[发明专利]一种脱除2-甲基-3-丁炔-2-醇中水的方法及夹带剂

说明书

本发明公开了一种脱除2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇中水的方法，该方法为共沸精馏法，包括步骤:将含水2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇和高碳炔烃送至萃取器的鼓泡板上部，上升的蒸汽在冷凝器中冷凝，鼓泡板上部的进料液和冷凝液与两塔塔顶蒸汽充分接触后经溢流管进入分层器，在分层器中液体分为两相，有机相由塔顶回流至产品塔，水相进入废水塔，产品塔塔釜采出无水2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇。本发明方法采用高碳炔烃作共沸剂，取代了原有工艺中的苯，符合环境安全健康要求；在冷凝器与分层器之间加了一个液液萃取器，使含水的原料不经过汽化，先进行液液萃取分离，这样节省了大量的汽化供热。该方法具有设备简单，通用性强，分离效果好的特点。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种脱除2-甲基-3-丁炔-2-醇中水的方法和该方法使用的夹带剂，所述方法是一种脱除2-甲基-3-丁炔-2-醇中水的共沸精馏方法。

背景技术

2-甲基-3-丁炔-2-醇(2-甲基-3-丁炔-2-醇；C₅H₈O；CAS号115-19-5)是重要的炔属醇类化学品之一，主要应用于缓蚀、食品医药、其它化工产品等领域。在缓蚀剂应用方面，2-甲基-3-丁炔-2-醇的分子中既有极性基团，又有非极性基团，所以可以作为吸附型缓蚀剂，实践应用表明2-甲基-3-丁炔-2-醇具有良好的缓蚀性和协同作用，可有效的防止金属氢脆。在食品行业方面，2-甲基-3-丁炔-2-醇的下游产品很多，如甲基庚烯酮。甲基庚烯酮是一种重要的医药、食品中间体，通过各种反应可以进一步制得芳樟醇、柠檬醛和假紫罗兰酮，后者进一步制备维生素A、维生素E、维生素K1及多种香料香精。在其它化工产品方面，2-甲基-3-丁炔-2-醇加氢后生成叔戊醇，又名特戊醇，主要应用于合成香料、彩色电影胶片呈色剂、增塑剂、农药、医药、染料以及用做金属浮选剂和有机溶剂等。2-甲基-3-丁炔-2-醇经部分加氢后生成甲基丁烯醇，制成的单体，可以用于生产1，4-顺式聚异戊二烯，其可用于合成橡胶。

1970年代，化工部西南化工研究院开展并完成了乙炔–丙酮法制异戊二烯的中试研究，其中第一步反应即是生成2-甲基-3-丁炔-2-醇，得到的是含水共沸物。2-甲基-3-丁炔-2-醇沸点104℃，与水完全互溶，并存在含水26％，沸点91℃的共沸物。1980年代，为了发展2-甲基-3-丁炔-2-醇下游产品，需要无水的2-甲基-3-丁炔-2-醇，最初采用氯化钙盐析加蒸馏的方法除水，但2-甲基-3-丁炔-2-醇浓度仅能达到99mass％，不仅原料损失较大，纯度也达不到要求。后来参考苯共沸精馏制无水酒精的方法，以苯作共沸精馏夹带剂，成功得到近乎无水的2-甲基-3-丁炔-2-醇产品。该方法便被广泛应用到2-甲基-3-丁炔-2-醇的工业生产，在DE1193496和GB1023856中公开了在苯的存在下通过蒸馏纯化2-甲基-3-丁炔-2-醇的方法。

近年来，因国内乙炔化工的发展，市场需要制备无水2-甲基-3-丁炔-2-醇方法，原有的苯共沸精馏法，因苯的毒性，使用受到限制，需要改用其它方法脱水。专利CN104470879A提到通过串联组合两个、三个或更多个渗透蒸发装置和/或膜和/或通过使渗余物两次、三次或更多次通过渗透蒸发装置来降低水含量。但是2-甲基-3-丁炔-2-醇是一种热敏性物质，温度较高时容易发生聚合或分解，此类分子筛吸附和膜分离都要将被分离物质汽化并过热20～30℃，这对于2-甲基-3-丁炔-2-醇是不安全的。此外，为确保脱水效果，该方法使用的聚乙烯醇膜和聚酰亚胺膜需定期更换，导致工业运行成本较高。

发明内容

近来，本发明的发明人发现一些液态的高碳炔烃可以作为2-甲基-3-丁炔-2-醇共沸精馏的夹带剂，它们毒性小，与水不互溶，由于三键易极化，与极性有机分子间有较大互溶度。夹带剂的另一要求是沸点适合，与2-甲基-3-丁炔-2-醇易于精馏分离，三键基团最好不在烃链端头，没有炔性氢，化学性质稳定。最后，经过大量试验，本发明选取C₅-C₈的炔烃，优选C₆-C₇的炔烃，特别是2-己炔和3-己炔作为夹带剂。试验表明，它们完全能代替苯，成为2-甲基-3-丁炔-2-醇共沸精馏的夹带剂。