【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及醛基脂肪酸纯化的，具体涉及一种改性再沸器及其制备方法与应用、甲醛甲酸浓缩液的制备方法。
技术介绍
1、甲醛甲酸，又称二羟醋酸、乙醛酸，是最简单的醛酸，分子中兼有醛基和羧基两种官能团，可同时发生醛和酸的反应，还可发生环化和缩合反应。甲醛甲酸的化学性质相当活泼，可用于生产香料、医药、农药、食品、清漆原料、染料、塑料添加剂等有机成中间体，也可用于生产口服青霉素、香兰素、乙基香兰素、扁桃酸和尿囊素等产品。
2、甲醛甲酸的合成方法，按起始原料不同，工业上最常用的有草酸电解还原法(原料草酸在阴极上发生还原反应，得到甲醛甲酸稀溶液，再经过处理得到一定规格的甲醛甲酸商品，后处理过程中易因控制不当就会形成聚合物，溶液颜色会进一步加深)、乙二醛硝酸氧化法(用硝酸氧化乙二醛，一步可制得粗甲醛甲酸，再经过后处理除去少量的草酸和乙二醛，最后浓缩成一定规格的甲醛甲酸商品)、顺丁烯二酸臭氧氧化法(在一定温度和压力向溶解在甲醇中的顺丁烯二酸人臭氧，再搅拌混合一段时间可得甲醛甲酸。)、乙醛氧化法(先将nano2、三聚乙醛水溶液和稀硝酸混合反应，再加入草酸反应，可得到甲醛甲酸粗产品。)、乙醇酸(酯)催化氧化法(合成气制备草酸二甲酯，草酸二甲酯催化加氢制备乙醇酸甲酯，乙醇酸甲酯氧化制备乙醛酸甲酯，再由乙醛酸甲酯水解制得甲醛甲酸)等。
3、甲醛甲酸用于生产医药中间体、香料、聚合单体等高端领域时，对其品质要求较高，但甲醛甲酸具有受热易聚合、加热易分解、挥发度极低、易水合等特性，导致分离手段受限较大，目前现有的分离方法有溶剂萃取法、沉
4、《乙醛酸制备及纯化技术》(《现代化工》，1992年第4期62-63)介绍了以环己醇、苯乙酮、乙酸乙醇、丙醛、异丁醛、三月桂胺等为萃取剂，通过萃取柱多次萃取，将未反应的乙二醛除去；用氢氧化钙控制不同的ph值，使草酸和乙醛酸先后成钙盐圻出，过滤并洗涤，除去反应液中其他水溶性杂质，将得到的乙醛酸钙加盐酸溶解，使用氢型离子交换树脂处理，便得到不含乙二醛和草酸的乙醛酸溶液。《草酸与乙醛酸的萃取分离》(《化工学报》，2001年第2期135-140)介绍了以草酸和乙醛酸的稀溶液为分离对象，采用三辛胺为萃取反应剂、正辛醇为稀释剂脱除草酸。《乙醇酸与乙醛酸的萃取分离》(《化工学报》，2003年第11期1552-1557)介绍了以乙醇酸和乙醛酸的稀溶液为分离对象，采用三烷基氧磷为萃取剂、甲基异丁基酮为稀释剂脱除乙醇酸。
5、专利申请cn102786409a公开了一种方法一种乙醛酸的精制方法：将浓缩结晶除去了大部分草酸的含量为40-50％的乙醛酸粗产品与钙化剂应，生成不溶于反应体系的草酸钙沉淀，过滤除草酸钙，滤液经过减压浓缩、低温结晶、离心分离、真空干燥，得到高纯度固体乙醛酸精品。采用萃取分离，产品中容易残留微量萃取剂；采用沉淀法，由于沉淀剂和沉淀物在体系中虽溶解度较小，但仍有一定的溶解度，同样会导致产品中有微量残留。
6、《高纯度固体乙醛酸的制备工艺研究》([学位论文]，2016-武汉科技大学)介绍了通过使用活性炭处理乙醛酸的原料，使其色度由原来450度降低到150度；使用过渡金属盐新型沉淀剂实现了对乙醛酸原料中草酸过对质的有效去除；通过浓缩、结晶进一步得到高纯乙醛酸。该工艺综合使用吸附、沉淀、结晶，微量残余杂质相对单独萃取或单独沉淀有所改善，但工艺处理较为复杂。
7、专利申请cn1740133a公开了一种乙醛酸的提纯精制工艺方法：对经过减压蒸馏浓缩、低温结晶去除部分草酸后的含量为18-40％的乙醛酸粗产品，采用离子交换和浓缩、结晶的精制工艺方法，先经离子交换树脂去除无机酸、盐和草酸，然后经减压浓缩、低温结晶工艺，使乙醛酸以水合乙醛酸的形式结晶出来，使乙醛酸与乙二醛及其它有机副产物分离开来。该工艺采用离子交换树脂的方法，体系中不引入其它杂质，相对萃取法、沉淀法优势明显，但目前市场上常规离子交换树脂对该物系存在选择性较低、交换容量小等问题。
8、现有甲醛甲酸纯化技术主要围绕脱除草酸、乙二醛、色度，用于生产医药中间体、香料、聚合单体时，发现甲醛甲酸产品中的低聚物、色度等杂质对中间体的颜色、纯度、聚合物物化性能影响较大。因此，甲醛甲酸深度精制工艺技术，是甲醛甲酸用于药品、香料、材料等高端应用亟待解决的重要问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的甲醛甲酸水溶液纯化过程中产品品质较差的技术问题，提供一种改性再沸器及其制备方法与应用、甲醛甲酸浓缩液的制备方法，该改性再沸器外表面包含有介质层和有机涂层，可使得改性再沸器运行周期延长，在甲醛甲酸水溶液纯化浓缩过程中能够提高产品品质。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种改性再沸器，其中，所述改性再沸器包括再沸器基体以及由内至外依次存在于再沸器基体外表面的介质层、第一有机涂层和第二有机涂层；所述介质层由硅烷化合物提供，所述第一有机涂层中含有酰胺基，所述第二有机涂层中含有酚羟基和砜基。
3、本专利技术第二方面提供一种改性再沸器的制备方法，其中，该方法包括：
4、(1)对再沸器基体进行硅烷化处理，得到含有介质层的再沸器；
5、(2)采用有机改性组分对含有介质层的再沸器依次进行第一有机改性处理和第二有机改性处理，得到改性再沸器；
6、所述介质层由硅烷化合物提供，所述有机改性组分包括第一有机改性组分和第二有机改性组分，第一有机改性组分中含有酰胺基，第二有机改性组分中含有酚羟基和砜基。
7、本专利技术第三方面提供一种第一方面所述的改性再沸器或者第二方面所述的制备方法制得的改性再沸器在醛基脂肪酸溶液浓缩中的应用。
8、本专利技术第四方面提供一种甲醛甲酸浓缩液的制备方法，该方法包括，将甲醛甲酸水溶液与第一方面所述的改性再沸器或者第二方面所述的制备方法制得的改性再沸器接触，得到甲醛甲酸浓缩液。
9、相对现有技术，本专利技术具有以下优点：
10、经研究发现，甲醛甲酸加热浓缩再沸器或一般换热器(特别是对甲醛甲酸起到加热类型的换热器)出口物料相对进口物料，甲醛甲酸低聚物和溶液色度会出现一定程度的增加，主要由于再沸器或换热器加热时加热介质相对甲醛甲酸溶液主体传热温差约10-80℃，基体相对溶液主体过热或明显过热，进而导致热敏性的甲醛甲酸在与基体表面接触时会生成部分低聚物，部分低聚物受溶液流湍动影响扩散至溶液主体，部分低聚物吸附于基体表面逐渐累积进而导致再沸器或换热器结垢、堵塞。本专利技术通过基体改性降低低聚物的生成。
11、本专利技术中，在再沸器基体外表面上依次涂覆有介质层、第一有机涂层和第二有机涂层，把再沸器壳体与易聚合组分隔开，具体的，有机涂层中同时包含有水膜层(第一有机涂层)和选择透过层(第二有机涂层)，水膜层(第一有机涂层)具有良好吸水溶胀性，选择性透过层(第二有机涂层)对水分子通过无抑制性，但对易聚合组分如甲醛甲酸及其低聚物具有选择抑制性，可避免易聚合组分和过热的再沸器表面直接接触，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性再沸器，其特征在于，所述改性再沸器包括再沸器基体以及由内至外依次存在于再沸器基体外表面的介质层、第一有机涂层和第二有机涂层；所述介质层由硅烷化合物提供，所述第一有机涂层中含有酰胺基，所述第二有机涂层中含有酚羟基和砜基。
2.根据权利要求1所述的改性再沸器，其中，所述再沸器基体为池内沸腾再沸器、循环再沸器和降膜式再沸器中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述介质层的厚度为1.9-6微米；
4.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述第一有机涂层的厚度为9-17微米；
5.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述第一有机涂层中，以每平方米干基再沸器基体外表面积为基准，酰胺基的含量为5.9-21mmol/m2，优选为12.8-21mmol/m2；
6.一种改性再沸器的制备方法，其中，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(1)中，所述再沸器基体为池内沸腾再沸器、循环再沸器和降膜式再沸器中的至少一种；
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一有机改性处理和第二有机改性处理使得包含有介质层的再沸器的外表面依次包含有第一有机涂层和第二有机涂层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一有机改性处理包括：将含第一有机改性组分的溶液与包含有介质层的再沸器进行接触，得到第一有机涂层；所述第二有机改性处理包括：将含第二有机改性组分的溶液与第一有机改性处理得到的产物进行接触，得到第二有机涂层；
11.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(2)中，含第二有机改性组分的溶液中，第二有机改性组分：第二引发剂：第二溶剂的质量比为(10-20)：(0.8-2.5)：(210-320)；
12.根据权利要求6或7所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一有机改性处理和第二有机改性处理后分别于后处理剂中进行后处理，然后于保护气氛下干燥，得到改性再沸器；
13.权利要求1-5中任意一项所述的改性再沸器或者权利要求6-12中任意一项所述的制备方法制得的改性再沸器在醛基脂肪酸溶液浓缩中的应用。
14.一种甲醛甲酸浓缩液的制备方法，该方法包括：将甲醛甲酸水溶液与权利要求1-5中任意一项所述的改性再沸器或者权利要求6-12中任意一项所述的制备方法制得的改性再沸器接触，得到甲醛甲酸浓缩液。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述接触的条件包括：接触温度为60-120℃，以绝压计的接触压力为10-120kPa；
...【技术特征摘要】
1.一种改性再沸器，其特征在于，所述改性再沸器包括再沸器基体以及由内至外依次存在于再沸器基体外表面的介质层、第一有机涂层和第二有机涂层；所述介质层由硅烷化合物提供，所述第一有机涂层中含有酰胺基，所述第二有机涂层中含有酚羟基和砜基。
2.根据权利要求1所述的改性再沸器，其中，所述再沸器基体为池内沸腾再沸器、循环再沸器和降膜式再沸器中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述介质层的厚度为1.9-6微米；
4.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述第一有机涂层的厚度为9-17微米；
5.根据权利要求1或2所述的改性再沸器，其中，所述第一有机涂层中，以每平方米干基再沸器基体外表面积为基准，酰胺基的含量为5.9-21mmol/m2，优选为12.8-21mmol/m2；
6.一种改性再沸器的制备方法，其中，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(1)中，所述再沸器基体为池内沸腾再沸器、循环再沸器和降膜式再沸器中的至少一种；
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，步骤(1)中，所述介质层的厚度为1.9-6微米；
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一有机改性处理和第二有机改性处理使得包含有介质层的再沸器的外表面依...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋海峰，刘俊涛，黄谢君，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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