[发明专利]一种梯度级乙腈的制备方法

说明书

本发明公开了一种梯度级乙腈的制备方法。本发明首先在回流条件下，将工业乙腈和强碱发生水解反应，然后向水解体系中直接加入高锰酸钾继续加热回流进行氧化反应；氧化反应结束后，蒸馏，得到乙腈粗馏分，乙腈粗馏分用98wt％的硫酸调节pH值，使前工段中蒸馏夹带的羧酸盐中和成羧酸，再蒸馏收集馏分，最后收集的馏分进入精馏釜精馏，得到梯度级乙腈。通过本发明方法能高效获得梯度级乙腈，且梯度级乙腈产量高。

技术领域

本发明涉及溶剂精制技术领域，具体的说，涉及一种梯度级乙腈的制备方法。

背景技术

梯度级乙腈是高效液相色谱常用的流动相之一，因此，要求梯度级乙腈具有高纯度、低紫外吸收等特点，随着我国化工工业的发展，对化工产品的纯度检测，作流动相的乙腈用量越来越大，而我国能制备出梯度级乙腈的企业很少，梯度级乙腈主要通过进口来满足需求。另外，制备梯度级乙腈的现有技术中的前处理都采用了吸附工艺，由于，吸附剂的使用量大，再生效率低，将产生大量的吸附剂固废，因此，限制了梯度乙腈的生产规模。

目前，由工业乙腈制备梯度级乙腈主要有吸附方法对工业乙腈进行前处理，由中国专利CN102432502A公开的先通过活性氧化铝吸附柱、活性炭吸附柱除去工业乙腈中的水分及部分杂质，再经氧化、精馏等工段得到梯度级乙腈。由中国专利CN101570497A公开的先利用氢氧化钠进行处理、过柱吸附处理，再经氧化、精馏等工段得到梯度级乙腈。由中国专利CN104072388B公开的先用高纯碳纤维吸附柱，除去大部分杂质，再用装有干燥剂的干燥柱除去水分，最后经精馏得到梯度级乙腈。由中国专利CN104058994A公开的先氧化铝吸附，后经高锰酸钾氧化、精馏工段得到高纯乙腈。上述这些方法，由工业乙腈制备梯度级乙腈过程中，都采用了吸附方法，只是使用的吸附剂种类不同，由于工业化生产梯度级乙腈的产量较大，因而吸附剂的使用量也较大，则将会产生大量的固废，对环境产生二次污染。也有的企业用发烟硫酸作吸水剂，这将产生大量的含腈高浓度废酸，其处理很难。因此，寻找一种高效、节能、环保的梯度级乙腈的制备方法势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以工业级乙腈为原料，制备梯度级乙腈的方法。通过本发明方法能高效获得梯度级乙腈，且梯度级乙腈产量高。

经对工业乙腈的分析，其中主要的杂质是丙烯腈(沸点77℃)、丙胺(沸点47℃、丙酮(沸点56℃)等杂质，并含有小于300ppm的水分。由于水的存在，这些杂质和水形成共沸，不能直接用精馏分离提纯。

本发明中，以工业级乙腈为原料，依次通过碱性水解氧化；调节pH值，精馏三个工段得到梯度级乙腈。在碱性水解氧化工段中，氢氧化钠的加入，使大量的水和丙烯腈、乙腈反应生成最终的水解产物丙烯酸钠及乙酸钠，降低了工业乙腈中的水分(在碱性条件下乙腈水解较丙烯腈水解速度慢)，并除去了大部分的丙烯腈。而丙酮在碱性条件下，发生羟醛缩合生成沸点较高的化合物，有利于分离。工业级乙腈水解数小时后，加入高锰酸钾使工业级乙腈中的未知杂质氧化去除，同时，将水解得到的丙烯酸钠及少量的丙烯酸氧化成草酸钠，经高锰酸钾氧化数小时后，蒸馏收集乙腈。再将收集到的乙腈，在pH值调节釜中，用98％的硫酸调节pH值，使前工段中，因蒸馏夹带的少量羧酸盐中和成羧酸(梯度级乙腈中如含有羧酸盐，会阻塞高效液相的毛细管，同时也影响梯度级乙腈的透光率)，最后，蒸馏收集馏分，并将馏分进入精馏釜进行精馏。

以上碱性水解丙烯腈及少量的乙腈生成水解产物丙烯酸钠及乙酸钠，具体分两步进行，第一步：丙烯腈水解成丙烯酰胺；乙腈水解成乙酰胺。第二步：在碱性条件下，丙烯酰胺进一步水解成丙烯酸钠；乙酰胺进一步水解成乙酸钠。如果乙腈中含乙酸、丙烯酸及其羧酸盐，主要影响乙腈在200nm处的透光率；如果乙腈中含丙烯酰胺、乙酰胺，主要影响254nm处的透光率。

本发明的技术方案具体介绍如下。