[发明专利]乙醛酸生产技术

说明书

技术领域

本发明涉及的领域是化工领域，具体地说是涉及乙醛酸生产技术。 是关于具有如下结构化合物的生产方法的

OHC-CO₂H

该化合物化学名称乙醛酸，分子中含有一个羧基和一个醛基，是重 要的化工中间体，在医药、农药、精细化学品中有广泛应用，尤其是近 年来，主要用于对羟基苯甘氨酸的合成。

背景技术

乙醛酸的生产方法有多种：草酸电解还原法、乙二醛的稀硝酸氧化 法以及通过二氯乙酸甲酯水解的方法。

宜化化工厂在国内首先使用草酸电解合成乙醛酸，并在上世纪九十年 代实现工业化，但该工艺对电解膜的腐蚀严重，产品质量也不稳定，生产成 本也居高不下，到本世纪初已停止生产.

三合化工厂以氯乙酸生产副产物二氯乙酸为原料，经酯化，水解合成 乙醛酸，产品质量稳定，成本低，但该工艺受原料限制.

乙二醛氧化法制备乙醛酸的研究国内开展较早，并建成了几套装置， 但原来的工艺未能解决乙二醛氧化过程中原料积聚并突然反应引起爆炸 的问题，存在很大的安全隐患，并且由于反应过程控制不好，故是反应收率 低，成本高。

本发明使用引发剂，使氧化反应平稳进行，解决安全生产难题.

本发明中使用酸性催化剂(如盐酸)，不发生硝酸对乙二醛的直接氧化， 使乙二醛的转化率提高，过量的硝酸在强酸环境下分解，故终产品中硝酸 的残留可控制在很低的水平，提高了产品乙醛酸的质量，下面是本发明的 反应原理：

HNO₃+3HCl→Cl₂+NOCl+2H₂O

OHC—CHO+CL₂→OHC—CO2H⁺2HCL以使少量的原料反应完全.

本发明中NO_X气体完全吸收，首先经三级水吸收，回收稀硝酸套用，少 量残余NO_X用氢氧化钠溶液吸收，回收NaNO₂最后无NO_X废气排出.

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO↑

NO+NO₂+2NaOH→2NaNO₂+H₂O

本发明所用的原料为乙二醛、硝酸、盐酸、引发剂。

本发明中原料乙二醛是水溶液，浓度20～60％，最好是40％.

本发明中所用硝酸为稀硝酸，浓度可以是10～90％，较理想的是 20～60％，最好是40～50％左右。

硝酸与乙二醛的摩尔比应在0.1-2之间，较理想是在0.5-1之间，最好是 在0.6-0.8之间.

催化剂盐酸，可以是普通工业盐酸，也可以是精制盐酸，浓度10-35％之 间，其用量是乙二醛的5-50％(摩尔比)，较理想是15-30％，最好是在25-30％ 之间。

引发剂可以是碱金属的亚硝酸盐，如亚硝酸钾，亚硝酸钠，亚硝酸锂等， 考虑成本关系，最好使用亚硝酸钠，其用量是乙二醛质量的0.1-10％，较理想 的是0.5-5％，最好是1-2％，亚硝酸要事先配成水溶液，浓度20-30％之间.在 反应开始反应前滴加，引发反应，可直观的观察到棕红色气体的产生.

本发明的条件是采用稀硝酸滴加入乙二醛中。

稀硝酸应采取滴加的方式加入加入到反应体系，滴加速度不能过快， 滴加时间应控制在3-15小时之间，较理想的是5-12小时，最好是在6-8小 时滴完.

反应温度应控制在20-80℃之间，较理想的是在40-70℃之间，最好 是在50-60℃之间，反应温度过高会引起过氧化，降低收率，温度过低， 反应速度太慢，容易引起原料积聚，可能发生爆炸危险。

稀硝酸滴加完毕，应在该温度下反应1小时，以使少量的原料反应完 全.

反应结束后用冷却水，盐水降温，以除去副产物草酸，温度应在-10-10 ℃之间，最好0-5℃之间，在该温度下草酸结晶较完全，残留低，低于0.1％(质 量百分比).

回收的副产物草酸可经精制或直接作为商品出售.

经过上述过程制得的乙醛酸浓度约为19％，硝酸残留≤0.01％，草酸残 留≤0.1％，该乙醛酸溶液可直接用于对羟基苯甘氨酸合对羟基苯海因的合 成