一种含酚羟基超高交联吸附树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含酚羟基超高交联吸附树脂，它具有如下结构单元。该吸附树脂的含水量为30~50%，粒径为0.3~1.0mm，孔径为3~6nm，比表面积为800~1300m2/g，对1g/L乙醇的吸附容量达到3mg/g，对乙酸乙酯不吸附。本发明专利技术还公开了该树脂的制备方法及在精制乙酸乙酯溶液中的应用。本发明专利技术的含酚羟基功能基团中等极性的超高交联聚苯乙烯吸附树脂具有对乙醇吸附容量大，吸附选择性好的优点；利用乙醇易挥发的特性，采用热解吸技术进行常温吸附高温解吸操作，一步完成了树脂的解吸和再生，且在吸附和解吸过程中不添加任何化学试剂，是一种清洁环保的生产工艺，符合当今社会发展的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分离
，具体涉及一种含酚羟基超高交联吸附树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，也是工业上常用的低毒性溶剂之一，目前国内市场年需求量已超过20万吨。近几年，随着科学技术的迅速发展，乙酸乙酯的新用途得到不断开发，如含量为99. 95%的高纯乙酸乙酯产品已成功运用于锂离子电池电解液中，它的加入有效改善了电池的低温性能，解决了电池在低温状态下的容量挥发问题；高纯乙酸乙酯作为溶剂还被广泛应用于HPLC液相色谱中。目前，诸如乙酸乙酯之类的高纯有机溶剂主要依赖国外进口，往往是国外公司从国内低价购入，溶剂经分离提纯后再高价卖给国内。含量为99. 5%的乙酸乙酯市场售价不足40元/kg，但含量为99. 95%以上的进口高纯乙 酸乙酯则要400元/kg左右，价格翻了近10倍。国内乙酸乙酯的工业生产，主要采用酯化法和乙醛缩合法。由酯化法生产的乙酸乙酯产品中，除目标产物乙酸乙酯外，还包括未反应完全的原料乙醇和反应生产的副产物水。这三种物质中的任意两种或三种组合均能形成共沸物，传统常规精馏法能耗高，萃取精馏是目前普遍采用的方法。顾正桂等在乙酸乙酯、乙醇和水的混合液中加入1(Γ20%的醋酸钠后，原料液经加盐复合萃取，可一次性得到99. 5%以上的乙酸乙酯；冯惠生等分别以N，N- 二甲基甲酰胺和由N，N- 二甲基甲酰胺与二甲基亚酚混合物作为混合溶剂，对减压间歇萃取精馏分离乙酸乙酯和乙醇共沸体物系的过程进行数学建模，通过模型模拟和实验验证也一次性得到了 99. 5%的乙酸乙酯。然而，该纯度的乙酸乙酯产品还远不能满足高纯试剂的要求。因此，开发一种具有自主知识产权的清洁高效的分离技术，使乙酸乙酯的含量从现有的99. 5%提高到99. 95%以上，打破国外的垄断局面已迫在眉睫。吸附法因具有吸附容量大，吸附选择性好，化学性能稳定，易解吸，易再生，且易放大等优越性能，现已成为当代一种高效的分离纯化方法。它利用待分离混合物中各组分与吸附剂表面作用力的不同，使各组分得以分开。众所周知，乙醇是极性分子，易溶于水；而乙酸乙酯的极性相对较弱，且几乎不与水互溶。因此，利用乙醇和乙酸乙酯分子之间极性的差异，采用一种合适的吸附介质，选择性吸附乙酸乙酯中的乙醇，将可达到纯化乙酸乙酯的目的。现有技术中，尚未发现对乙酸乙酯和乙醇具有很好分离效果的吸附树脂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是针对现有技术的不足，提供一种适用于吸附乙酸乙酯原料液中微量乙醇的含酚羟基超高交联吸附树脂，并基于该树脂采用吸附-热解吸技术，得到含量大于99. 95%的乙酸乙酯产品。本专利技术还要解决的技术问题，是提供上述吸附树脂的制备方法。本专利技术最后要解决的技术问题，是提供上述吸附树脂的应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种含酚羟基超高交联吸附树脂，它具有如下结构单元权利要求1.一种含酚羟基超高交联吸附树脂，其特征在于，它具有如下结构单元2.权利要求I所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，将氯甲基化聚苯乙烯树脂在硝基苯、或邻硝基乙苯、或邻二氯苯中充分溶胀，加入苯酚和傅氏催化齐U，逐步升温至100 180° C，进行Friedel-Crafts反应，制得含酚羟基功能基团的具有中等极性的超高交联聚苯乙烯吸附树脂，用乙醇或丙酮洗涤，真空干燥，即得。3.根据权利要求2所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，所述的氯甲基化聚苯乙烯树脂，比表面积为20(T400m2/g，含氯量f 10%，孔容I. 2 I. 4cm3/g>孔径为I. 46 2. 69nm、平均粒径为O. 64mm。4.根据权利要求2所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，所述的傅氏催化剂为无水三氯化铝。5.根据权利要求2所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，硝基苯、或邻硝基乙苯、或邻二氯苯的重量为氯甲基化聚苯乙烯树脂重量的41倍；苯酚重量为为氯甲基化聚苯乙烯树脂重量的59TlO% ;所述的傅氏催化剂的加入重量为聚苯乙烯树脂重量的10 30%。6.根据权利要求2所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，反应过程中，当树脂残余氯含量为2 4wt%时，停止反应。7.根据权利要求2所述的含酚羟基超高交联吸附树脂的制备方法，其特征在于，反应过程中，升温速率控制在1° C/mirTr C/10min。8.权利要求I所述的含酚羟基超高交联吸附树脂在精制乙酸乙酯溶液中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将含量为98.Owt%以上的乙酸乙酯料液，通过装有含酚羟基超高交联吸附树脂的固定床，树脂吸附料液中的乙醇，但不吸附乙酸乙酯，从而使乙醇和乙酸乙酯分离，收集柱出口处流出液，即为纯度为99. 95%以上的乙酸乙酯，吸附饱和的树脂通过柱夹套加热至80° C，从床层底部通入3(T50° C的热干空气，将乙醇带走，实现树脂的解吸和再生。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将纯度为99.0%以上的乙酸乙酯料液，杂质组分为乙醇，在室温下通过装有含酚羟基超高交联吸附树脂的固定床，床层高径比为5 15，吸附流量为O. 5^2. 5BV/h，树脂吸附料液中的乙醇，但不吸附乙酸乙酯，从而使乙醇和乙酸乙酯分离，通过控制收集液中乙醇含量低于O. 05%，确定上样停止时间，收集柱出口处流出液，即为纯度为99. 95%以上的乙酸乙酯，吸附饱和的树脂通过柱夹套加热至80° C，从床层底部通入3(T50° C的热干空气，气流量为l(Tl5BV/h，将乙醇蒸发，一步完成树脂的解吸和再生操作，解吸完成的树脂可重新进行上述吸附操作。·全文摘要本专利技术公开了一种含酚羟基超高交联吸附树脂，它具有如下结构单元。该吸附树脂的含水量为30~50%，粒径为0.3~1.0mm，孔径为3~6nm，比表面积为800~1300m2/g，对1g/L乙醇的吸附容量达到3mg/g，对乙酸乙酯不吸附。本专利技术还公开了该树脂的制备方法及在精制乙酸乙酯溶液中的应用。本专利技术的含酚羟基功能基团中等极性的超高交联聚苯乙烯吸附树脂具有对乙醇吸附容量大，吸附选择性好的优点；利用乙醇易挥发的特性，采用热解吸技术进行常温吸附高温解吸操作，一步完成了树脂的解吸和再生，且在吸附和解吸过程中不添加任何化学试剂，是一种清洁环保的生产工艺，符合当今社会发展的要求。文档编号C07C69/14GK102942701SQ20121046975公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日专利技术者应汉杰, 温庆仕, 吴菁岚, 李人杰, 陈勇, 陈晓春, 谢婧婧, 何颖, 韦敏 申请人:南京工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含酚羟基超高交联吸附树脂，其特征在于，它具有如下结构单元：该吸附树脂的含水量为30~50%，粒径为0.3~1.0mm，孔径为3~6nm，比表面积为800~1300m2/g，对1g/L乙醇的吸附容量达到3mg/g，对乙酸乙酯不吸附。FDA00002426496000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：应汉杰，温庆仕，吴菁岚，李人杰，陈勇，陈晓春，谢婧婧，何颖，韦敏，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：