低色號(hào)高純度富馬酸生產(chǎn)新工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低色號(hào)高純度富馬酸生產(chǎn)新工藝的應(yīng)用，特別涉及以苯酐氧化反應(yīng)尾氣吸收酸水為原料先進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)后吸附脫色再進(jìn)行二次結(jié)晶制備富馬酸的生產(chǎn)新工藝。該工藝包括以下步驟：a.將苯酐生產(chǎn)裝置的順丁烯二酸水溶液加入到反應(yīng)裝置，加入催化劑進(jìn)行低溫異構(gòu)化反應(yīng)；b.將異構(gòu)化產(chǎn)物送至第一結(jié)晶裝置，結(jié)晶后進(jìn)行抽濾；c.將抽濾所得固體產(chǎn)物送至脫色裝置，加入溶解液和脫色劑進(jìn)行脫色后趁熱抽濾；d.將上一步所得濾液送至第二結(jié)晶裝置，結(jié)晶產(chǎn)物經(jīng)固液分離、干燥后可得低色號(hào)高純度富馬酸成品。采用這種工藝生產(chǎn)的富馬酸外觀潔白有光澤，純度高，不僅可用作工業(yè)原料，也可作為食品添加劑。
【專利說明】低色號(hào)高純度富馬酸生產(chǎn)新工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低色號(hào)高純度富馬酸生產(chǎn)新工藝的應(yīng)用，特別涉及以苯酐氧化反應(yīng)尾氣吸收酸水為原料制備富馬酸的生產(chǎn)新工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]富馬酸，又稱反丁烯二酸，通常是由馬來酸異構(gòu)化而成。富馬酸主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、無毒增塑劑、乙酸乙烯乳膠和光學(xué)漂白劑等精細(xì)化學(xué)品中間體，在醫(yī)藥工業(yè)中用于解毒藥二巰基丁二酸的生產(chǎn)，在食品行業(yè)用作酸味劑，還用作合成樹脂、媒染劑的中間體。
[0003]工業(yè)上有多種方法生產(chǎn)富馬酸，其主要來源是在催化劑存在下將苯(或丁烯)氧化生成順丁烯二酸(或順丁烯二酸酐)，經(jīng)水吸收后進(jìn)行脫色，再加入催化劑硫脲異進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，經(jīng)干燥最終得到富馬酸成品。利用該方法生產(chǎn)得到的富馬酸產(chǎn)品外觀灰黃，內(nèi)在品質(zhì)較差，不能用于醫(yī)藥以及食品行業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種富馬酸新的生產(chǎn)工藝以提高富馬酸產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的富馬酸生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
a.將苯酐生產(chǎn)裝置的順丁烯二酸水溶液加入到反應(yīng)裝置，加入催化劑進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，異構(gòu)化溫度保持50°C~100°C，反應(yīng)時(shí)間0.5~2.0小時(shí)；所述反應(yīng)至終點(diǎn)后將反應(yīng)物
送至第一結(jié)晶裝置。
[0006]b.在第一結(jié)晶裝置中，對(duì)轉(zhuǎn)化成的富馬酸水溶液冷卻結(jié)晶，冷卻至酸水溫度為20~50°C后經(jīng)抽濾，分離出富馬酸固體產(chǎn)品。
[0007]c.將抽濾所得固體富馬酸送至脫色裝置，加入步驟d所得濾液溶解固體富馬酸，在攪拌狀態(tài)下加入脫色劑進(jìn)行脫色，脫色溫度保持50°C~100°C，脫色0.5~2.0小時(shí)后趁熱抽濾；濾液送至第二結(jié)晶裝置。
[0008]d.在第二結(jié)晶裝置中，對(duì)上一步所得濾液冷卻結(jié)晶，冷卻至酸水溫度為30~60°C后進(jìn)行抽濾，所得濾液用作步驟c溶解固體富馬酸，所得固體物質(zhì)經(jīng)真空干燥箱干燥后可得低色號(hào)高純度富馬酸成品。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:
1、由于采用先進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)后吸附脫色再進(jìn)行二次結(jié)晶的工藝，克服了傳統(tǒng)工藝脫色精制效率低的缺陷，本發(fā)明工藝獲得的富馬酸外觀潔白有光澤，純度高，與傳統(tǒng)工藝相比富馬酸L值由80~85提高到95~99，純度由98%~99%提高到99.5%~99.9%。
[0010]2、本發(fā)明步驟d所得溶解有富馬酸的濾液循環(huán)利用，與傳統(tǒng)工藝相比富馬酸收率從80%~85%提高到90%~95%，廢水排放大大降低。
[0011]3、本發(fā)明所采用的真空干燥箱，是一種在負(fù)壓下進(jìn)行干燥的設(shè)備，它利用真空泵進(jìn)行抽氣抽濕，工作室處于真空狀態(tài)，使得富馬酸結(jié)合水的沸點(diǎn)降低，物料的干燥速率大大加快；應(yīng)用真空干燥器可以降低干燥溫度，防止富馬酸表面結(jié)焦，保證產(chǎn)品品質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]取苯酐生產(chǎn)裝置的酸水溶液2~2000千克，催化劑10~10000克，加入到異構(gòu)化裝置中(異構(gòu)化裝置有效容積為5~5000升)，攪拌轉(zhuǎn)速保持每分鐘50~100轉(zhuǎn)，異構(gòu)化溫度保持在70°C~80°C，反應(yīng)時(shí)間0.5~2.0小時(shí)，至反應(yīng)終點(diǎn)后，送至第一結(jié)晶裝置(結(jié)晶裝置有效容積為5~5000升)。
[0013]在第一結(jié)晶裝置中，酸水溶液冷卻至20~50°C后進(jìn)行抽濾，所得固體送至脫色裝置(脫色裝置有效容積為5~5000升)。
[0014]取2~2000千克第二結(jié)晶裝置所得濾液、10~10000克脫色劑加入到脫色裝置，攪拌轉(zhuǎn)速保持每分鐘50~100轉(zhuǎn)，脫色溫度保持60°C~80°C，脫色時(shí)間0.5~1.0小時(shí)，至脫色終點(diǎn)后趁熱抽濾除去活性炭。濾餅活性炭經(jīng)干燥脫附后循環(huán)利用，濾液送至第二結(jié)晶裝置(第二結(jié)晶裝置有效容積為5~5000升)。
[0015]在第二結(jié)晶裝置中，酸水溶液冷卻至20~50°C后進(jìn)行抽濾，濾液循環(huán)至脫色裝置用作溶解液，所得固體物質(zhì)經(jīng)真空干燥機(jī)干燥后所得富馬酸成品L值為97~99，純度為99.8% ~99.9 %ο
【權(quán)利要求】
1.低色號(hào)高純度富馬酸生產(chǎn)新工藝，其特征在于: a.在催化劑存在條件下，對(duì)來自苯酐生產(chǎn)裝置的順丁烯二酸水溶液進(jìn)行低溫異構(gòu)化反應(yīng)； b.異構(gòu)化反應(yīng)產(chǎn)物送至第一結(jié)晶裝置，在第一結(jié)晶裝置中，對(duì)轉(zhuǎn)化成的富馬酸水溶液冷卻結(jié)晶，抽濾分離出富馬酸固體產(chǎn)品； c.將抽濾后的固體富馬酸轉(zhuǎn)入脫色裝置，加入步驟d所得濾液溶解固體富馬酸，在攪拌狀態(tài)下加入脫色劑進(jìn)行脫色，脫色后趁熱抽濾，濾液送至第二結(jié)晶裝置； d.在第二結(jié)晶裝置中，對(duì)濾液冷卻結(jié)晶，抽濾分離出富馬酸固體產(chǎn)品，濾液作為步驟c富馬酸溶解液，所得固體物質(zhì)經(jīng)干燥設(shè)備干燥后既為低色號(hào)高純度富馬酸成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟a所采用的催化劑包括三氯化鋁-氯化氫，氟化硼-氟化氫，硫服，ZSM-5分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟a異構(gòu)化反應(yīng)溫度為50°C~100°C，優(yōu)選60°C~80°C，反應(yīng)時(shí)間0.5~2.0小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟a冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度為20°C~50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟c所采用的脫色劑包括聚合氯化鋁鐵，活性炭，活性樹脂，活性白土，活性砂及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟c脫色溫度為50°C~100°C，優(yōu)選50°C~80°C，脫色時(shí)間0.5~2.0小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利 要求1所述，步驟d所得濾液循環(huán)至步驟c作為固體富馬酸溶解液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟d冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度為30°C~60°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述，步驟d采用的干燥設(shè)備為真空干燥箱。
【文檔編號(hào)】C07C51/353GK104016852SQ201410051620
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】奚楨浩, 趙玲, 李雙成, 蔣杰 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)