一种萃取与精馏耦合实现2‑甲基吡啶脱水的方法技术

本发明专利技术公开了一种萃取与精馏耦合实现2‑甲基吡啶脱水的方法，属于提纯有机高分子化合物技术领域，其特征在于：包括以下步骤：（1）混合：将二氯甲烷与待脱水的2‑甲基吡啶溶液混合，制得混合液，混合液中二氯甲烷与2‑甲基吡啶的质量比为6～10：1；（2）萃取分相：将混合液置于分相器中进行分相，得水相和有机相，完成一次萃取；（3）再次萃取分相：检测步骤（2）中制得的水相，如果2‑甲基吡啶占水相的质量百分含量≥1%时，向水相中加入二氯甲烷，二氯甲烷与2‑甲基吡啶的质量比为6～10：1，并执行步骤（2）和（3）；（4）精馏：将步骤（2）和（3）中所得有机相进行精馏，上部采出萃取剂，下部采出2‑甲基吡啶。该脱水方法具有分离效果好、生产成本低、能耗低等优点。

Methods 2 methyl pyridine dehydration for extraction and distillation

The invention discloses a method for realizing the 2 methyl pyridine dehydration a extraction and distillation, belonging to the technical field of purifying organic polymer compound, which comprises the following steps: (1) mixing: dichloromethane and be dehydrated 2 methyl pyridine solution, prepared mixture of dichloromethane mixture and quality 2 2-methylpyridine is 6 ~ 10:1; (2) extraction phase: mixed phase in liquid phase separator, to the aqueous and organic phases to complete a extraction; (3) extraction phase detection step again: (2) prepared in aqueous media, if 2% methyl pyridine the quality of water content is more than 1% when adding dichloromethane to the aqueous phase, the quality of dichloromethane and 2 methyl pyridine is 6 ~ 10:1, and step (2) and (3); (4) rectification: steps (2) and ( 3) in the organic phase of extraction distillation, upper extractant, lower production 2 methyl pyridine. The dehydration method has the advantages of good separation effect, low production cost, low energy consumption and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法
本专利技术属于提纯有机高分子化合物
，具体涉及一种萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法。
技术介绍
2-甲基吡啶是重要的化学中间体，也是合成医药、染料的重要原料。目前，大量2-甲基吡啶被用来合成2-乙烯基吡啶，而2-乙烯基吡啶用于生产丁吡胶乳，是轮胎、传送带等橡胶制品的骨架材料，我国每年需求几万吨且逐年增加，但目前国内丁吡胶乳主要依赖进口。用2-甲基吡啶合成2-乙烯基吡啶的过程如下：2-甲基吡啶与多聚甲醛在高压或常压下液相催化加成合成2-羟乙基吡啶，2-羟乙基吡啶经脱水反应制得2-乙烯基吡啶。具体过程如下：由于2-甲基吡啶在上述合成过程中的转化率较低，所以需要对其进行回收以便循环利用。而循环利用中对2-甲基吡啶的含水量有一定的要求。工业上2-甲基吡啶的水含量一旦超过11%，其循环利用效果便降低。所以，寻求有效的2-甲基吡啶脱水方法，是2-甲基吡啶循环利用的关键。工业上常用的2-甲基吡啶脱水精制工艺主要是加碱分层法，通过改变溶液的酸碱性来实现2-甲基吡啶和水的分层，从而制备高纯度的2-甲基吡啶，然而此方法存在明显的缺陷：加入碱液后，每吨工业原料需要静置10～15h，而且产品纯度不高，生成的碱水不能直接排放，碱液也无法回收利用，经济性差。另外也有报道用苯作共沸剂，通过其与水的低沸点共沸物来破坏2-甲基吡啶与水的共沸混合物，实现共沸蒸馏脱水，然而苯作为一种毒性较大的化学试剂，在实际操作中有一定的危险性，并且苯的带水能力有限；另外还可以用氧化钡、氧化钙、氢化钙、氢化铝锂、金属钠、5A型分子筛或者通过膜分离等技术手段脱水，但当含水量较高，处理量较大时并不适用，操作相对繁琐且可能引入其它杂质。所以，在工业生产中，2-甲基吡啶脱水的方法并不成熟，仍然需要本领域技术人员继续努力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法，能够有效实现2-甲基吡啶的工业化脱水。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：专利技术一种萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混合：将二氯甲烷与待脱水的2-甲基吡啶溶液混合，制得混合液，混合液中二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为6～10：1；（2）萃取分相：将混合液置于分相器中进行分相，得水相和有机相，完成一次萃取；（3）再次萃取分相：检测步骤（2）中制得的水相，如果2-甲基吡啶占水相的质量百分含量≥1%时，向水相中加入二氯甲烷，二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为6～10：1，并执行步骤（2）和（3）；（4）精馏：将步骤（2）和（3）中所得有机相进行精馏，上部采出萃取剂，下部采出2-甲基吡啶。优选的，步骤（2）中的分相时间，在间歇操作中静置0.5～5h，在连续操作中物料在分相器中停留0.5～1h。优选的，步骤（2）和（3）中总的萃取次数为2～6次。优选的，所述待脱水的2-甲基吡啶溶液的浓度为1～99%。优选的，所述步骤（4）在普通的精馏塔内进行。优选的，所述精馏塔的操作压力为101.325KPa，回流比为0.5～2，精馏塔的塔顶温度控制在30～40℃之间、塔底温度在125～135℃之间。优选的，所述精馏塔的塔板数为20～40块。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用二氯甲烷作为萃取剂，将2-甲基吡啶从水溶液中萃取出来，然后用精馏将二者分离。萃取操作耗能少，操作简单，设备费用投入少，产品回收率高；精馏操作塔顶采出的二氯甲烷的沸点较低，与塔底采出的2-甲基吡啶沸点相差较多，相对挥发度大，具有分离效果好、生产成本低、能耗低等优点。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例一本实施例在间歇操作方式中进行。先称取100质量份的2-甲基吡啶与150质量份的水混合作为待脱水的2-甲基吡啶溶液，然后再加入800质量份的二氯甲烷制得混合液，将混合液置于分液漏斗中，用玻璃塞将其密封，摇晃分液漏斗使物料混合均匀，然后静置2小时，可以看到明显的分层，其中上层为水相，下层为含有2-甲基吡啶和二氯甲烷的有机相，分离制得水相和有机相，通过测量得知水相为170质量份，有机相为880质量份，完成第一次萃取。通过检测，水相中2-甲基吡啶的质量百分含量为11.1%，将第一次萃取后的水相与190质量份二氯甲烷混合，混合液中二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为9.5:1，再次静置1.5小时后分相，得到155质量份的水相，215质量份的有机相，完成第二次萃取。通过检测，水相中2-甲基吡啶的质量百分含量为3.2%，其所占水相的质量百分含量仍然﹥1%，将第二次萃取后的水相与再次与50质量份二氯甲烷混合，混合液中二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为10:1，进行又一次静置1小时后分相，得到149.3质量份的水相和55质量份的有机相，完成第三次萃取。通过检测，第三次萃取后，2-甲基吡啶占水相的质量百分含量为0.34%，二氯甲烷占水相的质量百分含量为0.06%，水占99.6%。可见，水相中的2-甲基吡啶含量已经很低，可以按低浓度废水处理。将三次萃取所得的有机相收集起来，进料至含有30块塔板的间歇精馏塔内，开启冷凝水，打开精馏塔的加热装置，进行全回流操作，精馏塔的操作压力101.325KPa。稳定回流2h，回流比为1，此时塔顶温度为35℃，然后开始塔顶采出，采出至塔顶温度有升高趋势时停止采出，共采出930质量份轻组分，该轻组分作为较纯的萃取剂二氯甲烷，可供再次使用。全回流半小时后，以回流比为1采出过渡馏分，待塔顶温度升高至102℃，停止采出，共采出过渡馏份141质量份，此时塔内的二氯甲烷已基本蒸出，停止加热。该过渡馏份加至下次精馏操作的有机相原料中，进行分离。待塔内液体落回至精馏塔的塔底，且温度降至常温后关闭冷凝水，收集塔底的重组分79质量份，该重组分作为工业用2-甲基吡啶。实施例二本实施例与实施例一的不同之处在于：样品和二氯甲烷均为连续进料。其中2-甲基吡啶和水的混合液中，2-甲基吡啶的质量百分含量为50%，进料流率为200kg/h，萃取剂二氯甲烷的进料流率为1000kg/h，二者经混合器混合均匀后，进入分相器静进行分相，保证物料在分相器中的停留时间为55min，可连续采出水相和有机相。采出水相流率为106.4kg/h，有机相流率为1093.6kg/h。将第一次分相得到的水相与流率为100kg/h的二氯甲烷混合，再次分相，水相流率为99.8kg/h，测其成分得知水的质量分数为99.5%，2-甲基吡啶的质量分数为0.34%，二氯甲烷的质量分数为0.16%。经过两次萃取，水相中的2-甲基吡啶含量已经很低，可以按低浓度废水处理。将两次萃取所得有机相收集起来，连续进料至含有30块塔板的连续精馏塔内第15块塔板时，开启冷凝水，打开精馏塔的加热装置，精馏塔的操作压力为101.325kPa，控制回流比为1，精馏塔的塔顶和塔釜同时采出，此时塔顶温度为38.5℃，塔底温度127.3℃。塔顶和塔釜的流率分别为1200kg/h、100.2kg/h。实施例三本实施例与实施例二的不同之处在于：2-甲基吡啶和水的混合液中，2-甲基吡啶的质量百分含量为10%，进料流率为200kg/h，萃取剂二氯甲烷的进料流率为160kg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种萃取与精馏耦合实现2‑甲基吡啶脱水的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混合：将二氯甲烷与待脱水的2‑甲基吡啶溶液混合，制得混合液，混合液中二氯甲烷与2‑甲基吡啶的质量比为6～10：1；（2）萃取分相：将混合液置于分相器中进行分相，得水相和有机相，完成一次萃取；（3）再次萃取分相：检测步骤（2）中制得的水相，如果2‑甲基吡啶占水相的质量百分含量≥1%时，向水相中加入二氯甲烷，二氯甲烷与2‑甲基吡啶的质量比为6～10：1，并执行步骤（2）和（3）；（4）精馏：将步骤（2）和（3）中所得有机相进行精馏，上部采出萃取剂，下部采出2‑甲基吡啶。

【技术特征摘要】
1.一种萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混合：将二氯甲烷与待脱水的2-甲基吡啶溶液混合，制得混合液，混合液中二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为6～10：1；（2）萃取分相：将混合液置于分相器中进行分相，得水相和有机相，完成一次萃取；（3）再次萃取分相：检测步骤（2）中制得的水相，如果2-甲基吡啶占水相的质量百分含量≥1%时，向水相中加入二氯甲烷，二氯甲烷与2-甲基吡啶的质量比为6～10：1，并执行步骤（2）和（3）；（4）精馏：将步骤（2）和（3）中所得有机相进行精馏，上部采出萃取剂，下部采出2-甲基吡啶。2.按照权利要求1所述的萃取与精馏耦合实现2-甲基吡啶脱水的方法，其特征在于：步骤（2）中的分相时间，在间歇操作中静置0.5～5h，在连续操作中物料在分相器中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕灵娟，白鹏，刘顺江，
申请(专利权)人：山东海昆化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37