[发明专利]石油环烷酸的精制方法

说明书

本发明涉及一种石油环烷酸的精制方法，具体地说是采用尿素-水-石油醚为络合体系，分离环烷酸中的脂肪酸，得到脱脂环烷酸并联产橡胶及塑料助发泡剂的方法。

精制环烷酸用途甚广，可用于制备环烷酸盐，如Cu、Ni、Zn、Ca等环烷酸盐及环烷酸的有机衍生物类，如环烷酸脂或聚氧乙烯酯类等精细化工产品。这些产品大多要求所用原料进行精制，如要求环烷酸中的脂肪酸含量尽可能低等，因而必须对含有脂肪酸的环烷酸进行精制以脱除脂肪酸。传统的工艺方法是采用尿素-乙醇(或甲醇)络合体系脱除脂肪酸(化工产品手册，有机化工原料上册，P635，化学工业出版社，1982年)，也可以采用尿素-四氯化碳、或卤代烷烃、或醇类、酮类、硝基苯、或某些芳烃等络合体系、(SU212244，CN1058954A)。现有技术的不足在于，使用某些卤代物时，毒性大，溶剂回收等工艺复杂，环境污染严重，要求过程及设备具有良好的密封性；使用低碳醇、酮时，或者络合物颗粒过细，难以过滤，或者产物色深味臭，需再次蒸馏，不利操作，产物颜色安定性差；最重要的不足仍在于形成的络合物需要加水加热分解，浓缩尿素以回收尿素，循环使用，这种方法不仅回收率低，而且浓缩尿素溶液时，生成较多的缩二脲，影响了尿素质量，不利于络合及循环使用，从而增加尿素单耗，且废尿素溶液量多，三废处理困难。此外，大量副产品的脂肪酸仍需特殊加工处理，制成合格的脂肪酸产品，或其它最终产品，后序加工工艺长，副产脂肪酸市场需求少，利用也较困难。

本发明的目的在于提供一种尿素-水-石油醚为络合物体系脱脂精制环烷酸的方法。该方法产生的球粒固体络合物经简单工艺或经适当调配辅助成分，可以转化为橡胶塑料助发泡剂，而不采用传统的尿素络合物热分解回收尿素，副产脂肪酸半成品的工艺，从而大大简化了精制工艺，减轻了三废污染，显著地增加了经济效益。

本发明所说的用尿素成球络合脱除脂肪酸精制环烷酸的方法包括：

(1)络合反应：首先将待精制的环烷酸与石油醚于10～15℃混合均匀，然后将40～80℃饱和尿素水溶液在8～40分内，最好是10～30分内缓慢地滴加到上述混合物中，此时，络合物在搅拌下逐渐成球，滴加完毕，于0～50℃，继续搅拌1～8小时，生成0.5～8毫米的颗粒，最好是15～35℃，反应2～4小时，生成2～6毫米的固体颗粒。其工艺参数如下：

尿素对脂肪酸重量比为1.5～10.0∶1，最好是2.0～4.0∶1；

尿素对水重量比为1.5～10.0∶1，最好是2.0～6.0∶1；

石油醚对环烷酸重量比为1.0～3.0∶1，最好是1.5～2.0∶1；

(2)用常规方法进行过滤、分离、用1～2倍于环烷酸体积的石油醚洗涤络合物1～4次，最好是2～3次，然后进行干燥、研细、或调配辅助成分如硬脂酸、水杨酸、硬脂酸钙、碳酸钙或氧化锌等制得不同性能的橡胶塑料助发泡剂。

(3)将滤液与洗涤的溶剂合并，在26～101.3KPa下进行蒸馏，回收石油醚，并得到脱脂精制环烷酸。

本发明的其它工艺数据为：络合物成熟时间为1～6小时，最好是2～4小时；

干燥络合物时，干燥箱残压为15～50KPa，最好是20～30KPa；

干燥时间4～8小时，最好是5～6小时；

干燥温度为40～60℃。

本发明所说的原料待精制环烷酸为不同分子大小的粗环烷酸、馏分环烷酸，最好是经过减压蒸馏的或脱油、脱色的半精制环烷酸，尤其适用于高脂肪酸含量的粗环烷酸原料，以利于保证塑料橡胶助发泡剂的质量。

本发明所说的待精制环烷酸中脂肪酸含量为1～50wt％。

本发明所说的石油醚的沸程范围为60～90℃、90～120℃、120～150℃，洗涤络合物用石油醚馏分范围最好与络合反应用石油醚相同。

本发明所述方法不用添加其它的助络合剂，诸如醇、酮等。而是直接利用待精制环烷酸自身作为助络合剂，石油醚作助溶剂，顺利地进行络合反应，并有效地脱除脂肪酸。

本发明的一个重要特征是：在络合体系中，尿素与脂肪酸生成的络合物成球形，具有一定的强度，有利于过滤，大大地降低了过滤过程的压力降，控制好络合物球粒，也有助于过滤、洗涤。

由本发明所述方法得到的脱脂精制环烷酸收率达98wt％以上，脂肪酸含量＜1wt％。