用于回收羧酸的方法和木材处理方法技术

本发明专利技术涉及一种用于从包含羧酸和杂质的馏分中回收羧酸的方法，以及一种用于制造经处理的木材的方法，这些方法包括使含有羧酸和杂质的馏分经受气体汽提操作的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收羧酸的方法和木材处理方法本申请要求欧洲申请号14181419.4的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。本专利技术涉及一种用于从包含羧酸和杂质的馏分中回收羧酸的方法，以及一种用于制造经处理的木材的方法。此类回收方法在各种工业中对于通过从不纯的羧酸(例如来自酰化方法、特别是在木材处理方法如木材乙酰化中)中再循环羧酸来提高成本效率是有利的。木材乙酰化使用乙酸酐作为乙酰化试剂，产生作为废物流的不纯羧酸馏分。经处理的木材，特别是乙酰化的木材，是有工业价值的，例如作为建筑材料，呈现出高使用寿命以及优异的对于环境条件和病原体的耐受性。例如在EP0680810中描述了木材乙酰化方法，将该专利的相关内容通过援引的方式并入本专利申请。为了提高使用羧酸衍生物的化学方法(优选地是酰化、特别是乙酰化通常包含多糖如纤维素的材料的方法，通常特别是木材处理方法)的效率和总的经济性，本专利技术现提出一种用于从包含羧酸和杂质的馏分中回收羧酸的方法。US2012/0123160A1披露了用于通过水解羧酸酐和随后蒸馏经水解的流以产生含有羧酸和水的经分离的流和包含羧酸的产物流而从含有羧酸酐和羧酸的流中回收乙酸的方法。已经出人意料地发现，根据本专利技术的方法，在其所有实施例中，允许从废羧酸馏分，特别是从酰化、特别是乙酰化通常包含多糖如纤维素的材料的方法、通常特别是木材乙酰化方法中获得的废羧酸馏分中高效回收羧酸。通过将汽提操作施用到含有羧酸和杂质的馏分中，可能大幅减少该羧酸馏分中的杂质。通常，杂质基本上是通过此操作去除的。这尤其是卤化的有机和无机杂质的情况；典型地在来自酰化特别是乙酰化通常包含多糖如纤维素的材料的方法、通常特别是木材乙酰化方法的羧酸废物流中发现的其他有机杂质如萜烯也大幅减少。通常发现回收的羧酸馏分对于用作特别是用于木材处理工业中再循环(例如用于进一步生产酰化剂)的起始材料是足够纯的。已经出人意料地发现在回收的羧酸馏分的降低的腐蚀性上的显著改善。根据本专利技术的方法具有涉及方法操作的重要优点，例如避免装置腐蚀、避免额外的分离步骤如蒸馏、以及在汽提程序期间减少杂质。该方法因此显示出相对已知的羧酸回收方法的显著的经济和环境优点。因此，在其最广的实施例中，本专利技术涉及一种用于从含有羧酸和杂质的馏分中回收羧酸、特别是乙酸的方法，该方法包括使所述馏分经受气体汽提操作并且至少回收经纯化的羧酸馏分。在优选的实施例中，本专利技术涉及从含有羧酸和杂质的馏分中回收羧酸、特别是乙酸，该回收包括用水预处理该羧酸馏分、使所述馏分经受气体汽提操作以及至少回收经纯化的羧酸馏分的步骤。包括上述方法步骤的用于制造经处理的木材、特别是乙酰化的木材的方法也是本专利技术的目的。在根据本专利技术的方法中，术语“羧酸”旨在表示适当选自C1至C6烷基羧酸的羧酸，其中术语“C1至C6烷基羧酸”包括C1至C6直链羧酸以及C4至C6支链羧酸。具体的实例包括丙酸以及优选地乙酸。进一步，术语“羧酸”还表示C3至C6不饱和的支链或直链羧酸，例如丙烯酸。烷基或烯基羧酸可以任选地被至少一个选自下组的取代基取代，该组由以下各项组成：卤素原子(特别是F、Cl或Br)、OH、CN和COOR，R表示C1至C4直链或支链的并且任选取代的烷基。术语“含有羧酸的馏分”还涉及含有两种或更多种前述羧酸的混合物的馏分。术语“杂质”旨在表示无机和有机杂质。典型地，这些杂质源自由其产生含有羧酸和杂质的馏分的方法。由其产生该馏分的方法通常是酰化特别是乙酰化通常包含多糖如纤维素的材料的方法，通常特别是木材乙酰化方法。有机杂质的非限制性实例是羧酸酐、卤化的有机杂质如羧酸卤化物(包括羧酸氯化物、溴化物和碘化物，特别是乙酰氯)，以及萜烯和/或萜类化合物。可以存在的无机杂质是例如卤化氢HCl、HBr、HI，以及还有金属盐，例如氯化物或溴化物，如NaBr或NaCl。这些盐典型地在以下的馏分中发现，该馏分是通过酰化特别是乙酰化包含多糖如纤维素的材料的方法、特别是木材处理方法产生的。许多杂质如卤化氢和/或羧酸卤化物以及盐具有使得下游需要昂贵、耐腐蚀的设备的腐蚀特性、品质问题如产品的变色以及其他问题。因此，减少腐蚀性和其他杂质是非常重要的。通常，含有羧酸和杂质的馏分含有作为杂质的羧酸酐。在该羧酸酐是该馏分中所含的羧酸的酸酐的意义上该羧酸酐典型地对应于在所述馏分中所含的羧酸。如果在馏分中含有两种或更多种羧酸的混合物，则可以存在一种或多种羧酸酐，该一种或多种羧酸酐可以是对称的羧酸酐或混合的羧酸酐。混合的羧酸酐在水解时产生两种不同的羧酸，而对称的酸酐在水解时产生一种羧酸。通常，含有杂质的羧酸馏分含有最高达80重量％、优选最高达70重量％、更优选最高达60重量％并且最优选最高达50重量％的羧酸酐或多于一种羧酸酐的混合物。可以包含在含有羧酸和杂质的馏分中的无机杂质的非限制性实例是金属盐和/或卤化氢，如HCl和/或HBr。在本专利技术的优选的实施例中，该含有羧酸和杂质的馏分是废物流，该废物流是通过酰化特别是乙酰化通常包含多糖如纤维素的材料的方法、通常特别是木材处理方法产生的。已经发现，含有羧酸和杂质的馏分的杂质含量可以通过使所述馏分经受汽提操作而有效地减少，以至少获得经纯化的羧酸馏分。术语“汽提操作”表示将气体流引入含有至少两种具有不同挥发性的物质的混合物的液体体积中。术语“汽提”还包括术语喷射、鼓泡或气体冲洗。一般地，通过汽提至少部分地从含有羧酸和杂质的馏分中去除的至少一种杂质具有比保留在液相中的羧酸更高的挥发性。通过汽提从含有羧酸和杂质的馏分中至少部分地去除的该至少一种杂质可以是吸收的气体(通过汽提解吸)，或与羧酸相比具有更高挥发性的液体。杂质(其在含有羧酸的馏分中的含量通过汽提减少)的非限制性实例包括卤化的杂质，如卤化氢，例如HCl或HBr；卤化的、优选氯化的有机杂质，如羧酸氯化物、优选乙酰氯；或其他有机杂质如羧酸酐或萜烯和/或萜类化合物。该汽提操作是使用至少一种选自下组的气体进行的，该组由以下各项组成：空气、氧气、CO2、废气、以及惰性气体，优选氦、氮、氩或氙。两种或更多种前述气体的气体混合物也是合适的。根据本专利技术的汽提操作在适用于气体汽提操作的装置中进行。此类装置包括但不限于填充塔汽提器、扩散气体(充气)汽提器、托盘汽提器或机械汽提器例如Hazleton系统。填充塔汽提器是优选的。取决于汽提装置，通过引入含有羧酸和杂质的馏分下降到多孔型填料上将该汽提气体或汽提气体混合物引入该含有羧酸和杂质的馏分中，其中该气体被吹过填料孔，汽提出挥发性化合物。在其他汽提系统中，气体扩散器被放置在含有该含有羧酸和杂质的馏分的储器的底部附近，在该馏分的表面下面引入汽提气体。该汽提操作可以按逆流或并流的方式连续地、或分批地进行。杂质、特别是含有卤化物如羧酸卤化物和卤化氢的杂质的去除的效率通过本领域技术人员已知的方法例如GC-MS使用用外标校准或滴定适当地测量。在实例中还解释了合适的测量。根据本专利技术，该汽提操作通常在从10℃至90℃的温度下进行。通常，该汽提步骤中含有羧酸和杂质的馏分的温度等于或高于10℃。更优选地，该汽提步骤中含有羧酸和杂质的馏分的温度等于或高于15℃。最优选地，该汽提步骤中含有羧酸和杂质的馏分的温度等于或高于20℃。通常，该汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从含有羧酸和杂质的馏分中回收羧酸、特别是乙酸的方法，该方法包括使所述馏分经受气体汽提操作并且至少回收纯化的羧酸馏分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 EP 14181419.41.用于从含有羧酸和杂质的馏分中回收羧酸、特别是乙酸的方法，该方法包括使所述馏分经受气体汽提操作并且至少回收纯化的羧酸馏分。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在该气体汽提操作之前的额外分离步骤、优选蒸馏步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，该方法包括用水相预处理待引入该气体汽提操作的该含有羧酸和杂质的馏分的额外步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其中该含有羧酸和杂质的馏分含有羧酸酐，其中在添加该水相之前该含有羧酸和杂质的馏分中的羧酸酐的含量小于20重量％。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中控制供应到该水相处理步骤的水相的量使得通过该水处理步骤获得的馏分的水含量是从0.01重量％至20重量％。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中该含有羧酸和杂质的馏分含有卤化的杂质，特别是卤化氢，和/或羧酸卤化物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中该含有羧酸和杂质的馏分含有源自木材的杂质，特别是萜烯和/或萜类化合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中该含有羧酸和杂质的馏分含有至少一种施用到该木材的杂质，特别地其中施用到该木材的该杂质源自一种或多种木材防腐剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：T克伦赖，A胡梅尔，D霍尔特，
申请(专利权)人：索尔维阿塞托有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE