[发明专利]一种反应萃取精馏精制高纯试剂的方法

说明书

本发明涉及一种反应萃取精馏精制高纯试剂的方法，尤其涉及有机酮类、乙腈和四氢呋喃的精制方法，属精细化工技术领域。

酮类、乙腈和四氢呋喃是重要的有机溶剂，广泛应用于化学、化工领域，其中高纯度的酮类、乙腈和四氢呋喃试剂(水含量＜0.1％)更是有机合成和科学研究不可缺少的原料。工业中大多通过普通精馏法结合化学脱水法生产高纯酮类溶剂，对于与水具有恒沸点的丁酮、乙腈和四氢呋喃，往往采用恒沸精馏法精制脱水，物耗和能耗较大，且产品质量难以提高。

本发明的目的是提出一种反应萃取精馏精制高纯试剂的方法，在普通萃取精馏和加盐萃取精馏的基础上发展起来的一种新型萃取精馏方法。该方法吸取Holve反应精馏和平田精馏反应的特点，结合“载体”促进转移的思想，将一个可逆反应应用于酮水分离体系，这个过程称为反应萃取精馏过程：

乙二醇+氢氧化钠乙二醇钠+水

将待纯化的有机水溶液加入精馏塔中部，然后在塔顶加入乙二醇钠，乙二醇钠与水反应，上述可逆反应平衡向逆方向移动，生成乙二醇和NaOH；在NaOH盐析作用下，有机溶剂与水的相对挥发度大幅提高，于塔顶得到脱水溶剂酮；塔釜将精馏塔产生的乙二醇和NaOH以及少量水送入溶剂回收塔，该塔于塔顶不断将水分蒸出，促使上述可逆反应向正方向移动，不断再生生成乙二醇钠，生成的乙二醇钠重新送入精馏塔循环使用。

一种反应萃取精馏精制高纯试剂的方法，该方法由以下各步骤组成：

(1)待精制的试剂水溶液在加入乙二醇钠的精馏塔中脱水精制，乙二醇钠与溶剂水溶液的比例为0.5～2.5∶1，于塔顶得到本发明的精制试剂，含水量不大于0.1％；

(2)精馏塔塔釜得到乙二醇、NaOH和水送入溶剂回收塔再生，塔顶真空度为10～20Kpa，塔顶温度50～60℃，回流比R=1.0～2.5，塔釜温度131℃～152℃，于回收塔顶脱去水分，塔釜得到乙二醇钠送回精馏塔循环使用。

本发明的方法中，所述的高纯试剂为高纯酮类、乙腈或四氢呋喃。

本发明的优点是：其中的乙二醇钠只起“载体”作用，它与被分离体系中的水反应生成乙二醇和NaOH，而在溶剂回收过程中乙二醇钠将体系中的水不断载出，乙二醇钠本身不发生变化，只起着迁移水分的载体作用。与普通精馏或恒沸精馏相比，反应萃取精馏极大地提高了被分离组分间的相对挥发度，使分离容易实现。以丙酮-水、丁酮-水、乙腈-水和四氢呋喃-水体系为对象进行反应萃取精馏的分离研究，结果表明，与原有普通精馏和恒沸精馏相比，由于采用了反应萃取精馏，产品质量的主要指标含水量和含醇量都由原来的二级品提高到一级品和优级品，甚至可达试剂级。在技术指标、经济效益、操作等方面都优于原来的旧工艺。

以下介绍本发明的实施例。

实施例1：丙酮脱水精制

含量为51％的丙酮水溶液在加入乙二醇钠的精馏塔中脱水精制，于塔顶得到含水量为0.07％的无水丙酮，其中丙酮含量为99.92％。乙二醇钠与酮水混合物的比例为1∶1，精馏理论板数为7块。

精馏塔塔釜得到乙二醇、NaOH以及少量水送入溶剂回收塔再生，于塔顶脱去水分，塔釜得到乙二醇钠送回精馏塔循环使用。塔顶真空度为15Kpa，塔顶温度57.2℃，回流比R=1.5，塔釜温度152℃。

实施例2：丁酮脱水精制

含量为90％的丁酮水溶液在加入乙二醇钠的精馏塔中脱水精制，于塔顶得到含水量为0.05％的无水丁酮，其中丁酮含量为99.93％。乙二醇钠与酮水混合物的比例为1∶1，精馏理论板数为6块。

精馏塔塔釜得到乙二醇、NaOH以及少量水送入溶剂回收塔再生，于塔顶脱去水分，塔釜得到乙二醇钠送回精馏塔循环使用。塔顶真空度为15Kpa，塔顶温度57.2℃，回流比R=1.5，塔釜温度152℃。

实施例3：乙腈脱水精制

含量为90％的乙腈水溶液在加入乙二醇钠的精馏塔中脱水精制，于塔顶得到含水量为0.06％的无水乙腈，其中乙腈含量为99.93％。乙二醇钠与乙腈溶液的比例为0.8∶1，精馏理论板数为7块。

精馏塔塔釜得到乙二醇、NaOH以及少量水送入溶剂回收塔再生，于塔顶脱去水分，塔釜得到乙二醇钠送回精馏塔循环使用。塔顶真空度为12Kpa，塔顶温度50.6℃，回流比R=1.2，塔釜温度131℃。

实施例4：四氢呋喃脱水精制

含量为90％的四氢呋喃水溶液在加入乙二醇钠的精馏塔中脱水精制，于塔顶得到含水量为0.06％的无水四氢呋喃，其中四氢呋喃含量为99.94％。乙二醇钠与四氢呋喃溶液的比例为1∶1，精馏理论板数为7块。

精馏塔塔釜得到乙二醇、NaOH以及少量水送入溶剂回收塔再生，于塔顶脱去水分，塔釜得到乙二醇钠送回精馏塔循环使用。塔顶真空度为12Kpa，塔顶温度50.6℃，回流比R=1.2，塔釜温度131℃。