混合二元酸分离及纯化研究

【摘要】：混合二元酸作为己二酸产业副产物,主要由丁二酸、戊二酸和未完全分离的己二酸组成。由于其为混合物且含有较多硝酸根等杂质,相比于单独的二元酸产品,混合二元酸的应用受到较大的限制,且经济效益较低。因此以河北某化工公司混合二元酸产品为研究对象,进行了混合二元酸分离及纯化研究。建立二元酸的气相色谱快速检测方法,并通过对原料的熔程、硝酸根、灰分以及铁离子含量等指标检测分析,确定混合二元酸组成和杂质特点。通过动态溶解度测定法确定了丁二酸、戊二酸和己二酸分别在低碳多卤代烃HH-1、水、正丙醇、丙酮、正丁醇中的溶解度情况,并通过Apelblat溶解度方程进行溶解数据拟合。考察了溶剂中戊二酸的存在对丁二酸和己二酸溶解度的影响。结果显示在所选溶剂中,由于奇偶效应,戊二酸溶解度大于丁二酸和己二酸,而溶液中戊二酸的存在会增加丁二酸和己二酸的溶解度。戊二酸分离方面,根据二元酸溶解度数据,确定以HH-1为溶剂,采用溶解结晶的方式从混合二元酸中分离提纯戊二酸的实验方案。通过单因素实验优化了溶解、结晶、母液循环、重结晶过程的控制条件,从混合二元酸中分离出纯度达到99.15%的戊二酸产品,且戊二酸的总体收率达到44.08%。并成功将实验室小试装置放大到公斤级。丁二酸分离方面,依据混合二元酸分离戊二酸后残渣组成特点和HH-1溶剂中戊二酸对丁二酸和己二酸溶解度的增溶作用,调节残渣中戊二酸浓度,通过HH-1溶解残渣中的戊二酸和己二酸得到丁二酸含量可达96.83%的粗产品。然后再通过正丁醇重结晶使丁二酸的纯度达到99.48%,且总收率达到76.78.%。己二酸分离方面,以溶剂回收得到的固体残渣为原料,以水作为溶剂,采用梯度结晶的方式,通过控制梯度温度和水溶液中己二酸浓度,得到己二酸产品纯度达到99.48%,总收率达到37.70%。最后利用活性炭对戊二酸、丁二酸和己二酸产品进行纯化处理,提升产品白度,脱除由混合二元酸带入的硝酸根、灰分等杂质。图35幅;表46个;参62篇。