[发明专利]一种分离提纯乙酰丙酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离提纯乙酰丙酮的方法。

背景技术

高纯度乙酰丙酮是一种应用极其广泛的有机化工产品。它广泛应用于医药、兽药、饲料添加剂、催化剂等领域。

生产乙酰丙酮的工艺方法采用较多的为醋酸法。主要通过醋酸经过裂解生成乙烯酮，丙酮吸收乙烯酮生成醋酸异丙烯酯，醋酸异丙烯酯再高温异构化生成乙酰丙酮。在反应中，醋酸异丙烯酯异构化为乙酰丙酮的过程时会产生副产物醋酸和醋酐，从而给乙酰丙酮的纯化带来困难。

《实用精细化学品手册》中，含有醋酸的乙酰丙酮纯化方法是：采用苯-水体系作为萃取体系，将易溶于水的醋酸主要分配到水相，而乙酰丙酮则主要溶于苯中，得到的乙酰丙酮的含量在98％左右。该方法主要缺点为所得产品的纯度比较低，乙酰丙酮损失量大。

英国专利(GB838142)采用双塔共沸精馏的方法，来脱除醋酸和醋酐。在第一个塔中，以水作为共沸夹带剂将乙酰丙酮带出到分层器，同时醋酐在塔内水解为醋酸，分层器的水层回流到第一个塔中，含有少量水的油层来到第二个塔中进行脱水，第二个塔的塔釜即可得到粗品乙酰丙酮，粗品乙酰丙酮再经过脱色，即得成品乙酰丙酮。实验研究表明，共沸所用的夹带剂水量即加水量要达到乙酰丙酮的2倍时，才能将大部分乙酰丙酮带出来，同时大量废水会从塔釜排掉，造成能量损失，另外废水中溶有部分乙酰丙酮，这部分乙酰丙酮回收比较困难，进一步造成乙酰丙酮的损失，损失量为2％左右。并且，大量乙酰丙酮和水的共沸物从塔顶蒸出，所需能耗也较大。因此，该方法主要缺点为：产生大量废水和能耗比较大，乙酰丙酮的损失量较多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是本发明克服了现有乙酰丙酮提纯工艺的乙酰丙酮损失量大且产品的纯度较低或产生大量废水、能耗比较大且乙酰丙酮的损失量较多的缺陷，提供了一种分离提纯乙酰丙酮的方法。本发明的方法所得的产品纯度高，收率高，排放的废水量、能耗和乙酰丙酮的损失量都明显减少。

本发明的分离提纯乙酰丙酮的方法是通过将含有醋酸和醋酐的乙酰丙酮溶液加入环己烷和/或甲苯中，得混合溶液，向其中加入水或含盐的水溶液，加热水解，静置分层，取上层溶液，然后再间歇精馏，得粗品，将粗品再经连续精馏脱色，即得到提纯的乙酰丙酮(工艺流程参见图1)。

下面，进一步的对本发明的分离提纯乙酰丙酮的方法进行详细介绍：

(1)将含有醋酸和醋酐的乙酰丙酮溶液加入环己烷和/或甲苯中，得混合溶液，在其中加入水或含盐的水溶液，加热水解，静置分层，取上层溶液。

其中，所述的环己烷和/或甲苯作为水解反应的溶剂，较佳的为甲苯。所述的环己烷和/或甲苯的用量与所处理乙酰丙酮溶液量的质量比较佳的为1:1～2:1。

其中，所述的水或含盐的水溶液中的水是用于水解醋酐的，相较于《实用精细化学品手册》的乙酰丙酮纯化方法中水用作为萃取溶剂，本发明的水用量大大减少；又由于乙酰丙酮在水中有一定的溶解度，水中含有盐类可以减少乙酰丙酮在水中的溶解度，从而大大减少了乙酰丙酮的损失量，因此，较佳的使用含盐的水溶液。所述的盐较佳的为强酸强碱盐，更佳的为NaCl或MgCl₂，最佳的为MgCl₂。所述的含盐的水溶液中盐的浓度较佳的为较高浓度～盐饱和浓度，更佳的为盐的饱和浓度。所述的水或含盐的水溶液的用量按照水或含盐的水溶液与醋酐的质量比较佳的为2:1～1:1。

其中，所述的加热水解是水解醋酐，加热反应的条件为水解醋酐的常规条件，较佳的反应条件为：温度为50℃～回流温度，若反应温度越低反应时间越长；更佳的反应条件为：回流温度，反应时间为4～6小时。

其中，静置分层的上层溶液中大部分是环己烷和/或甲苯，与乙酰丙酮的混合溶液，只含有少量的水和醋酸；下层溶液为含有极少量乙酰丙酮以及醋酸的水溶液，作废水处理。

(2)间歇精馏：将步骤(1)中得到的上层溶液通过本领域常规使用的间歇精馏的操作条件进行间歇精馏，其中收集到的馏分为含有环己烷和/或甲苯、醋酸和水的分层溶液，收集到的塔釜中的溶液，即为粗品乙酰丙酮。

本步骤的间歇精馏是利用步骤(1)中得到的上层溶液中，环己烷和/或甲苯、醋酸和水可以形成共沸物，乙酰丙酮中的水和醋酸通过环己烷和/或甲苯带出，从而达到提纯的目的。其中，精馏过程中，收集到的馏分上层为环己烷和/或甲苯层，下层为水层。本处理阶段得到的馏分上层即环己烷和/或甲苯上层，较佳的可以使用碱水洗涤除去少量醋酸，进行回收利用。