一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，该精制方法具体包括如下步骤：使用连续过滤设备脱除叔碳酸缩水甘油酯粗反应液中的金属卤化物固体，向所得含叔碳酸缩水甘油酯的清液中加入离子液体后进行轻组分精馏和短程蒸馏得精制叔碳酸缩水甘油酯产品。本发明专利技术能够实现对叔碳酸缩水甘油酯进行连续精制的操作，避免了季铵盐类催化剂析出对设备和工艺的影响，同时整套分离工艺无有机废水，绿色环保，操作劳动强度小，得到的产品纯度高，易实现连续化工业生产。

Continuous refining process of glycidyl Tertiary carbonate

The present invention relates to a continuous refining process for tertiary glycidyl carbonate. The refining method includes the following steps: removing metal halide solids from the crude reaction solution of tertiary glycidyl carbonate by continuous filtration equipment, and rectifying light components after adding ionic liquids to the obtained clear solution containing tertiary glycidyl carbonate. Refined tertiary glycidyl ester products were obtained by short path distillation. The invention can realize the continuous refining operation of tertiary glycidyl carbonate, avoid the influence of quaternary ammonium salt catalyst precipitation on equipment and process, and the whole separation process has no organic wastewater, green environmental protection, low operation labor intensity, high purity of the product, and easy to realize continuous industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺
本专利技术属于有机化合物制备领域，涉及一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺。
技术介绍
叔碳酸缩水甘油酯中含有环氧基团，与胺类、羧酸和醇类反应活性大，可以增强对金属附着力，同时还有空间位阻保护酯键，具有优异的耐酸、耐碱和耐候性，能够改善颜料承载性、光泽，降低溶解粘度，因此，广泛应用于制备高固含和水性涂料，环氧树脂的活性稀释漆，卷材和工业金属涂料的颜料浆，以及环氧树脂固化剂等。US5880297报道了一种处理叔碳酸缩水甘油酯重产物的方法，通过刮板式薄膜蒸发器对含重组分的叔碳酸缩水甘油酯进行蒸馏精制，该方法可以将重组分的含量由9.67％降低到4.65％，同时降低了色度和环氧当量值，提高了产品的质量。但该方法中存在催化剂析出风险，容易损坏关键蒸馏设备刮板式薄膜蒸发器。CN102924407A报道了一种一元羧酸缩水甘油酯的精制方法，采用碱洗分离操作、水洗分离操作和蒸馏除水等操作，能保证产品的收率达到99％以上。但该方法采用碱洗和水洗的精制方法，不能连续操作，产生的有机废水和废碱液量大，耗时长，混合和静置的时间长，工艺效率低。CN201710243812.2报道了一种叔碳酸缩水甘油酯粗产品的分离提纯精制工艺，将叔碳酸缩水甘油酯粗产品加入到蒸馏塔中，升温后从塔底部通入水蒸气，塔顶冷凝收集轻组分，塔底物料经分相器分离出含盐的水相以及含叔碳酸缩水甘油酯的油相，油相经蒸馏或碱洗得到精制后的产品叔碳酸缩水甘油酯。该方法轻组分环氧氯丙烷在高温水性环境中会有水解成3-氯-1,2-二丙醇的风险，同时，该方法使用碱洗，存在大量废碱液，污染环境。CN201510175645.3报道了一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制方法，使用连续碱洗、连续分相分离和连续水洗、连续分相，分离实现了产品的分离过程的连续操作。该方法采用碱洗和水洗的操作，产生大量有机废水和废碱液，不环保，而且设备复杂，建设成本高。CN201520225361.6公开了一种用于叔碳酸缩水甘油酯的连续碱洗装置，通过管道顺次连接的连续碱洗釜和连续分相器，连续碱洗釜用于对叔碳酸缩水甘油酯粗品进行连续碱洗处理，连续分相器用于对碱洗后的叔碳酸缩水甘油酯粗品进行分离处理。该装置需要使用碱液进行操作，仍旧有废碱液产生，污染环境。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，向脱除金属卤化物后的含叔碳酸缩水甘油酯清液中加入离子液体，溶解季铵盐催化剂，防止其在后续的精馏脱除轻组分和短程蒸馏产品时在设备内部析出，造成设备和工艺故障，并能够实现对叔碳酸缩水甘油酯产品进行连续精制的操作，避免了季铵盐类催化剂析出对设备和工艺的影响，同时整套分离工艺无有机废水，绿色环保，操作劳动强度小，得到的产品纯度高，易实现连续化工业生产。为实现以上专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，包括以下步骤：1)叔碳酸缩水甘油酯粗反应液采用连续固液分离方法脱除金属卤化物，得清液；2)步骤1)清液中加入离子液体，精馏脱除轻组分后，再通过短程蒸馏得精制后叔碳酸缩水甘油酯。进一步地，步骤1)中，所述连续固液分离，包括过滤或离心方式，设备为卧式螺旋沉降离心机、碟片离心机和过滤洗涤干燥三合一体机中的至少一种，优选卧式螺旋沉降离心机；所述连续固液分离，操作过程中温度与叔碳酸缩水甘油酯粗反应液一致，为50～100℃，优选60～90℃，更优选70～80℃。进一步地，步骤1)中，所述叔碳酸缩水甘油酯粗反应液，其组成包括：环氧氯丙烷55～75wt％、叔碳酸缩水甘油酯25～45wt％、金属卤化物5～10wt％、季铵盐催化剂0.2～2wt％和缩水甘油(环氧丙醇)0.2～2wt％；所述金属卤化物为氯化钠、氯化钾、溴化钠和溴化钾中的至少一种；所述季铵盐催化剂为四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵和四丁基溴化铵中的至少一种。进一步地，步骤1)中，所得清液中金属卤化物含量极低，为10～100ppm；通过连续固液分离脱除的金属卤化物中含湿量为30～60wt％。进一步地，步骤2)中，所述离子液体为沸点高于叔碳酸缩水甘油酯沸点(278℃)的离子液体，优选为沸点在350～600℃的离子液体；更优选地，所述离子液体为能够与叔碳酸缩水甘油酯任意比例混溶的离子液体；最优选能够与叔碳酸缩水甘油酯任意比例混溶，且叔碳酸缩水甘油酯粗反应液中的季铵盐催化剂溶解度为30～60g(25℃)的离子液体；优选地，所述离子液体同时包含有机阳离子和有机阴离子；所述有机阳离子为四甲基铵正离子、三乙基苄基铵正离子、十六烷基三甲基铵正离子、四乙基铵正离子和四丁基铵正离子中的至少一种；所述有机阴离子为(C2F5SO2)2N-、(CF3SO2)2N-、CF3COO-、CH3COO-和BF4-中的至少一种。所述离子液体制备方法为：将有机阳离子卤化物、有机阴离子碱金属盐类、水混合，在25～45℃搅拌10～48h后静置分液，取下层油状液体溶于有机溶剂中，水洗，水相滴加0.1wt％硝酸银溶液至无沉淀生成，且pH为7.8～8.2，得到的有机相75～90℃真空干燥8～48h，得到离子液体；所述有机阳离子卤化物与有机阴离子碱金属盐类物质的量比为1：1.1～1.2，加入水的质量与有机阴离子碱金属盐类的质量相同；所述有机溶剂为四氯化碳或二氯甲烷。进一步地，步骤2)中，所述离子液体的加入量为体系中含有的叔碳酸缩水甘油酯总量的2～10wt％，优选3～8wt％。进一步地，步骤2)中，所述精馏，采用的精馏塔理论塔板数为10～20，优选12～18。所述精馏塔采用连续进料方式；精馏塔的塔顶温度为10～40℃，优选20～30℃；塔顶压力为1～5KPa(A)，优选2～4KPa(A)。进一步地，步骤2)中，所述轻组分为环氧氯丙烷和缩水甘油；其中，所述环氧氯丙烷的纯度大于90％，达到回用指标。进一步地，步骤2)中，所述短程蒸馏，压力为0.01～1KPa(A)，优选0.02～0.1KPa(A)，温度为130～200℃，优选150～180℃。所述短程蒸馏在短程蒸发器中进行，短程蒸发器包含内置冷凝器，内置冷凝器的管程中为30～60wt％的乙二醇水溶液，温度为-60～10℃，优选-25～5℃；优选地，所述短程蒸发器的气相出口设置两级冷凝器，第一级冷凝器的管程中为循环水冷媒，温度为28～40℃，优选30～38℃，第二级冷凝器的管程中为30～60wt％的乙二醇水溶液，温度为-60～10℃，优选-25～5℃。本专利技术涉及叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，制得的叔碳酸缩水甘油酯纯度达到99％以上，收率达90％以上。本专利技术技术方案，其有益效果在于：1、采用连续过滤设备对叔碳酸缩水甘油酯粗反应液进行固液分离，得到的清液中金属卤化物离子的含量极低(10～100ppm)。2、向固液分离后的清液中加入离子液体，选用的离子液体对季铵盐催化剂有较好的溶解性，同时与叔碳酸缩水甘油酯混溶，而季铵盐催化剂不溶于叔碳酸缩水甘油酯，离子液体的加入避免了在精馏脱除环氧氯丙烷等轻组分的过程中，季铵盐催化剂在设备上析出而导致工艺故障，适于连续化生产叔碳酸缩水甘油酯。3、采用精馏工艺，塔顶脱除环氧氯丙烷轻组分和副产缩水甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)叔碳酸缩水甘油酯粗反应液连续固液分离得清液；2)步骤1)清液中加入离子液体，精馏脱除轻组分后，再通过短程蒸馏得叔碳酸缩水甘油酯。

【技术特征摘要】
1.一种叔碳酸缩水甘油酯的连续精制工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)叔碳酸缩水甘油酯粗反应液连续固液分离得清液；2)步骤1)清液中加入离子液体，精馏脱除轻组分后，再通过短程蒸馏得叔碳酸缩水甘油酯。2.根据权利要求1所述的连续精制工艺，其特征在于：步骤1)中，所述连续固液分离，包括过滤方式、离心方式，设备为卧式螺旋沉降离心机、碟片离心机和过滤洗涤干燥三合一体机中的至少一种，优选卧式螺旋沉降离心机；所述连续固液分离，温度为50～100℃，优选60～90℃，更优选70～80℃。3.根据权利要求1所述的连续精制工艺，其特征在于：步骤1)中，所述叔碳酸缩水甘油酯粗反应液，其组成包括：环氧氯丙烷55～75wt％、叔碳酸缩水甘油酯25～45wt％、金属卤化物5～10wt％、季铵盐催化剂0.2～2wt％和缩水甘油0.2～2wt％；所述金属卤化物为氯化钠、氯化钾、溴化钠和溴化钾中的至少一种；所述季铵盐催化剂为四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵和四丁基溴化铵中的至少一种。4.根据权利要求1所述的连续精制工艺，其特征在于：步骤2)中，所述离子液体为沸点高于叔碳酸缩水甘油酯沸点的离子液体，优选为沸点在350～600℃的离子液体；更优选地，所述离子液体为能够与叔碳酸缩水甘油酯任意比例混溶的离子液体；最优选能够与叔碳酸缩水甘油酯任意比例混溶，且叔碳酸缩水甘油酯粗反应液中的季铵盐催化剂溶解度为30～60g(25℃)的离子液体。5.根据权利要求1或4所述的连续精制工艺，其特征在于：所述离子液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑京涛，黎源，鞠昌迅，郭华，陆国太，安丽艳，胡展，康学青，胡爽，李晶，赵文娟，王勤隆，潘世伟，李文滨，方璞，迟森森，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37