5~3小時(shí)。
[0014] 優(yōu)選地是，所述步驟b中，改性活性碳為表面附著有氫氧化鋁、氫氧化鋅、乙二胺 四乙酸、三乙醇胺、硝酸、次氯酸、雙氧水、過硫酸鉀中的一種或任意幾種溶液的活性碳。附 著溶液的質(zhì)量濃度為5-60%。
[0015] 優(yōu)選地是，所述步驟b中，氧化后的環(huán)己烷以0. 5~30柱體積/小時(shí)的速度流經(jīng) 改性活性碳。
[0016] 優(yōu)選地是，還包括步驟b入將所述步驟b所得的環(huán)己烷通過裝有粒徑為20-100 目、型號為3A或4A的分子篩的吸附劑柱，用于除去水分。
[0017] 優(yōu)選地是，還包括步驟b"，將所述步驟b所得的環(huán)己烷通過裝有粒徑為20-200目 的硅膠的吸附劑柱，用于去除烷烴和芳香烴和紫外線吸收率高的雜質(zhì)。
[0018] 優(yōu)選地是，還包括步驟c，將吸附處理所得的環(huán)己烷進(jìn)行精餾；精餾釜加熱溫度 為82~90°C、釜中環(huán)己烷液體溫度為81~83°C、出液溫度為80~81°C、控制回流比為 10 : 1 ~5:1。
[0019] 本發(fā)明提供的高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法，通過改性活性碳吸附的工序得到 純度>99% (wt)的高純?nèi)軇┉h(huán)己烷，較國內(nèi)生產(chǎn)的環(huán)己烷，純度進(jìn)一步提高，使提純得到 的環(huán)己烷能夠應(yīng)用于色譜分析、色譜分離、色譜制備等領(lǐng)域，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。此外，較精密 精餾和特殊精餾工藝，本發(fā)明提供的提純方法，收率> 95%，收率高、能耗低、生產(chǎn)成本低、 生產(chǎn)過程簡便、運(yùn)行穩(wěn)定、適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述：
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0023] a.取原料環(huán)己烷，向其中依次加入體積濃度為10%的硫酸溶液和體積濃度為 40%的硝酸溶液，硫酸和硝酸體積比為1:3,振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層；在 上述有機(jī)層內(nèi)加入活性碳，攪拌1小時(shí)后，添加高錳酸鉀進(jìn)行氧化，并回流1小時(shí)后，迅速蒸 餾出環(huán)己烷。此步驟用于去除原料環(huán)己烷中的不飽和烴，如環(huán)己烯。
[0024] b.將步驟a得到的環(huán)己烷以0. 5柱體積/小時(shí)的速度通過裝有改性活性碳的吸附 劑柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳浸泡 在質(zhì)量濃度為30%的硝酸溶液內(nèi)，使活性碳表面附著硝酸溶液，從而得到改性活性碳。
[0025] b'將步驟b得到的環(huán)己烷通入裝有粒徑為20目的3A分子篩的吸附劑柱，進(jìn)一 步去水分；吸附后，環(huán)己烷含水量控制在< 0. 01 %;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后異丙 醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。
[0026] b".將步驟bz得到的環(huán)己烷通入裝有粒徑為100目的硅膠的吸附劑柱，進(jìn)一步 去除烷烴和芳香烴雜質(zhì)等雜質(zhì)、紫外線吸收率高的雜質(zhì)。
[0027] c.將步驟b"所得的環(huán)己烷進(jìn)行精餾，即得純度> 99%的高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷。
[0028]精餾可采用公知方式進(jìn)行。本發(fā)明的一種優(yōu)選方式為，精餾釜加熱溫度為82°C、釜 中環(huán)己烷液體溫度為82°C、出液溫度為80. 7°C、控制回流比為10 : 1。精餾出液檢測合格 后裝瓶，充氮?dú)獗４妗?br>[0029] 實(shí)施例2
[0030] 高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0031] a.取原料環(huán)己烷，向其中依次加入體積濃度為30%的硫酸溶液和體積濃度為 65%的硝酸溶液，硫酸和硝酸的體積比為1:1，振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層； 在上述有機(jī)層內(nèi)加入沸石，攪拌2小時(shí)后，添加過硫酸鈉進(jìn)行氧化，并回流3小時(shí)后，迅速蒸 餾出環(huán)己烷。此步驟用于去除原料環(huán)己烷中的不飽和烴，如環(huán)己烯。
[0032] b.將步驟a得到的環(huán)己烷以10柱體積/小時(shí)速度通過裝有改性活性碳的吸附劑 柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳依次浸 泡在質(zhì)量濃度為5%的乙二胺四乙酸和三乙醇胺內(nèi)，使活性碳附著乙二胺四乙酸和三乙醇 胺，從而得到改性活性碳。
[0033] b'將步驟b得到的環(huán)己烷以速度通過裝有粒徑為100目的4A分子篩的吸附劑 柱，進(jìn)一步去水分；吸附后，環(huán)己烷含水量控制在< 0. 01 % ;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃 取后異丙醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。
[0034] b".將步驟bz得到的環(huán)己烷通過裝有粒徑為20目的硅膠的吸附劑柱，進(jìn)一步去 除烷烴和芳香烴雜質(zhì)等雜質(zhì)、紫外線吸收率高的雜質(zhì)。
[0035] c.將步驟b"所得的環(huán)己烷進(jìn)行精餾，即得純度> 99%的高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷。
[0036]精餾可采用公知方式進(jìn)行。本發(fā)明的一種優(yōu)選方式為，精餾釜加熱溫度為86°C、釜 中環(huán)己烷液體溫度為83°C、出液溫度為80°C、控制回流比為5.9 : 1。精餾出液檢測合格后 裝瓶，充氮?dú)獗４妗?br>[0037] 實(shí)施例3
[0038] 高純有機(jī)溶劑環(huán)己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0039] a.取原料環(huán)己烷，向其中依次加入體積濃度為20%的硫酸溶液和體積濃度為 45%的硝酸溶液，硫酸和硝酸的體積比為1:2,振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層； 在上述有機(jī)層內(nèi)加入分子篩，攪拌1. 5小時(shí)后，添加過硫酸鉀進(jìn)行氧化，并回流0. 5小時(shí)后， 迅速蒸餾出環(huán)己烷。此步驟用于去除原料環(huán)己烷中的不飽和烴，如環(huán)己烯。
[0040] b.將步驟a得到的環(huán)己烷以30柱體積/小時(shí)的速度通過裝有改性活性碳的吸附 劑柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳依次 浸泡在質(zhì)量濃度為60%的氫氧化鋅和氫氧化鋁溶液內(nèi)，使活性碳附著氫氧化鋅和氫氧化鋁 溶液，從而得到改性活性碳。
[0041] b'將步驟b得到的環(huán)己烷通過裝有粒徑為60目的4A分子篩的吸附劑柱，進(jìn)一 步去水分；吸附后，環(huán)己烷含水量控制在< 0. 01 %;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后異丙 醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理；
[0042] b".將步驟bz得到的環(huán)己烷通過裝有粒徑為200目的硅膠的吸附劑柱，進(jìn)一步 去除烷烴和芳香烴雜質(zhì)等雜質(zhì)、紫外線吸收率高的雜質(zhì)。