(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107501046 A(43)申请公布日 2017.12.22
(21)申请号 201710755433.1(22)申请日 2017.08.29
(71)申请人 湖北工程学院
地址 432000 湖北省孝感市交通大道272号(72)发明人 覃彩芹 文胜 郑根稳 龚春丽
赵正崇 程凡 董浩 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理
事务所(普通合伙) 11371
代理人 吴开磊(51)Int.Cl.
C07C 29/74(2006.01)C07C 31/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书8页 附图1页
CN 107501046 A(54)发明名称
生产系统一种色谱纯乙醇及其制备方法、
(57)摘要
一种色谱纯乙醇及其制备方法、生产系统,涉及化工产品纯化技术领域,该制备方法是将工业级乙醇作为原料,先后通过与浓硫酸,2,4-二硝基苯肼、铝粉和第一碱反应,除去工业级乙醇中含有的胺、醛、酮、酯等杂质,同时,通过过滤、活性炭吸附、精馏等操作,进一步纯化产品,得到高纯度的色谱纯乙醇。该制备方法生产成本低,制得的色谱纯乙醇品质好、产率高,满足色谱纯试剂要求。该生产系统包括并联设置的混合器、过滤器柱、活性炭吸附柱,其分别和反应釜构成循环管路。反应釜的气相出口连通至精馏塔底部的气相入口。该生产系统专门用于制备色谱纯乙醇,生产效率高,得到的产品纯度高,能够实现色谱纯乙醇的规模化工业生产。
CN 107501046 A
权 利 要 求 书
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1.一种色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,其包括:将工业级乙醇作为原料,与浓硫酸反应,中和过滤后得到第一反应液;将所述第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应,活性炭吸附后得到第二反应液;将所述第二反应液与铝粉和第一碱反应,得到精馏原液;对所述精馏原液进行精馏。
2.根据权利要求1所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,所述工业级乙醇与所述浓硫酸反应是将所述浓硫酸滴加到所述工业级乙醇中,反应时间为1~3h;优选地,所述浓硫酸的用量为所述工业级乙醇的1~5mol%。
3.根据权利要求1所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,中和过滤是向与所述浓硫酸反应过后的所述工业级乙醇中加入第二碱进行中和,并通入到过滤器柱中进行循环过滤;优选地,所述第二碱为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的至少一种;优选地,所述工业级乙醇与所述第二碱进行中和的反应温度为50~60℃。
4.根据权利要求1所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,所述第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应的反应温度为50~60℃,反应时间为0.5~2h;优选地,所述2,4-二硝基苯肼的用量为所述工业级乙醇的1~5mol%。
5.根据权利要求1所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,进行活性炭吸附是将与所述2,4-二硝基苯肼反应后的所述第一反应液通入活性炭吸附柱中进行循环吸附,直至所述第一反应液无色为止;优选地,所述第一反应液在所述活性炭吸附柱中的流速为0.1~2m/s。
6.根据权利要求3所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,所述第二反应液与所述铝粉和所述第二碱反应的反应温度为60~78℃,反应时间为1~3h;优选地,所述第二碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的色谱纯乙醇的制备方法,其特征在于,对所述精馏原液进行精馏是在110~150℃下加热精馏,产生的气体经过精馏塔,建立全回流,全回流1~3小时,开始采出,采出的合格品即成品。
8.一种色谱纯乙醇,其特征在于,其采用如权利要求1~7任一项所述的色谱纯乙醇的制备方法制得。
9.一种色谱纯乙醇的生产系统,其特征在于,其包括:反应釜,用于对工业级乙醇进行加热,并与其它反应物发生反应的容器;过滤器柱,用于对工业级乙醇进行过滤处理;活性炭吸附柱,用于对工业级乙醇进行活性炭吸附处理;精馏塔,用于对气相乙醇进行精馏;其中,所述过滤器柱、所述活性炭吸附柱并联设置,且分别与所述反应釜构成循环管路;所述反应釜的气相出口连通至所述精馏塔底部的气相入口。
10.根据权利要求9所述的色谱纯乙醇的生产系统,其特征在于,所述生产系统还包括冷凝器、回流罐和用于收集色谱纯乙醇成品的成品罐,所述冷凝器的输入端与所述精馏塔顶部的气相出口连通,用以将收集到的气相乙醇冷凝成液态;所述冷凝器的输出端连接至所述回流罐的输入端,所述回流罐的输出端分别连通至所述精馏塔的顶部和所述成品罐。
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说 明 书
一种色谱纯乙醇及其制备方法、生产系统
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技术领域
[0001]本发明涉及化工产品纯化技术领域,具体而言,涉及一种色谱纯乙醇及其制备方法、生产系统。背景技术
[0002]色谱纯是指进行色谱分析时使用的标准试剂,其在低波长处的紫外吸光度比较低,在色谱条件下,只出现指定化合物的峰,不能出现杂质峰,色谱纯试剂纯度很高,除要求含量高以外,还对微尘、水分都有很高的要求,属于高纯试剂的范畴。色谱纯乙醇是常用的液相色谱流动相之一,其在国内的色谱纯市场多为国外试剂公司所垄断,如Merck、Sigma、Fisher、Tedia等,他们的产品,价格高,相对于色谱纯用户来说,会导致过高的成本消耗。[0003]目前国内报道的乙醇纯化工艺还很少,已有的纯化工艺都较复杂且成本高,色谱纯乙醇工艺长期被国外所垄断。因此,打破垄断,降低成本,开发一种生产成本低,且制得的色谱纯乙醇品质好、产率高,能满足色谱纯试剂要求的新制备方法,具有很高的经济效益。发明内容
[0004]本发明的第一目的在于提供一种色谱纯乙醇的制备方法,此方法生产成本低,制得的色谱纯乙醇品质好、产率高。
[0005]本发明的第二目的在于提供一种色谱纯乙醇,其品质好、产率高,满足色谱纯试剂要求。
[0006]本发明的第三目的在于提供一种色谱纯乙醇的生产系统,其专门用于制备色谱纯乙醇,实现色谱纯乙醇的规模化工业生产。
[0007]本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。[0008]一种色谱纯乙醇的制备方法,其包括:[0009]将工业级乙醇作为原料,与浓硫酸反应,中和过滤后得到第一反应液;[0010]将第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应,活性炭吸附后得到第二反应液;[0011]将第二反应液与铝粉和第一碱反应,得到精馏原液;[0012]对精馏原液进行精馏。[0013]一种色谱纯乙醇,其采用上述色谱纯乙醇的制备方法制得。[0014]一种色谱纯乙醇的生产系统,其包括:[0015]反应釜,用于对工业级乙醇进行加热,并与其它反应物发生反应的容器;[0016]过滤器柱,用于对工业级乙醇进行过滤处理;[0017]活性炭吸附柱,用于对工业级乙醇进行活性炭吸附处理;[0018]精馏塔,用于对气相乙醇进行精馏;[0019]其中,过滤器柱、活性炭吸附柱并联设置,且分别与反应釜构成循环管路;反应釜的气相出口连通至所述精馏塔底部的气相入口。[0020]本发明实施例的有益效果是:
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说 明 书
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本发明实施例提供了一种色谱纯乙醇及其制备方法,该制备方法是将工业级乙醇
作为原料,先后通过与浓硫酸,2,4-二硝基苯肼、铝粉和第一碱反应,除去工业级乙醇中含有的胺、醛、酮、酯等杂质,同时,通过过滤、活性炭吸附、精馏等操作,进一步纯化产品,得到高纯度的色谱纯乙醇。该制备方法生产成本低,制得的色谱纯乙醇品质好、产率高,满足色谱纯试剂要求。
[0022]本发明实施例还提供了一种色谱纯乙醇的生产系统,其包括并联设置的过滤器柱、活性炭吸附柱,过滤器柱、活性炭吸附柱分别与反应釜构成循环管路。反应釜的气相出口连通至精馏塔底部的气相入口。该生产系统专门用于制备色谱纯乙醇,生产效率高,得到的产品纯度高,能够实现色谱纯乙醇的规模化工业生产。附图说明
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本发明实施例1所提供的一种色谱纯乙醇的生产系统的流程示意图。[0025]图标:100-生产系统;110-反应釜;111-进料管道;112-滴加罐;120-循环泵;131-混合器;132-过滤器柱;133-活性炭吸附柱;140-精馏塔;150-冷凝器;160-回流罐;170-成品罐;171-4A分子筛柱;172-成品泵;180-阳离子交换柱;190-过滤器。具体实施方式
[0026]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]下面对本发明实施例的一种色谱纯乙醇及其制备方法、生产系统进行具体说明。[0028]本发明实施例提供了一种色谱纯乙醇的制备方法,其包括:[0029]S1.将工业级乙醇作为原料,与浓硫酸反应,中和过滤后得到第一反应液。[0030]乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。在工业级的乙醇中,含有胺、醛、酮、酯等多种杂质,需要分别对它们进行清除才能得到色谱纯乙醇。
[0031]浓硫酸可以与工业级乙醇中的胺类化合物生成盐,从而达到除去胺类化合物的目的。但是,浓硫酸具有很强的脱水性、氧化性,能够使两分子乙醇脱水生成乙醚,所以在使用过程中,浓硫酸的用量不宜过大,优选为工业级乙醇的1~5mol%。[0032]同时,在将工业级乙醇与浓硫酸的混合过程中采用滴加的方式,将浓硫酸缓慢滴加至工业乙醇中,避免浓硫酸局部浓度过高而反生副反应。浓硫酸与工业级乙醇的反应时间为1~3h,经过发明人创造性劳动发现,在该时间范围内,浓硫酸对工业级乙醇中的胺类物质的清除效果较好,同时,副反应较少。进一步地,浓硫酸与工业级乙醇相溶性较差,需要
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通过循环泵将二者通入到混合器中进行混合,从而使二者可以得到充分的混合。[0033]在工业级乙醇与浓硫酸反应后,需要对溶液进行中和处理。中和处理采用向溶液中加入第二碱,第二碱的用量根据浓硫酸的用量而定。优选地,第二碱为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的至少一种,这些第二碱均是弱碱性,具有很好的缓冲作用,在与过量的浓硫酸反应生成二氧化碳气体排出,即使添加过量也不会造成溶液过于碱性的情况,同时,通过观察气泡的产生量,即可以判断中和反应是否完成。进一步地,上述中和反应在50~60℃下进行,经过发明人创造性劳动发现,在该温度范围内进行的中和反应效率较高,中和效率较好。
[0034]在对工业级乙醇进行中和后,需要对其中的杂质进行过滤。过滤采用将中和后的工业级乙醇通入到过滤器柱中进行循环过滤,工业级乙醇在过滤器柱中的流速为0.1~2m/s,循环时间为1~3h。优选地,过滤器柱采用200nm的过滤器,采用该型号的过滤器对工业级乙醇中的杂质滤除效果更佳。
[0035]本发明实施例所提供的一种色谱纯乙醇的制备方法,还包括:[0036]S2.将第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应,活性炭吸附后得到第二反应液。[0037]将第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应,通过2,4-二硝基苯肼与羰基反应生成苯腙,可以将工业级乙醇中混有的醛和酮除去。进一步地,第一反应液与2,4-二硝基苯肼反应的反应温度为50~60℃,反应时间为0.5~2h。经过发明人创造性劳动发现,在该温度范围内,对醛酮类杂质的清除效率较高,效果较佳。优选地,2,4-二硝基苯肼的用量为工业级乙醇的1~5mol%。
[0038]与2,4-二硝基苯肼反应后的第一反应液进行活性炭吸附,到达脱色除杂的目的。具体地,进行活性炭吸附是将与2,4-二硝基苯肼反应后的第一反应液通入活性炭吸附柱中进行循环吸附,直至第一反应液无色为止。其中,第一反应液在活性炭吸附柱中的流速为0.1~2m/s。在该流速范围内,可以使第一反应液与活性炭进行充分的接触,吸附效果较佳。[0039]本发明实施例所提供的一种色谱纯乙醇的制备方法,还包括:[0040]S3.将第二反应液与铝粉和第一碱反应,得到精馏原液。[0041]其中,第二碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种。第二碱为强碱,其能够与铝粉反应生成偏铝酸盐,同时释放氢气。氢气可以将工业级乙醇中的酯类杂质还原,从而将其除去。第二反应液与铝粉和第二碱反应的反应温度为60~78℃,反应时间为1~3h。经过发明人创造性劳动发现,在该温度范围内,对酯类杂质的清除效率较高,效果较佳。进一步地,为了将第二反应液、铝粉和第一碱充分混合,可以将三者通入混合器中进行混合。
[0042]本发明实施例所提供的一种色谱纯乙醇的制备方法,还包括:[0043]S4.对精馏原液进行精馏。
[0044]对精馏原液进行精馏是在110~130℃下加热精馏,产生的气体经过精馏塔,建立全回流,全回流1~3小时,开始采出,采出时回流比控制在5~1:1,流量控制在0.3~150L/h,除去前馏分和后馏分后,取中间馏分即为采出的合格品,也即所需的色谱纯乙醇。[0045]可选地,可将收集得到的色谱纯乙醇通入到4A分子筛柱中进行循环吸附。4A分子筛是一种碱金属硅铝酸盐,能吸附水、NH3、H2S、二氧化硫、二氧化碳、C2H5OH、C2H6、C2H4等临界直径不大于4A的分子,其具有较好的除水效果,是有机化学中常用的除水试剂。在精馏过程
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中水可能通过与乙醇形成共沸物而蒸出而残留在收集得到的色谱纯乙醇中,4A分子筛柱则能够进一步除去收集到的色谱纯乙醇中的水分,提高产品纯度。优选地,4A分子筛吸附的时间为16~36h。在该时间范围内,可以对色谱纯乙醇中的水进行充分的吸附。在4A分子筛吸附过后,还可以使色谱纯乙醇以此通过阳离子交换树脂柱和200nm过滤器,来对产品进行进一步的纯化,提高色谱纯乙醇的纯度。
[0046]本发明实施例还提供了一种色谱纯乙醇,其采用上述色谱纯乙醇的制备方法制得。
[0047]本发明实施例还提供了一种色谱纯乙醇的生产系统,其包括:[0048]反应釜,用于对工业级乙醇进行加热,并与其它反应物发生反应的容器;[0049]过滤器柱,用于对工业级乙醇进行过滤处理;[0050]活性炭吸附柱,用于对工业级乙醇进行活性炭吸附处理;[0051]精馏塔,用于对气相乙醇进行精馏;[0052]其中,过滤器柱、活性炭吸附柱并联设置,且分别与反应釜构成循环管路;反应釜的气相出口连通至精馏塔底部的气相入口。[0053]进一步地,在本发明其它较佳实施例中,生产系统还包括冷凝器、回流罐和用于收集色谱纯乙醇成品的成品罐,冷凝器的输入端与精馏塔顶部的气相出口连通,用以将收集到的气相乙醇冷凝成液态;冷凝器的输出端连接至回流罐的输入端,回流罐的输出端分别连通至精馏塔的顶部和成品罐。[0054]进一步地,在本发明其它较佳实施例中,生产系统还包括4A分子筛柱和成品泵,成品罐、4A分子筛柱和成品泵之间形成循环管路。
[0055]以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。[0056]实施例1
[0057]本实施例1提供了一种色谱纯乙醇的生产系统100,参照图1所示,其包括:反应釜110、循环泵120、混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133和精馏塔140。[0058]其中,混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133之间并联设置,且分别与循环泵120和反应釜110构成循环管路。进一步地,循环泵120的输入端与反应釜110底部的液相出口连通,循环泵120的输出端分别连通至混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133的进料端,并且混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133的进料端均设置有阀门控制其进料端的开闭。混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133的出料端均连通至反应釜110的进料端,这样混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133中的任意一个均可以与循环泵120、反应釜110形成循环管路。并且,通过阀门的控制,即可切换工业级乙醇在任意一个循环管路中完成循环。
[0059]反应釜110的进料端与进料管道111连通,由进料管道111输送来的工业级乙醇在反应釜110与混合器131、过滤器柱132、活性炭吸附柱133之间循环,完成与其它反应物混合、过滤、活性炭吸附等步骤,并在反应釜110中加热形成含有乙醇的气相组分。其中,反应釜110优选为采用搪瓷玻璃夹套反应釜110,夹套内可通导热油对反应釜110进行加热。反应釜110设置有浆式搅拌器(图未示),其转速达到300rpm以上,可以使其内部的物料得到充分的混合。反应釜110还设置有滴加罐112,滴加罐112的出料端设置有流量控制阀,流量控制阀可以控制滴加罐112中浓硫酸进入反应釜110的速度,从而减少副反应的发生。
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反应釜110顶部的气相出口连通至精馏塔140底部的气相入口,反应釜110中产生
的含有乙醇的气相组分由精馏塔140底部的气相入口进入精馏塔140,并在精馏塔140中完成精馏。精馏塔140的内径为4~500cm,高度为4~30m,塔内装填玻璃弹簧填料、不锈钢西塔环、不锈钢规整填料和陶瓷填料中的至少一种。精馏塔140的下部装填有一段高度为0.5~2m的无水碳酸钾填料。
[0061]生产系统100还包括冷凝器150、回流罐160和成品罐170,精馏塔140顶部的气相出口与冷凝器150的输入端连通,冷凝器150将收集到的气相乙醇冷凝成液态。冷凝器150的输出端连接至回流罐160的输入端,回流罐160的输出端连通至成品罐170,用以对冷凝后得到的色谱纯乙醇进行收集输送至成品罐170。同时,回流罐160与精馏塔140的顶部连通,用以将部分色谱纯乙醇回流至精馏塔140的顶部,来增加精馏的效率。[0062]生产系统100还包括4A分子筛柱171和成品泵172,成品罐170、4A分子筛柱171和成品泵172之间形成循环管路,由回流罐160收集而来的色谱纯乙醇在成品罐170和4A分子筛柱171之间循环,以除去色谱纯乙醇中残留的水分。
[0063]生产系统100还包括阳离子交换柱180和过滤器190,200nm的过滤器190,阳离子交换柱180和过滤器190可以对最终产品做进一步的纯化,提高产品纯度。[0064]实施例2
[0065]本实施例提供一种色谱纯乙醇,其制备方法如下:[0066]S1.向反应釜110中导入50L的工业级乙醇(锦州石化,纯度≥98wt%)原料,通过滴加罐112向反应釜110中滴加1mol%的浓硫酸,开启混合器131的阀门,建立反应釜110、循环泵120和混合器131之间的循环,循环时间3h。[0067]S2.关闭混合器131阀门,向反应釜110中加入碳酸氢钙,升温至60℃。[0068]S3.开启过滤器柱132的阀门,建立反应釜110、循环泵120和过滤器柱132之间的循环,控制流速0.1m/s,循环时间3h。
[0069]S4.关闭过滤器柱132的阀门,向反应釜110中加入5mol%的2,4-二硝基苯肼,搅拌反应0.5h。
[0070]S5.开启活性炭吸附柱133的阀门,建立反应釜110、循环泵120和活性炭吸附柱133之间的循环,控制流速0.1m/s,直至反应釜110内溶液的无色时停止循环,关闭活性炭吸附柱133的阀门。
[0071]S6.向反应釜110中加入2mol%的铝粉和2mol%的氢氧化钾,升温至78℃,开启混合器131的阀门,循环反应1h。
[0072]S7.关闭混合器131的阀门,将反应釜110的温度升至110℃,当精馏塔140顶部开始回流后,全回流3h,然后开始采出。采出时,回流比控制在5:1,除去前馏分0.5L和后馏分0.8L,采出的中间馏分即为合格的色谱纯乙醇,合格的色谱纯乙醇收率达到95%以上。[0073]S8.开启成品泵172和4A分子筛柱171的阀门,建立成品罐170、成品泵172和4A分子筛吸附柱171之间的循环,控制流速0.1m/s,循环吸附36h。
[0074]S9.将4A分子筛吸附后的色谱纯乙醇依次通过阳离子交换柱180以及200nm过滤器190,并装桶待用。[0075]实施例3
[0076]本实施例提供一种色谱纯乙醇,其制备方法如下:
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S1.向反应釜110中导入50L的工业级乙醇(锦州石化,纯度≥98wt%)原料,通过滴
加罐112向反应釜110中滴加5mol%的浓硫酸,开启混合器131的阀门,建立反应釜110、循环泵120和混合器131之间的循环,循环时间1h。[0078]S2.关闭混合器131阀门,向反应釜110中加入碳酸氢钙,升温至50℃。[0079]S3.开启过滤器柱132的阀门,建立反应釜110、循环泵120和过滤器柱132之间的循环,控制流速2m/s,循环时间1h。
[0080]S4.关闭过滤器柱132的阀门,向反应釜110中加入1mol%的2,4-二硝基苯肼,搅拌反应2h。
[0081]S5.开启活性炭吸附柱133的阀门,建立反应釜110、循环泵120和活性炭吸附柱133之间的循环,控制流速2m/s,直至反应釜110内溶液的无色时停止循环,关闭活性炭吸附柱133的阀门。
[0082]S6.向反应釜110中加入5mol%的铝粉和5mol%的氢氧化钾,升温至60℃,开启混合器131的阀门,循环反应3h。
[0083]S7.关闭混合器131的阀门,将反应釜110的温度升至150℃,当精馏塔140顶部开始回流后,全回流1h,然后开始采出。采出时,回流比控制在3:1,除去前馏分0.5L和后馏分0.8L,采出的中间馏分即为合格的色谱纯乙醇,合格的色谱纯乙醇收率达到95%以上。[0084]S8.开启成品泵172和4A分子筛柱171的阀门,建立成品罐170、成品泵172和4A分子筛吸附柱171之间的循环,控制流速2m/s,循环吸附16h。
[0085]S9.将4A分子筛吸附后的色谱纯乙醇依次通过阳离子交换柱180以及200nm过滤器190,并装桶待用。[0086]实施例4
[0087]本实施例提供一种色谱纯乙醇,其制备方法如下:
[0088]S1.向反应釜110中导入500L的工业级乙醇(锦州石化,纯度≥98wt%)原料,通过滴加罐112向反应釜110中滴加3mol%的浓硫酸,开启混合器131的阀门,建立反应釜110、循环泵120和混合器131之间的循环,循环时间2h。[0089]S2.关闭混合器131阀门,向反应釜110中加入碳酸氢钙,升温至60℃。[0090]S3.开启过滤器柱132的阀门,建立反应釜110、循环泵120和过滤器柱132之间的循环,控制流速1m/s,循环时间2h。
[0091]S4.关闭过滤器柱132的阀门,向反应釜110中加入2mol%的2,4-二硝基苯肼,搅拌反应1h。
[0092]S5.开启活性炭吸附柱133的阀门,建立反应釜110、循环泵120和活性炭吸附柱133之间的循环,控制流速1m/s,直至反应釜110内溶液的无色时停止循环,关闭活性炭吸附柱133的阀门。
[0093]S6.向反应釜110中加入1mol%的铝粉和1mol%的氢氧化钾,升温至70℃,开启混合器131的阀门,循环反应2h。
[0094]S7.关闭混合器131的阀门,将反应釜110的温度升至120℃,当精馏塔140顶部开始回流后,全回流2h,然后开始采出。采出时,回流比控制在5:1,除去前馏分5L和后馏分10L,采出的中间馏分即为合格的色谱纯乙醇,合格的色谱纯乙醇收率达到95%以上。[0095]S8.开启成品泵172和4A分子筛柱171的阀门,建立成品罐170、成品泵172和4A分子
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筛吸附柱171之间的循环,控制流速1m/s,循环吸附20h。
[0096]S9.将4A分子筛吸附后的色谱纯乙醇依次通过阳离子交换柱180以及200nm过滤器190,并装桶待用。[0097]试验例1
[0098]采用实施例2~4所提供的色谱纯乙醇作为试验样品,对其紫外吸光度进行检测,具体的检测方式如下:[0099]试验仪器为:上海光谱紫外分光光度计SP-752型,采用1cm石英比色皿。分光光度计开机后,预热0.5h后,开始检测,采用二次蒸馏水或者脱离子水做参比,检测每个试验样品在205nm,210nm,220nm,230nm,254nm和280nm的波长下的紫外吸光度,检测结果如表1所示。
[0100]表1.色谱纯乙醇的紫外吸光度检测结果
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从表1中可以看出,本发明实施例2~4所提供的色谱纯乙醇在205~280nm波长下
的紫外吸光度均达到了国家设定的色谱纯标准以及农残标准,本发明实施例所提供的制备方法和生产设备对乙醇的纯化效果较好。[0104]试验例2
[0105]采用实施例2~4所提供的色谱纯乙醇作为试验样品,对其水含量指标、蒸发残渣指标、酸度和纯度指标进行检测:水含量指标检测所用仪器型号:瑞士万通Metrohm 831KF;蒸发残渣指标检测所用仪器:分析天平、蒸发皿、恒温水浴蒸发、烘箱;纯度指标检测所用仪器:Agilent 6890气相色谱的氢火焰离子化检测器(GC-FID)。检测结果如表2所示:
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表2.色谱纯乙醇的水分含量、蒸发残渣、酸度、纯度检测结果
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由表2可以看出,本发明实施例2~4所提供的色谱纯乙醇的水分含量小于等于
0.002wt%,蒸发残渣含量小于等于0.0002wt%,酸度小于0.005meq/g,均低于国家设定的色谱纯标准以及农残标准。本发明实施例2~4所提供的色谱纯乙醇的纯度达到99.9wt%,超过国家设定的色谱纯标准以及农残标准。可见,本发明实施例所提供的制备方法和生产设备对乙醇的纯化效果较好。[0110]综上所述,本发明实施例提供了一种色谱纯乙醇及其制备方法,该制备方法是将工业级乙醇作为原料,先后通过与浓硫酸,2,4-二硝基苯肼、铝粉和第一碱反应,除去工业级乙醇中含有的胺、醛、酮、酯等杂质,同时,通过过滤、活性炭吸附、精馏等操作,进一步纯化产品,得到高纯度的色谱纯乙醇。该制备方法生产成本低,制得的色谱纯乙醇品质好、产率高,满足色谱纯试剂要求。
[0111]本发明实施例还提供了一种色谱纯乙醇的生产系统,其包括并联设置的混合器、过滤器柱、活性炭吸附柱,混合器、过滤器柱、活性炭吸附柱分别与反应釜构成循环管路。反应釜的气相出口连通至精馏塔底部的气相入口。该生产系统专门用于制备色谱纯乙醇,生产效率高,得到的产品纯度高,能够实现色谱纯乙醇的规模化工业生产。[0112]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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