工业级甲缩醛的提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种工业级甲缩醛的提纯方法，其特征在于以多乙二醇二甲醚为溶剂，和工业级甲缩醛混合后，加入蒸馏塔进行常压精馏，塔顶温度４２～４２．５℃下收集甲缩醛馏分；提纯后的甲缩醛馏分再重复进行上述精馏，得到高纯度的甲缩醛。本发明专利技术工艺简单，操作方便，甲缩醛纯度达到９９．９％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业级甲縮醛的提纯方法，甲縮醛化学名1,2-二甲氧基甲 烷，结构式为CH30CH20CH3。属有机化工

技术介绍
甲縮醛为无色透明液体，有类似氯仿的气味；沸点42.3°〇，熔点一104.8'C， 闪点一17.8'C，自燃点237"C;对碱比较稳定，与稀盐酸一起加热时，容易分解 成甲醛和甲醇。16°。时在水中溶解32.3%(Wt)，水在甲縮醛中溶解4.3%(Wt)。 和甲醇的共沸混合物能溶解含氮量高的硝化纤维素；与醇、醚、丙酮等混溶，能 溶解树脂和油类，溶解能力比乙醚、丙酮强。甲縮醛是Q化学基础原料甲醇与甲醛的精细衍生产品，由甲醇和甲醛在催化 剂作用下进行縮合反应而制得。由于甲縮醛具有较好的溶解性、低沸点、与水相 溶性好等特点，具有以下用途制造阴离子交换树脂；制造丙烯酸酯类的单体； 氧化制取高浓度甲醛；合成防老剂2，2' —亚甲基双(4一甲基一6—特丁基苯酚)； 制造聚縮醛树脂；用作集成电路板清洁剂；用作杀虫剂配方溶剂；用于皮革上光 剂、汽车上光剂配方；用于作空气清新剂配方。甲縮醛也具有良好的去油污能力 和挥发性，作为电子产品的清洁剂可以替代F11和F113及含氯溶剂，也是替代氟 里昂，减少挥发性有机物(VOCS)排放，降低对大气污染的环保产品。甲縮醛还 可以用在制取合金防蚀剂、木材黏合剂、汽油添加剂和发动机燃料等。甲缩醛的合成工艺大体采用间歇、连续和催化精馏三种操作方式进行。经典的甲醇和甲醛合成甲縮醛反应，使用无机酸(如硫酸、盐酸)以及路易斯i(如三氯化铁、三氯化铝等)催化剂。但这些催化剂分离回收困难，腐蚀性强且催化活性 也不高。为此人们开发固体酸如阳离子交换树脂、结晶硅铝酸盐等来代替液体酸， 从而确立一种可供工业化生产的甲縮醛反应精馏新工艺。在催化剂的使用方法 上，可将催化剂颗粒疏松填充，也可将催化剂以泥浆形式分散于容器或反应塔内，也有将催化剂与拉希环一起填充，还有人将催化剂置于布袋内或用不锈钢丝网包 裹后填充使用。由于甲縮醛和原料甲醇易形成共沸物，工业级甲縮醛质量指标一 般控制含量在87%，其余主要为甲醇和水。由于甲醇有毒有害等因素，大大限 制了工业级甲縮醛在日化、制药、电子清洗、聚合物制备等领域的应用范围；要 得到高纯度的甲縮醛，需进行精制处理。常用的提纯方法采用沸石分子筛吸附方法来吸附水和甲醇等杂质，但工业级 甲縮醛产品中水和甲醇等杂质含量高，需用大量的分子筛，设备庞大，再生要求 高，劳动强度大，操作不方便。中国专利CN95195524. 1采用聚乙二醇或聚乙二醇二甲醚为高沸点萃取溶 剂，用加压萃取精馏的方法脱除甲縮醛中甲醇和水，可将98.3%的甲縮醛提高含 量到99.5%，效果较好，但设备要求高，萃取剂再生需用大量氮气。中国专利 CN200610038297. 6提出了将低浓度甲缩醛精制提纯的方法，以脂肪醇或其衍生 物为萃取溶剂溶剂，用萃取精馏的方法脱除甲縮醛中甲醇和水杂质，可将50% 以上的甲縮醛含量提高到99.9%;中国专利CN200610038958.5揭示将甲縮醛 粗品先加水萃取，再用含盐乙二醇萃取剂进行萃取精馏，可将甲縮醛的含量提高 到99.8%。该类萃取精馏甲縮醛需气相进料，萃取剂加温进料，连续逆流操作， 对操作人员和设备要求高。
技术实现思路
-本专利技术涉及，将甲縮醛中水、甲醇等杂质除去而获 得高纯度甲縮醛产品。由于甲縮醛与水能形成共沸物，共沸物的沸点为42.05°C，水质量含量1.4%, 甲縮醛与甲醇能形成共沸物，共沸物的沸点为41.85'C，甲醇质量含量8.2%。因 此工业级甲縮醛不可能通过简单的蒸馏方法从混合物中提纯甲縮醛。本专利技术的技术方案如下工业级甲縮醛的提纯方法，其特征在于以多乙二醇二甲醚为溶剂，和工业级 甲縮醛混合后，加入蒸馏塔进行常压精熘，塔顶温度42 42.5'C下收集甲縮醛 馏分；提纯后的甲縮醛馏分再重复进行上述精馏，得到高纯度的甲縮醛。所述常压精馏中，蒸馏塔内温度为48-6(TC，回流比随塔温的增加而相应增加，回流比的浮动范围为4 6 : 1，塔顶温度为42 42.5X:。所述的多乙二醇二甲醚用量为工业级甲縮醛质量的10 50%，适宜用量为 甲縮醛质量的20 30%。蒸馏塔中含有甲醇和水的多乙二醇二甲醚送到再生蒸馏塔，在塔顶温度 42 43'C下收集甲縮醛馏分返回作蒸馏原料，在塔顶温度64 65t:下回收甲醇 馏分，塔内剩下的多乙二醇二甲醚送入蒸馏塔循环使用。本专利技术使用的工业级甲缩醛为甲醇与甲醛通过反应精馏制得的产物，要求甲 縮醛含量大于95%，甲醇含量小于5%。本专利技术使用的多乙二醇二甲醚结构式CH30(CH2CH20)nCH3， n=3 6，分子量为 180 240，沸点大于19(TC，吸水性强，与甲醇互溶，可方便地除去甲縮醛中的 甲醇和水。本专利技术蒸馏塔可以是填料塔，也可以是板式塔，优选填料塔。可以连续精馏， 也可以间隙精馏。蒸馏塔填料为不锈钢规整填料，填料高度8 12m，适宜的填 料高度10m，多乙二醇二甲醚和甲縮醛混合后加入蒸馏釜，加热精馏，提纯甲縮 醛。本专利技术一次蒸馏收集的甲缩醛纯度达99.0%， 二次蒸馏收集的甲縮醛纯度 达99.9%，。本专利技术多乙二醇二甲醚再生蒸馏塔为填料塔，填料为不锈钢规整填料，填料 高度4 8m，适宜的填料高度6m。再生方法首先先常压蒸出多乙二醇二甲醚 中夹带的甲縮醛，控制塔顶温度小于43'C，回流比3:1，收集纯度大于95%的 甲縮醛返回作蒸馏原料；然后控制塔顶温度64 65'C，回流比3 : 1，收集甲醇 馏分；最后控制釜温13(TC，先常压收集残余的甲醇和水，然后切换至负压，在 真空度一0.09MPa条件下脱除微量杂质，多乙二醇二甲醚再生完毕，循环使用。本专利技术使用的多乙二醇二甲醚为工业级。本专利技术产物纯度和甲醇含量采用采用气相色谱仪分析，水分采用卡尔，费休 法测定。本专利技术工艺简单，操作方便，甲縮醛纯度达到99. 9%。 附图说明图1为本专利技术工艺流程框图。具体实施方式 实例1在装有4>20X1000填料塔和精馏头的1000ml三口烧瓶中分别加入甲缩醛 570g (含水0.3%，甲醇4.0%)，多乙二醇二甲醚170g,加热升温，全回流操作 至塔顶稳定在42'C，塔釜温度稳定在48。C，调节回流比为4: 1，先收集顶温小 于42'C的前馏分，然后收集42 42.5。C的甲縮醛馏分，釜温开始上升时，加大 回流比至6:1，至釜温升至60'C止，收集甲縮醛产品459g,气相色谱分析甲縮 醛纯度99. 02%;再将含量99. 02%甲縮醛400g和多乙二醇二甲醚80g混合后加入 有4)20X1000填料塔和精馏头的1000ml三口烧瓶中，加热升温，全回流操作至 塔顶稳定在42°C，塔釜温度稳定在48°C，调节回流比为4:1，收集42 42. 5 匸的甲縮醛馏分，釜温开始上升时，加大回流比至6:1，至釜温升至6(TC止， 收集甲縮醛产品371g，气相色谱分析甲縮醛纯度99. 91%。实例2使用后的多乙二醇二甲醚在4)20X600填料的精馏塔上再生，先常压蒸出多 乙二醇二甲醚中夹带的甲縮醛，控制顶温小于43X:，回流比3: 1，收集甲縮醛， 纯度95. 8%;然后控制顶温64 65°C，回流比3:1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
工业级甲缩醛的提纯方法，其特征在于以多乙二醇二甲醚为溶剂，和工业级甲缩醛混合后，加入蒸馏塔进行常压精馏，塔顶温度４２～４２．５℃下收集甲缩醛馏分；提纯后的甲缩醛馏分再重复进行上述精馏，得到高纯度的甲缩醛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新宝，王琴，袁艳群，胡明华，
申请(专利权)人：南京林业大学，安徽省绩溪三明精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]