一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法与流程

1.本发明属于石油化工领域，具体涉及一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法。


背景技术：

2.环戊酮是一种重要的精细化工中间体，是香料及医药工业的主要原料之一，可用于新型香料二氢茉莉酮酸甲酯、白兰酮、2-正己基环戊酮及多种抗炎、抗癌药物的制备，也可用于杀虫剂和除草剂的合成。此外，由于环戊酮对各种树脂具有很好的溶解性能，高纯度的环戊酮在电子行业作为溶剂得到了广泛应用。
3.己二酸氨氧化制己二腈过程中，副产环戊酮的废液，主要包括乙腈、丁腈、戊腈、环戊酮、甲基吡啶、环己酮己腈、2-环戊基环戊酮、2-亚环戊基环戊酮等，其中环戊酮含量一般在20～60％之间，由于此副产物组成复杂，含量不稳定，未找到适宜的利用途径，一直作为废液处理。
4.专利cn 111662170 a公开了一种环戊酮的提纯方法，属于化学提纯技术领域，该发明是将环戊酮合成反应生成的酮水混合物加入萃取剂萃取，分离油相和水相；水相中加入萃取剂萃取残留的环戊酮，油相中的水分蒸出完全后回收萃取剂，前半段精馏回收较纯萃取剂用于萃取水相中残留的环戊酮，后半段精馏回收含有少量环戊酮的萃取剂，回收萃取剂后的液体继续精馏，即得环戊酮。
5.该提纯方法可以避免提纯过程中含盐废水的产生，萃取剂循环使用，但是分离效果不高，产品环戊酮收率低。
6.专利cn 204767512公开了一种用于分离环戊酮水溶液的精馏分离装置，包括反应釜、精馏塔、冷却器和分水装置，反应釜上方设有精馏塔，精馏塔上端依次管路连接冷却器和分水装置，分水装置位于冷却器下方，所述分水装置上部设有采出阀，下端设有下出口阀，下出口阀与精馏塔的上部管路连接。所述分水装置上部还设有回流阀，所述回流阀与下出日阀并联后与精馏塔的上部管路连接。
7.该实用新型结构简单、操作方便，生产成本低，但是未明确分离效果。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出了一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，实现了废液的资源化利用，解决了处理废液造成的环境污染问题。
9.本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
10.一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，包括常压精馏-结晶分离-酸洗脱水，其步骤如下：首先对废液进行常压精馏，在大回流比条件下收集129～131℃馏分；其次，结晶分离，环戊酮在亚硫酸氢钠饱和溶液中结晶析出沉淀物α-羟基环戊基磺酸钠，再经碱水水解得到较高纯度的环戊酮产品；最后，酸洗脱色，由于原料中含有胺、腈类等物质，经碱水水解，产品呈弱碱性，需要进行酸洗，再进行常压或减压精馏脱水，得到高纯度的环戊酮
产品。
11.进一步的，本发明的常压精馏，精馏塔理论塔板数在20～60块，优选35～50块，在精馏柱的作用下实现各组分的精准分离。
12.进一步的，本发明的常压精馏回流比控制10:1～30:1优选回流比15:1～20:1。
13.进一步的，本发明的结晶分离步骤为：将常压精馏后的环戊酮产品加入室温25℃条件下饱和的亚硫酸氢钠溶液，产生沉淀，用氢氧化钠溶液浸泡沉淀物，分离出油相环戊酮。
14.进一步的，亚硫酸氢钠与环戊酮的摩尔比为1:1～3:1，优选1.5:1～2:1。
15.进一步的，氢氧化钠溶液的浓度为0.005～0.03mol/l，优选0.01～0.02mol/l。
16.进一步的，本发明对结晶分离后的产品进行酸洗脱色，采用0.1-5mol/l稀盐酸将其中和至ph值6～7，然后用1～2倍体积的蒸馏水清洗，采用分液漏斗分离出水相后，再进行常压或减压蒸馏脱水。
17.进一步的，本发明的常压或减压蒸馏脱水，理论塔板数15～40块，优选20～30块。
18.进一步的，本发明的常压或减压蒸馏脱水，回流比控制2:1～8:1，优选回流比3:1～5:1。
19.本发明与现有技术相比的有益效果是：
20.现有技术中，未见利用己二酸副产物生产环戊酮的相关技术方案，仅提到了环戊酮与水的分离，未见环戊酮与其他副产品的分离。本发明利用己二酸副产物提出了一套完整的分离提纯环戊酮的技术方案包括常压精馏-结晶分离-酸洗脱水三步，成功将环戊酮由废液转变为产品。本发明的环戊酮产品收率高，纯度高，性质稳定，实现了废液的资源化再利用，满足环保要求，以本发明的方法生产环戊酮成本低，具有较强的市场竞争力。
具体实施方式
21.下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
22.实施例1
23.常压精馏，环戊酮前馏分以共沸物的形式采出，当塔顶温度升至129℃时，前馏分采出结束，继续精馏，收集129～130℃馏分，不同实验条件下常压精馏时结果如表1所示。
24.表1不同实验条件下常压精馏结果
25.26.[0027][0028]
本技术方案中理论塔板数的选择，环戊酮馏分收率达到90以上，纯度在80％以上即可，塔板数太高，会造成能耗太高，从节能的角度考虑，理论塔板数的范围是20～60块，优选35～50块。
[0029]
回流比的选择与上步相近，既要满足蒸馏要求，又要节能，回流比过大，不利于节能，因此回流比控制在2:1～8:1，优选回流比3:1～5:1。
[0030]
实施例2
[0031]
结晶分离，室温条件下，将精馏后的环戊酮产品(≥90％)加入饱和的亚硫酸氢钠溶液，产生沉淀，用氢氧化钠溶液浸泡沉淀物，分离出油相环戊酮。不同实验条件下结晶分离结果如表2所示。
[0032]
表2不同实验条件下结晶分离结果
[0033]
[0034][0035]
本发明结晶分离步骤，环戊酮产品纯度要求在98.5％以上，收率达到98％以上即可，氢氧化钠溶液的浓度为0.005～0.03mol/l，优选0.01～0.02mol/l。
[0036]
实施例3
[0037]
对结晶分离产品(≥98％)进行酸洗脱色，采用0.1-5mol/l稀盐酸将其中和至ph值6～7，然后用1～2倍体积的蒸馏水清洗，分离出水相后，再进行常压或减压蒸馏脱水，不同实验条件下酸洗脱色如表3所示。
[0038]
表3不同实验条件下酸洗脱色结果
[0039]
[0040][0041]
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的全部实施例。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，包括常压精馏-结晶分离-酸洗脱水，具体步骤如下：首先对废液进行常压精馏，在大回流比条件下收集129～131℃馏分；其次进行结晶分离，环戊酮在亚硫酸氢钠饱和溶液中结晶析出沉淀物α-羟基环戊基磺酸钠，再经碱水水解得到较高纯度的环戊酮产品；最后进行酸洗脱色，再进行常压或减压精馏脱水，得到高纯度的环戊酮产品。2.如权利要求1所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述常压精馏的精馏塔理论塔板数为20～60块。3.如权利要求1所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述常压精馏的回流比为10:1～30:1。4.如权利要求1所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述结晶分离的步骤为：将常压精馏后的环戊酮产品加入室温25℃条件下饱和的亚硫酸氢钠溶液，产生沉淀，用氢氧化钠溶液浸泡沉淀物，分离出油相环戊酮。5.如权利要求4所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢钠与环戊酮的摩尔比为1:1～3:1。6.如权利要求4所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.005～0.03mol/l。7.如权利要求1所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述酸洗脱色的步骤为：采用0.1-5mol/l稀盐酸将其中和至ph值6～7，然后用1～2倍体积的蒸馏水清洗，采用分液漏斗分离出水相后，再进行常压或减压蒸馏脱水。8.如权利要求7所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述常压或减压蒸馏脱水的理论塔板数为15～40块。9.如权利要求7所述的一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，其特征在于，所述常压或减压蒸馏脱水的回流比为2:1～8:1。

技术总结
本发明属于石油化工领域，公开了一种从己二腈副产物中分离提纯环戊酮的方法，本发明首先对废液进行常压精馏，在大回流比条件下收集环戊酮富集液，然后将环戊酮富集液在亚硫酸氢钠饱和溶液中结晶析出，再经碱水水解得到较高纯度的环戊酮产品，最后进行酸洗脱水，得到高纯度的环戊酮产品。本发明的环戊酮产品收率高，纯度高，性质稳定，实现了废液的资源化再利用，同时满足环保要求。同时满足环保要求。


技术研发人员：史君 李学 李振忠 陈颖 毛涛 程光剑 曹志涛 贾钧升 周权 王美淇 李勇智 张英杰 李志宇
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2023/9/23