[发明专利]以草酸二乙酯制备草酸的方法

说明书

本发明涉及一种以草酸二乙酯制备草酸的方法。它属于草酸的制备技术。

草酸是一种可用于制备各种染料、中间体、医药、农药的重要原料之一。现阶段草酸的生产方法是以甲酸钠脱氢法为主，该方法不但需要消耗大量的酸、碱，而且在反应中排放大量的铅盐和有害气体，对环境污染较为严重，为此，人们在不断寻求草酸的绿色生产方法。目前，以草酸二乙酯制备草酸的方法成为人们所关注的研究课题之一。在有关的文献报道中指出：采用釜式反应器进行间歇精馏操作制备草酸时，在反应体系中加入酸、碱，试图加快反应速率，但此举对草酸二乙酯转化率和草酸的收率并未有根本性的改变。草酸二乙酯的转化率和草酸的收率仍然较低，分别为75％、70％，并且给产物的后处理的分离工作带来很大困难。

本发明的目的，在于提供一种以草酸二乙酯制备草酸的方法。该方法具有对环境无污染、草酸二乙酯转化率和草酸收率高的特点。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的。以草酸二乙酯为原料，直接水解反应，主要采用反应精馏塔制取草酸的方法，其特征在于：水与草酸二乙酯以重量比1.60～3.50进料量由塔的上部进入塔内，塔釜在常压下，于100～110℃进行操作，塔顶产出乙醇水去再分离塔，塔底产出草酸溶液去结晶进行结晶，母液循环使用，并向塔内补充水分。

附图为本发明所采用的反应精馏塔示意图。图中1为草酸溶液产出口，2为母液循环管线，3为加料进口，4为乙醇水产出口。

下面对本发明作详尽说明。

针对原料草酸二乙酯在水中溶解度低，常温下水解反应速率较慢，加入酸、碱水解剂对提高反应速率不明显的特点，本发明着重从提高反应温度对反应速率影响这一因素出发，较大幅度地提高了反应温度，操作反应温度控制在100～110℃，在该温度条件下，不但有利于提高了反应速率，而且也有利于塔顶乙醇的蒸出。此外，确定了合适的水酯进料比，也是提高草酸二乙酯的转化率和草酸的收率一个重要因素。如果在水酯比中，水分过高，尽管转化率较高，但能耗较大，草酸的收率太低。反之水的比例太少，草酸二乙酯的转化率又较低。

本发明同现有以加酸、加碱为水解剂，采用间歇装置制备草酸的方法相比，其明显特点是，生产过程无环境污染，产物后处理简单，草酸二乙酯的转化率可达97％以上，草酸的收率可达87％以上；反应精馏过程中虽然能耗较高，但从收支比来看，经济效益仍然是合算的。

下面再以实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

在反应精馏塔釜中加入320ml含有少量草酸的母液，加热升温并实行全塔回流，然后在塔上部以60克/小时，150克/小时加料速率向塔内加入草酸二乙酯和水，进料时间至10分钟后，调整回流比为2.4∶1，塔的操作温度为98℃，此时由塔顶产出乙醇水，塔底产出草酸溶液，塔平稳运行5个小时后；经分析测量、核算，草酸二乙酯转化率在97％，草酸的收率为90％。

实施例二

操作条件同实施例一相同，改变水酯进料量，草酸二乙酯64克/小时，水为210克/小时，并将回流比调整为2∶1，塔运行4小时，草酸二乙酯转化率为98％，草酸的收率为87％。