高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法，包括醛醇缩合

【技术实现步骤摘要】
高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法


[0001]本专利技术涉及精细化工技术
，具体地，涉及一种高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法。

技术介绍

[0002]双三羟甲基丙烷(以下简称DI
‑
TMP)，别名为二(三羟甲基丙烷)；二缩(1，1，1
‑
三羟甲基丙烷)；双
‑
三羟甲基丙烷(DI
‑
TMP)；2，2
′‑
氧代双(亚甲基)双(2
‑
乙基
‑
1，3
‑
丙二醇)。CAS号：23235
‑
61
‑
2，分子式：C
12
H26O5，分子量：250.33。双三羟甲基丙烷是白色或微带色固体，带有4个比较活泼的伯羟基，具有比TMP更优越的性能，可以替代甘油、新戊二醇、季戊四醇、TMP等多元醇，用于生产醇酸树脂、聚氨酯树脂、润滑剂、炸药、增塑剂、松香酯和高级航空润滑油，尤其在表面活性剂和航空润滑油方面的应用更具有独特的性能。
[0003]DI
‑
TMP的生产方法主要有缩合法、蒸馏结晶法、溶剂萃取结晶法。缩合法是以TMP为原料进行两分子缩合，由于反应条件原料成本高、不易控制、选择性差、副反应多、产品收率低而受到制约。三羟甲基丙烷蒸馏结晶法、溶剂萃取结晶法是以TMP生产过程中的蒸馏残液为原料，经过分离、提纯后获得产品。该方法工艺简单、操作方便、但分离提纯效果差，产品纯度不高，市场竞争力不足。
[0004]专利号：CN200610086255X双三羟甲基丙烷和/或三羟甲基丙烷甲缩醛的生产工艺将含有DI
‑
TMP和CTF的缩合液蒸发脱水，有机溶剂萃取，精制后得到的残液经闪蒸得到DI
‑
TMP。该方法用有机溶剂多次萃取，萃取后还用水反洗除盐，工艺繁琐，且萃取剂的大量反复使用产生大量危害废液，增加了危废处理成本和生产成本，及环保风险；闪蒸得到DI
‑
TMP无法保证TMP的共存，及产品中含有TMP，很难满足权利要求中的产品指标。
[0005]专利号：CN2019109485554A从三羟甲基丙烷重组分中分离出双三羟甲基丙烷的方法，利用两次溶剂萃取和两次脱水从重组分中分离出高分子树脂类，经脱色、结晶、离心从而制备出双三羟甲基丙烷，由于三羟甲基丙烷重组分有与双三羟甲基丙烷物理特性相近的物质，单纯采用萃取的方法无法制备出高纯度双三羟甲基丙烷，没有市场竞争性。
[0006]如上所述，在以往的双三羟甲基丙烷的制备方法中，都存在一些生产弊端。缩合法：不易控制生产，副反应多，存在双三羟甲基丙烷的收率低、未反应的三羟甲基丙烷的蒸馏回收会成为较大的经济负担等的问题。蒸馏结晶法、溶剂萃取结晶法：存在分离困难，导致产品纯度不高，市场竞争力不足。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法，利用醛醇缩合反应得到的高沸点混合液，采用水解中和的方法，将与双三羟甲基丙烷难以分离的杂质成分闭三羟甲基丙烷水解成环状三羟甲基丙烷缩甲醛(CTF)和三羟甲基丙烷(TMP)，再经动态循环萃取水洗将高沸点混合液中双三羟甲基丙烷溶液提取，让其纯度达到95.0％以上，制备出高纯度的双三羟甲基丙烷。
[0008]本专利技术提供了一种高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)醛醇缩合：按照正丁醛：甲醛：液碱＝1：3：1的摩尔比，将正丁醛、甲醛和液碱加入反应釜中，在52～60℃下醛醇缩合以及交叉坎尼扎罗反应45～60min，得到混合液A；
[0010](2)水解中和：按照质量比为水：混合液A＝(0.5～1)：1的比例，向混合液A中加入温度为60～65℃的热水，加热并控制温度在80～85℃，然后按照质量比浓硫酸：混合液A＝(0.15～0.3)：100的比例，向混合液A中添加浓硫酸，添加完成后水解反应2～4h，闭三羟甲基丙烷水解成环状三羟甲基丙烷缩甲醛和三羟甲基丙烷，待反应结束后再加入质量浓度为32％液碱进行中和，控制PH在6～7，得到水解液B；
[0011](3)一组萃取：按照一定比例分别向一组I萃取塔和一组II萃取塔中加入萃取剂和纯水，然后将水解液B加入一组I萃取塔中，一组I萃取塔萃取所得的萃取液进入一组II萃取塔，在一组II萃取塔中采用纯水洗涤，一组II萃取塔萃取所得萃取水相返回加入一组I萃取塔采用纯水洗涤，由一组II萃取塔采出萃取液，得到一次萃取有机相，一次萃取有机相送入其他进行工序处理，并由一组I萃取塔采出萃余液，然后将萃余液转入蒸发釜中蒸发去除水分，得到蒸发液C；
[0012](4)二组萃取：按照一定比例分别向二组I萃取塔和二组II萃取塔中加入萃取剂和纯水，然后将蒸发液C加入二组I萃取塔，二组I萃取塔萃取所得的萃取液进入二组II萃取塔，二组II萃取塔萃取所得萃取水相进入二组I萃取塔中采用纯水洗涤，由二组I萃取塔采出萃余液，送入其他工序处理，并由二组II萃取塔采出萃取液，得到二次萃取有机相D；
[0013](5)精馏处理：将二组萃取有机相D加入精馏塔进行精馏处理，由精馏塔塔顶采出水回收至纯水罐供步骤(3)和步骤(4)中洗涤使用，由精馏塔上部采出萃取剂转入萃取塔供步骤(3)和步骤(4)中萃取使用；由精馏塔塔釜采出双三羟甲基丙烷溶液E进入结晶工序；
[0014](6)结晶、过滤：将双三羟甲基丙烷溶液E加入换热器，使用
‑
2℃冷冻水换热冷却结晶，结晶后的双三羟甲基丙烷采用板框式压滤机过滤分离得到双三羟甲基丙烷粗品F；
[0015](7)脱色、蒸发：将双三羟甲基丙烷粗品F中加入去离子水中溶解，然后加入活性炭吸附剂进行脱色处理；将脱色完成后的双三羟甲基丙烷溶液加入蒸发釜进行蒸发得到双三羟甲基丙烷晶粒G；
[0016](8)干燥、切片包装：将双三羟甲基丙烷晶粒G进行干燥处理，干燥完成后切片包装，制备出质量纯度≥95.0％的双三羟甲基丙烷产品。
[0017]优选的，所述步骤(2)中浓硫酸的质量浓度为98％。
[0018]优选的，步骤(3)及步骤(4)中采用的萃取剂为异辛醇。
[0019]优选的，步骤(3)中水解液B、萃取剂及纯水的质量比为1：(0.2～0.3)：(1～1.5)。
[0020]优选的，步骤(4)中蒸发液C、萃取剂及纯水的质量比为1：(0.6～0.8)：(1～1.5)。
[0021]优选的，步骤(5)中精馏塔塔釜温度控制在170～180℃，塔顶压力控制在＜8KPa。
[0022]优选的，步骤(7)中双三羟甲基丙烷粗品F、去离子水及活性炭吸附剂的质量比为1：(2～4)：(0.1～0.15)。
[0023]优选的，步骤(7)中脱色温度控制在80～90℃，脱色时间为90～120min，。
[0024]优选的，步骤(7)中蒸发釜压力为
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(0.06～0.09)kPa，温度为140～150℃。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯度双三羟甲基丙烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)醛醇缩合：按照正丁醛：甲醛：液碱＝1：3：1的摩尔比，将正丁醛、甲醛和液碱加入反应釜中，在52～60℃下醛醇缩合以及交叉坎尼扎罗反应45～60min，得到混合液A；(2)水解中和：按照质量比为水：混合液A＝(0.5～1)：1的比例，向混合液A中加入温度为60～65℃的热水，加热并控制温度在80～85℃，然后按照质量比浓硫酸：混合液A＝(0.15～0.3)：100的比例，向混合液A中添加浓硫酸，添加完成后水解反应2～4h，闭三羟甲基丙烷水解成环状三羟甲基丙烷缩甲醛和三羟甲基丙烷，待反应结束后再加入质量浓度为32％液碱进行中和，控制PH在6～7，得到水解液B；(3)一组萃取：按照一定比例分别向一组I萃取塔和一组II萃取塔中加入萃取剂和纯水，然后将水解液B加入一组I萃取塔中，一组I萃取塔萃取所得的萃取液进入一组II萃取塔，在一组II萃取塔中采用纯水洗涤，一组II萃取塔萃取所得萃取水相返回加入一组I萃取塔采用纯水洗涤，由一组II萃取塔采出萃取液，得到一次萃取有机相，一次萃取有机相送入其他进行工序处理，并由一组I萃取塔采出萃余液，然后将萃余液转入蒸发釜中蒸发去除水分，得到蒸发液C；(4)二组萃取：按照一定比例分别向二组I萃取塔和二组II萃取塔中加入萃取剂和纯水，然后将蒸发液C加入二组I萃取塔，二组I萃取塔萃取所得的萃取液进入二组II萃取塔，二组II萃取塔萃取所得萃取水相进入二组I萃取塔中采用纯水洗涤，由二组I萃取塔采出萃余液，送入其他工序处理，并由二组II萃取塔采出萃取液，得到二次萃取有机相D；(5)精馏处理：将二组萃取有机相D加入精馏塔进行精馏处理，由精馏塔塔顶采出水回收至纯水罐供步骤(3)和步骤(4)中洗涤使用，由精馏塔上部采出萃取剂转入萃取塔供步骤(3)和步骤(4)中萃取使用；由精馏塔塔釜采出双三羟甲基丙烷溶液E进入结晶工序；(6)结晶、过滤：将双三羟甲基丙烷溶液E加入换热器，使用
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2℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑铁江，曹圣平，姜伟伟，孟庆刚，俞晔虎，
申请(专利权)人：江苏百川高科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：