CN109761800A - 乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，属于化学合成技术领域。该方法包括如下步骤：一，将浓缩工序的浓缩液连续加入一级预冷器，待体系降温至40℃以下后，流入一次结晶器，进行降温结晶；二，当一次结晶器内的料液连续流动降温至35℃以下时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于1.0%的分离母液和固相草酸，分离母液进入地下罐；三，分离母液经离心泵打入二级预冷器，降温至10℃左右以下时，进入二级结晶器内进行二次降温结晶；四，当二次结晶器内的料液连续流动降温至0℃~‑5℃时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于0.5%的分离母液和固相草酸，分离母液进入地下罐。

Description

乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法

技术领域

本发明涉及一种乙醛酸生产工艺，特别涉及一种乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

乙醛酸是一种重要的化工原料，主要用作化妆品的调香剂和定香剂、用于制药。目前常用的有4种制备方法，具体是：

1.草酸电解法 草酸水溶液经电解还原，生成乙醛酸稀溶液，然后经蒸发、浓缩、冷冻、过滤逐渐提浓，最后得合格品包装。

2.乙二醛氧化法 乙二醛在催化剂作用下经空气或氧气氧化，生成乙醛酸，然后经精制提纯得成品。另外，二氯乙酸与甲醇钠缩合得到二甲氧基乙酸钠，再用盐酸水解就生成乙醛酸。

3.二氯乙酸法 将甲醇钠和甲醇投入反应罐内，加热至40~50℃，缓缓滴加二氯乙酸，在完成后回流反应2h，缩合完毕，然后冷至室温，过滤，甲醇洗涤，合并洗滤液，即得二甲氧基乙酸钠甲醇溶液。再将该溶液减压浓缩至干，加入2.8份盐酸于水浴上加热，并搅拌成糊状而得水解物，再升温至90℃，冷至10℃左右，过滤、分离，即得成品。

4.顺酐臭氧化还原法 将顺酐溶于甲酸中，通入臭氧氧化，然后用锌粉等还原而得乙醛酸。

较为常用的是乙二醛氧化法，目前在国内乙二醛硝酸氧化法全部采用间歇釜式生产工艺，设备数量多，员工操作频繁，劳动强度大，工作环境差，产品中草酸含量高，不易达标，产品质量稳定性差。因此，急需改变目前生产工艺中存在的缺陷，发明一种能够改善工作环境，能够提高效率，提高产品品质，降低生产成本，操作安全稳定的工业化生产制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，该方法具有草酸残余量少、质量稳定、易控易操作、产能大、运行成本低等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤一，将浓缩工序的浓缩液连续加入一级预冷器，待体系降温至40℃以下后，流入一次结晶器，进行降温结晶；

步骤二，当一次结晶器内的料液连续流动降温至35℃以下时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于1.0%的分离母液和固相草酸，草酸经水洗干燥后回收再利用，分离母液进入地下罐；

步骤三，一级结晶设备中的分离母液经离心泵打入二级预冷器，降温至10℃左右以下时，进入二级结晶器内进行二次降温结晶；

步骤四，当二次结晶器内的料液连续流动降温至0℃~-5℃时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于0.5%的分离母液和固相草酸，草酸经水洗干燥后回收再利用，分离母液进入地下罐。

作为优选，所述的浓缩液浓缩脱水后乙醛酸质量浓度为33~36wt%。

所述一次结晶温度为２５℃~30℃，一次结晶时间为15~30分钟。进一步的，一次结晶的流速控制在25L/min。

所述二次结晶温度为0℃~-5℃，二次结晶时间为15~30分钟。进一步的，二次结晶的流速控制在20L/min。

两次结晶后的草酸中所含乙醛酸质量浓度为≤0.02%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1，产品品质提高显著，成品中草酸含量≤0.5%，国内产品中草酸真实含量≥1.0%；

采用本发明装置再生产过程中连续采样检测，平均数据可达到：

一次结晶母液：乙醛酸36.8% 草酸0.97%；

二次结晶母液：乙醛酸37.3% 草酸0.36%。

2，彻底解决了0℃以下结晶时乙醛酸同时结晶的国内难题；

3，质量稳定；

4，减轻工人的劳动强度，改善了工作环境，降低了运行费用。

此外，本发明采用DCS控制，连续进料、出料、自动分离的工艺方法，提高了工作效率及产品的稳定性；主要是降低了成品中草酸含量；可杜绝因采用钙盐法脱除草酸所带来的生产成本的提高以及固废的产生。

附图说明

图1是本发明的二级连续结晶设备的结构示意图，

其中，1一级预冷器，2一次结晶器，3离心机，4地下罐，5离心泵，6二级预冷器，7二次结晶器。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例：

用于本发明方法的二级连续结晶设备，该设备是由一级结晶设备和二级结晶设备串联而成，一级结晶设备和二级结晶设备的组成相同，一级结晶设备包括一级预冷器1，与一级预冷器依次相连的一次结晶器2、离心机3和地下罐4；地下罐管路连接离心泵5，离心泵与二级结晶设备的二级预冷器相6连，二级结晶设备的预冷器依次连接二次结晶器7、离心机和地下罐。

乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，该方法具体步骤是：

取浓缩工序得到的浓缩液，该浓缩液中乙醛酸质量浓度为33wt%~36wt%；

将浓缩液以每分钟约25L的速度通入一级预冷器1，经一级预冷器冷却至40℃以下，进入一次结晶器2进行降温结晶。浓缩液在结晶器内连续不断的流动降温20分钟左右，待料液温度≤30℃时，进入离心机3进行固液分离。分离得到的草酸经自动水洗甩干后包装，回收利用；分离得到的母液进入地下罐4，经离心泵5打入二级预冷器6继续以每分钟20L左右的速度，连续经预冷器冷却至料温≤10℃，进入二次结晶器7进行盐水降温结晶。

母液在二次结晶器内连续不断的流动降温20分钟左右，料液温度≤-3℃时，进入离心机进行固液分离。分离得到的草酸经自动水洗甩干后包装。离心得到的冷冻母液去下一工序进行处理。

上述连续结晶过程中多次取样检测，检测结果为：

1，一次分离母液：乙醛酸 35.96% 草酸 0.98%

二次分离母液：乙醛酸 36.45% 草酸 0.38%

2，一次分离母液：乙醛酸 36.21% 草酸 0.99%

二次分离母液：乙醛酸 36.78% 草酸0.35%

3，一次分离母液：乙醛酸 36.35% 草酸 0.95%

二次分离母液：乙醛酸 36.81% 草酸0.37%。

两次结晶后的草酸中所含乙醛酸质量浓度为≤0.02%。

对比例：

同等条件下，间歇结晶工艺得到样品数据结果为：

1，一次分离母液：乙醛酸 32.96% 草酸 1.12%

二次分离母液：乙醛酸 33.45% 草酸 0.82%

2，一次分离母液：乙醛酸 33.21% 草酸 1.16%

二次分离母液：乙醛酸 33.78% 草酸0.81%

3，一次分离母液：乙醛酸 32.35% 草酸 1.13%

二次分离母液：乙醛酸 32.81% 草酸0.85%。

根据检测结果证实，本发明方法制得的产品质量稳定，产率高，草酸含量较低，此工艺方法适合工业化规模化生产。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于该方法具体包括如下步骤：

步骤一，将浓缩工序得到的浓缩液连续加入一级预冷器，待体系降温至40℃以下后，流入一次结晶器，进行降温结晶；

步骤二，当一次结晶器内的料液连续流动降温至35℃以下时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于1.0%的分离母液和固相草酸，草酸经水洗干燥后回收再利用，分离母液进入地下罐；

步骤三，一级结晶设备中的分离母液经离心泵打入二级预冷器，降温至10℃左右以下时，进入二级结晶器内进行二次降温结晶；

步骤四，当二次结晶器内的料液连续流动降温至0℃~-5℃时进入离心机进行固液分离，得到草酸含量低于0.5%的分离母液和固相草酸，草酸经水洗干燥后回收再利用，分离母液进入地下罐。

2.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：该方法采用二级连续结晶设备进行脱除草酸，该设备是由一级结晶设备和二级结晶设备串联而成，一级结晶设备和二级结晶设备的组成相同，一级结晶设备包括一级预冷器，与一级预冷器依次相连的一次结晶器、离心机和地下罐；地下罐管路连接离心泵，离心泵与二级结晶设备的二级预冷器相连，二级结晶设备的预冷器依次连接二次结晶器、离心机和地下罐。

3.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：所述的浓缩液中乙醛酸质量浓度为33~36wt%。

4.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：两次结晶后的草酸中所含乙醛酸质量浓度为≤0.02%。

5.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：所述一次结晶温度为２５℃~30℃，一次结晶时间为15~30分钟。

6.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：所述二次结晶温度为0℃~-5℃，二次结晶时间为15~30分钟。

7.根据权利要求1所述的乙醛酸生产过程中连续结晶脱除草酸的方法，其特征在于：一次结晶的流速控制在25L/min，二次结晶的流速控制在20L/min。