CN114907306B - 一种有机溶剂中有机溴的去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种有机溶剂中有机溴的去除方法。本发明包括：将含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应，使其中的有机溴转化成无机溴，所述的有机溴为2‑溴乙醇。本发明通过将有机溴与乙二醇溶液在高温搅拌条件下发生亲核取代反应，使得所述有机溴转化成无机溴，所述无机溴又可以进一步与碳酸盐反应，用以促使所述的亲核取代反应的正向进行，可以取得较好的去除效果，同时，操作步骤简单，反应条件温和，具有较好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种有机溶剂中有机溴的去除方法。
背景技术
目前，在含溴催化剂的有机化工生产过程中，经常会产生有机溴，从而影响产品的品质，有机溴化物已成为继有机氯化物之后又一值得关注的全球性新兴持久性有机污染物。
在一种催化还原脱溴测定总有机溴含量的方法的发明专利(CN201910343003.8)中，公开了一种利用供氢剂与催化剂反应生成活性氢原子，通过所述活性氢原子将有机溴还原成无机溴的方法，该方法操作步骤过于繁琐，同时，需要提供供氢剂和催化剂，增加了纯化成本，不利于大规模的纯化使用。
在一种重整催化剂中有机氯和无机氯含量的分析方法的发明专利(CN201510395203.X)中，公开了一种利用碱性水解使氯离子溶出的方法，但是该方法不适用于有机溴的去除，这是因为有机溴在含水环境下转化为无机溴时会对设备造成严重的腐蚀。因此，亟需研发一种在无水体系下将有机溴转化为无机溴的方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种有机溶剂中有机溴的去除方法，通过将有机溴与乙二醇溶液在高温搅拌条件下发生亲核取代反应，使得所述有机溴转化成无机溴，用以实现在无水体系下将有机溴转化成无机溴。
本发明提供了一种有机溶剂中有机溴的去除方法，包括：将含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应，使其中的有机溴转化成无机溴，所述的有机溴为2-溴乙醇。
在本发明的某些实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种。
当然，需要说明的是，对于有机溶剂的选择，需要保证在接触反应时，有机溴中Br基团相比于所述有机溶剂含有基团更易离去，同时，对于混合有机溶剂而言，还需要保证所述混合有机溶剂的主要成分与乙二醇的沸点相差大于30℃，用以避免所述有机溶剂和/或所述有机溶剂的主要成分与所述乙二醇形成共沸物，不利于后续乙二醇的去除。
在本发明的某些实施方式中，所述的碳酸盐的乙二醇溶液为碳酸钾的乙二醇溶液和/或碳酸钠的乙二醇溶液。
在本发明的某些实施方式中，将所述碳酸钾的乙二醇溶液配成质量浓度为10％-30％碳酸钾的乙二醇溶液，以及将所述碳酸钠的乙二醇溶液配成质量浓度为5％-8％碳酸钠的乙二醇溶液。
在本发明的某些实施方式中，所述碳酸钾和/或碳酸钠与所述有机溴的质量比为1:100-1:10。
在本发明的某些实施方式中，所述有机溴在所述有机溶剂中的含量为100ppm-20000ppm。
在本发明的某些实施方式中，所述含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应的温度为80-100℃。反应温度太低(低于80℃)会导致反应速率低且耗时长，反应温度过高(高于100℃)不仅能耗高同时会造成低沸点有机溶剂的挥发，涉及的副反应也相应增多，例如碳酸乙烯酯水解加快等。
在本发明的某些实施方式中，所述含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应的时间为4-8小时。
在本发明的某些实施方式中，所述含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液的接触反应中还包括搅拌，尤其是高速搅拌。所述高速搅拌用以将含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液混合均匀，促进反应的正向进行。
在本发明的某些实施方式中，所述含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应后还包括冷却、过滤以及精馏分离。这是因为随着反应时间的增加，碳酸盐的乙二醇溶液中的乙二醇不断消耗，使得碳酸盐等无机盐析出，冷却过滤是为了除去从乙二醇溶液中析出的碳酸盐以及反应生成的其他无机盐，精馏的目的是为了得到去除有机溴后的所述有机溶剂。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
本发明提供了一种有机溶剂中有机溴的去除方法，通过将有机溴与乙二醇溶液在接触反应下发生亲核取代反应，使得所述有机溴转化成无机溴，所述无机溴又可以进一步与碳酸盐反应，用以促使所述的亲核取代反应的正向进行，可以取得较好的去除效果，同时，操作步骤简单，反应条件温和，具有较好的市场前景。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明中含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应的反应原理为：(以碳酸钾的乙二醇溶液为例)
HBr+K2CO3＝KBr+KHCO3 (2)
其中，Br原子属于易离去基团，且因诱导效应，与Br原子相连的C原子上带正电，同时，乙二醇羟基上的O原子存在孤电子对，因此，整个乙二醇可作为亲核试剂进攻与Br原子相连的C+，最后乙二醇失去H+与作为离去基团的Br-结合成HBr，碳酸钾又可以与生成的HBr反应，用以促使反应(1)的正向进行。
(一)关于碳酸盐的乙二醇溶液的制备
10％碳酸钾的乙二醇溶液：称取10g碳酸钾，溶解在90g乙二醇中。
20％碳酸钾的乙二醇溶液：称取20g碳酸钾，溶解在80g乙二醇中。
30％碳酸钾的乙二醇溶液：称取30g碳酸钾，溶解在70g乙二醇中。
5％碳酸钠的乙二醇溶液：称取5g碳酸钠，溶解在95g乙二醇中。
6％碳酸钠的乙二醇溶液：称取6g碳酸钠，溶解在94g乙二醇中。
8％碳酸钠的乙二醇溶液：称取8g碳酸钠，溶解在92g乙二醇中。
(二)有机溶剂中有机溴的测定方法
气相色谱法
取样：取反应后经过冷却、过滤以及精馏分离得到的液体样品。
操作：(1)分别配置有机溴以及有机溶剂的标准溶液；
(2)将上述标准溶液分别进样，得到标准曲线；
(3)将取样的液体样品进样，利用上述标准曲线修正，得到测试结果。
下面通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。
实施例1
碳酸乙烯酯中含有2-溴乙醇1000ppm。
将含有2-溴乙醇1000ppm的碳酸乙烯酯中加入1％的10％碳酸钾的乙二醇溶液，在80℃条件下高速搅拌4小时，冷却、过滤以及精馏后，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
实施例2-3
如表1所示，加入表1中实施例2-3所示碳酸钾含量的乙二醇溶液，其他与实施例1相同，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
实施例4
碳酸乙烯酯中含有2-溴乙醇3600ppm。
将含有2-溴乙醇3600ppm的碳酸乙烯酯中加入5％的10％碳酸钾的乙二醇溶液，在90℃条件下高速搅拌6小时，冷却、过滤以及精馏后，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
实施例5-6
如表1所示，加入表1中实施例5-6所示碳酸钾含量的乙二醇溶液，其他与实施例4相同，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
实施例7
碳酸乙烯酯中含有2-溴乙醇20000ppm。
将含有2-溴乙醇20000ppm的碳酸乙烯酯中加入10％的10％碳酸钾的乙二醇溶液，在100℃条件下高速搅拌8小时，冷却、过滤以及精馏后，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
实施例8-9
如表1所示，加入表1中实施例8-9所示碳酸钾含量的乙二醇溶液，其他与实施例7相同，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表1。
表1
实施例10-12
实施例10-12中包括实施例1中大部分的操作步骤，其不同之处在于：
反应前含有2-溴乙醇的有机溶剂为表2中实施例10-12所示的有机溶剂，其他与实施例1相同，得到的反应后所示有机溶剂中2-溴乙醇的测试结果填入表2。
表2
实施例13-15
实施例13-15中包括实施例1中大部分的操作步骤，其不同之处在于：将所述碳酸钾的乙二醇溶液替换成碳酸钠的乙二醇溶液，并加入表3中实施13-15所示碳酸钠含量的乙二醇溶液，得到的所述碳酸乙烯酯中2-溴乙醇的测试结果填入表3。
表3
本发明所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，通过将有机溴与乙二醇溶液在高温搅拌条件下发生亲核取代反应，使得所述有机溴转化成无机溴，所述无机溴又可以进一步与碳酸盐反应，用以促使所述的亲核取代反应的正向进行。反应后通常需进行冷却、过滤以及精馏分离，用以得到纯化后的有机溶剂，其中的，冷却、过滤是为了去除反应中剩余的碳酸盐以及反应生成的其他无机盐，精馏分离的目的是为了将所述有机溶剂与反应中生成的其他液态产物分离，用以得到纯化后的有机溶剂。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (8)
1.一种有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于，包括：将含有杂质有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应，使其中的有机溴转化成无机溴，所述的有机溴为2-溴乙醇；
所述有机溴中Br基团相比于所述有机溶剂含有基团更易离去，且所述有机溶剂的主要成分与乙二醇的沸点相差大于30℃；
所述碳酸盐的乙二醇溶液为碳酸钾的乙二醇溶液和/或碳酸钠的乙二醇溶液；所述碳酸钾的乙二醇溶液质量浓度为10％-30％，所述碳酸钠的乙二醇溶液质量浓度为5％-8％。
2.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述碳酸钾和/或碳酸钠与所述有机溴的质量比为1:100-1:10。
4.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述有机溴在所述有机溶剂中的含量为100ppm-20000ppm。
5.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应的温度为80-100℃。
6.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应的时间为4-8小时。
7.根据权利要求1所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液的接触反应中还包括搅拌。
8.根据权利要求5-7任一项所述的有机溶剂中有机溴的去除方法，其特征在于：所述含有有机溴的有机溶剂与碳酸盐的乙二醇溶液接触反应后还包括冷却、过滤以及精馏分离。
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