專利名稱：一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于二羥甲基丁酸技術(shù)領(lǐng)域，具休涉及一種2.2-二羥甲基丁酸的制備 方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的2.2-二羥甲基丁酸的制備方法存在以下弊病 一是反應(yīng)過(guò)程未反應(yīng)的 正丁醛不能回收利用；二是未反應(yīng)的原料甲醛氧化后形成甲酸，甲酸對(duì)產(chǎn)品有 良好的增溶作用，使產(chǎn)品形成穩(wěn)定的過(guò)飽和溶液而不能析出產(chǎn)品，因此，它會(huì) 影響產(chǎn)品的得率；三是在氧化液中含有未被氧化的二羥甲基丁醛、正丁醛的自 聚物等雜質(zhì)，冷卻后粘性變大，造成結(jié)晶緩慢，難以分離；四是二羥甲基丁酸 粗品中的雜質(zhì)在水中的溶解度與二羥甲基丁酸相近，故直接用水精制時(shí)存在一 次收率低、母液水濃縮后變粘問(wèn)題；五是廢水的排放量大，處理成本高。上述 存在的弊病不但在實(shí)際生產(chǎn)中未能得到解決，即使在有關(guān)研究機(jī)構(gòu)、高等院校 的研究成果中也未能得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法，它一是能回收反 應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的正丁醛；二是增加產(chǎn)品的得率；三是減少?gòu)U水的排放量，減 少?gòu)U水的處理成本。
上述的發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種2.2-二羥甲基丁酸的制備 方法包括(1)在縮合釜中加入水，投入純堿和氫氧化鈉，加入甲醛，滴正丁醛，滴加完畢進(jìn)行恒溫；其要點(diǎn)在于
(2) 抽至氧化釜，加入甲酸水中和，PH值調(diào)至6-7;減壓濃縮回收正丁醛;
(3) 升溫滴加雙氧水，滴加完畢進(jìn)行恒溫；
(4) 3-5次加水共沸除甲酸，40-60%甲酸水回收用于中和純堿和氫氧化鈉；
(5) 濃縮至水分在一定含量以下，加入二氯乙烷作稀釋劑，冷卻結(jié)晶；
(6) 粗品用甲醇進(jìn)行一次精制；
(7) —次精品用水重結(jié)晶得二次精品；烘干，粉碎過(guò)篩；
(8) —次精制母液用甲基異丁基酮處理回收產(chǎn)品一2.2-二羥甲基丁酸。 上述的一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法；其方法之一是物料按重量比例
為
甲醛(濃度為37%) 45.2-25.6%; 正丁醛(濃度為99.5%) 10-15%; 雙氧水(濃度為27%)25-30%; 氫氧化鈉(濃度為96%) 0.20-0.40%; 純堿(濃度為99%) 0.6-1.0 %; 甲酸(濃度為5%) 10-15%; 二氯乙烷(濃度為99%)5-7%; 甲基異j基酮(濃度為99%)4-6%。
上述的一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法，其方法之一是反應(yīng)條件:在權(quán)利要 求l的(1)中，控制溫度在10 15°C，恒溫12-16小時(shí)；在權(quán)利要求l的(2) 中減壓濃縮真空度-0.080 -0.090MPa(76-152mmHg)， 二級(jí)回收正丁醛， 一級(jí)使 用水冷卻，另一級(jí)使用鹽水冷卻；在權(quán)利要求l的(3)中升溫至5(TC滴加雙氧水，滴加完畢，60-62"C恒溫4小時(shí)，70-72"C恒溫4小時(shí)；在權(quán)利要求1的(4) 中每次加水的重量是參加反應(yīng)物料重量的五分之一；在權(quán)利要求l的(5)中濃 縮至水分在1.0%以下，加入二氯乙烷作稀釋劑，冷卻結(jié)晶。 本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果如下
一是經(jīng)甲醛和正丁醛縮合結(jié)束后，經(jīng)減壓蒸餾,能回收未反應(yīng)的正丁醛；正 丁醛的縮合轉(zhuǎn)化率一般為70% (質(zhì)量比)左右，而本發(fā)明25%的正丁醛可在減 壓濃縮后得到回收，用作下一批生產(chǎn)的原料。
二是縮合結(jié)束后，本發(fā)明利用氧化后濃縮時(shí)產(chǎn)生的甲酸水作為氫氧化鈉和 純堿的中和劑。雙氧水氧化后濃縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生含量為5%的甲酸廢水，其中5(H的 甲酸廢水可用作中和劑。因此它能減少?gòu)U水的排放量，降低廢水處理的成本。
三是未反應(yīng)的原料甲醛氧化后形成甲酸，對(duì)產(chǎn)品有良好的增溶作用，使產(chǎn) 品形成穩(wěn)定的過(guò)飽和溶液而不能析出產(chǎn)品，因此它會(huì)減少產(chǎn)品得率。所以必須 盡可能去除其中的甲酸，本發(fā)明采用多次加水，使甲酸和水形成共沸物蒸出， 增強(qiáng)了去甲酸效果。
四是氧化混合物中含有未能氧化的二羥甲基丁醛、正丁醛的自聚物等雜質(zhì)， 如果不加稀釋劑，濃縮后溶液極粘，根本無(wú)法析出晶體。在國(guó)外生產(chǎn)工藝中使 用甲基異丁基酮(MIBK)作稀釋劑，但其對(duì)產(chǎn)品的溶解度高，且價(jià)格昂貴。而 本發(fā)明使用二氯乙烷作稀釋劑，對(duì)產(chǎn)品幾乎不溶，而對(duì)其他雜質(zhì)則有良好的溶 解作用，價(jià)格是甲基異丁基酮的1/3，并且沸點(diǎn)為8(TC，低于甲基異丁基酮115 t:的沸點(diǎn)，離心后母液中的溶劑在常壓下可蒸出，損耗小，且溶劑可以連續(xù)使 用。
五是精制是二羥甲基丁酸生產(chǎn)中極為關(guān)鍵的技術(shù)，二羥甲基丁酸粗品中的雜質(zhì)在水中的溶解度與二羥甲基丁酸相近，故直接用水精制時(shí)存在一次收率低， 母液水濃縮后變粘問(wèn)題，在工業(yè)化生產(chǎn)中并不適用。本發(fā)明采用多次除雜，先 用甲醇除去大部分雜質(zhì)，再用水重結(jié)晶，進(jìn)一步提純，使產(chǎn)品收率大大提高，
含量均達(dá)99%以上，而且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，晶體顆粒均勻，流動(dòng)性 好。用甲基異丁基酮回收一次精制母液中的產(chǎn)品一2.2-二羥甲基丁酸，可以提高 成品收率，降低廢水排放量。


圖1:工藝流程方塊圖
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明一實(shí)施例
(1) 在縮合釜中加入1000kg水，投入純堿12kg和氫氧化鈉5kg，攪拌后加 入甲醛650kg，降溫至10-15。C，滴加正丁醛240kg，滴加完畢恒溫16小時(shí)；
(2) 抽至氧化釜，加入甲酸水中和，PH值調(diào)至6-7，減壓濃縮真空度 -0.085MPa， 二級(jí)回收正丁醛， 一級(jí)使用水冷卻，二級(jí)使用鹽水冷卻。
(3) 升溫至50。C，滴加雙氧水500Kg，滴加完畢，60 62。C恒溫4小時(shí)， 70 72。C恒溫4小時(shí)；
(4) 保持真空度-0. 060MPa濃縮，每2小時(shí)加水200Kg，總計(jì)加水600 Kg 共沸除甲酸，甲酸水總量的50%回收用于中和純堿和氫氧化鈉。
(5) 濃縮至水分在1. 0%以下，加入100Kg 二氯乙烷作稀釋劑。
(6) 冷卻后離心，母液常壓回收二氯乙烷。
(7) —次精制以1.5:1的比例投入甲醇和粗品，過(guò)濾除去不溶物，濾液濃 縮，冷卻結(jié)晶，離心得一次精品。 一次精制母液用甲基異丁基酮處理。(8) 二次精制以2:1的比例投入一次精品和水，冷卻重結(jié)晶。離心得二
次精品?！尉颇敢禾子?。
(9) 烘干控制烘房溫度80。C，檢測(cè)水分合格后在烘房中冷卻后取出，粉
碎過(guò)篩。
(10) 以5:1的比例投入一次精制母液和甲基異丁基酮，冷卻結(jié)晶，離心回 收產(chǎn)品一2.2-二羥甲基丁酸，重新進(jìn)行精制。
權(quán)利要求
1. 一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法包括(1)在縮合釜中加入水，投入純堿和氫氧化鈉，加入甲醛，滴正丁醛，滴加完畢進(jìn)行恒溫；其特征在于(2)抽至氧化釜，加入甲酸水中和，PH值調(diào)至6-7；減壓濃縮回收正丁醛；(3)升溫滴加雙氧水，滴加完畢進(jìn)行恒溫；(4)3-5次加水共沸除甲酸，40-60％甲酸水回收用于中和純堿和氫氧化鈉；(5)濃縮至水分在一定含量以下，加入二氯乙烷作稀釋劑，冷卻結(jié)晶；(6)粗品用甲醇進(jìn)行一次精制；(7)一次精品用水重結(jié)晶得二次精品；烘干，粉碎過(guò)篩；(8)一次精制母液用甲基異丁基酮處理回收產(chǎn)品-2.2-二羥甲基丁酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法，其特征在于物 料按重量比例為甲醛(濃度為37%) 45.2-25.6%; 正丁醛(濃度為99.5%) 10-15%; 雙氧水(濃度為27%)25-30 %; 氫氧化鈉(濃度為96%) 0.20-0.40%; 純堿(濃度為99%) 0.6-1.0%; 甲酸(濃度為5%) 10-15%; 二氯乙烷(濃度為99%)5-7 %; 甲基異丁基酮(濃度為99%)4-6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法，其特征2在于其反應(yīng)條件:在權(quán)利要求1的(1)中，控制溫度在10 15"C，恒溫12-16 小時(shí)；在權(quán)利要求1的(2)中減壓濃縮真空度-0.080 -0.090MPa(76-152mmHg)，二級(jí)回收正丁醛， 一級(jí)使用水冷卻，另級(jí)使用鹽水冷卻；在權(quán)利要求l的(3) 中升溫至5(TC滴加雙氧水，滴加完畢，60-62'C恒溫4小時(shí)，70-72"C恒溫4小 時(shí)；在權(quán)利耍求1的(4)中每次加水的重量是參加反應(yīng)物料重量的五分之一； 在權(quán)利要求l的(5)屮濃縮至水分在1.0%以下，加入—氯乙烷作稀釋劑，冷卻結(jié)晶°
全文摘要
一種2.2-二羥甲基丁酸的制備方法，屬于二羥甲基丁酸技術(shù)領(lǐng)域。它包括在縮合釜中加入水，投入純堿和氫氧化鈉，加入甲醛，滴加正丁醛并進(jìn)行恒溫；其特征在于抽至氧化釜，加入甲酸水中和；減壓濃縮回收正丁醛；升溫滴加雙氧水，后進(jìn)行恒溫；3-5次加水共沸除甲酸，40-60％甲酸水回收用作中和劑；加入二氯乙烷作稀釋劑，冷卻結(jié)晶；粗品冷卻后離心，母液加熱常壓回收二氯乙烷；按比例投入粗品和甲醇，離心得一次精品；按比例投入一次精品和水，二次精制后得成品；用甲基異丁酮回收一次精制母液中的產(chǎn)品-2.2-二羥甲基丁酸；本發(fā)明能回收反應(yīng)過(guò)程未反應(yīng)的正丁醛；增加產(chǎn)品的得率；減少?gòu)U水的排放量和處理成本。
文檔編號(hào)C07C59/10GK101279912SQ20081006201
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者徐建新, 李先明, 邁 程, 鄭昔寶 申請(qǐng)人:江西南城紅都化工科技開(kāi)發(fā)有限公司