一種丁二酸的分離提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丁二酸的分離提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丁二酸是一種常見的天然有機(jī)酸，廣泛存在于人體、動物、植物和微生物中，純凈 的丁二酸為無色至白色單斜晶體，有〇、0兩種晶形，丁二酸無臭、低毒、可燃。比重為 1.572,熔點180~187°C，沸點235°C (分解）。在熔點以下加熱時，丁二酸升華，脫水生成 丁二酸酐。丁二酸可溶于溶水，幾乎不溶于苯，二硫化碳、四氟化碳和乙醚。
[0003] 丁二酸又稱琥珀酸，琥珀酸的重要用途是制備五元雜環(huán)化合物，例如，琥珀酸受熱 迅速失水，形成琥珀酸酐，它是呋喃環(huán)系化合物。琥珀酸酐是制造藥物、染料和醇酸樹脂的 重要原料。琥珀酸酐與氨共熱，即生成丁二酰亞胺。丁二酰亞胺的亞胺基上的氫可被溴取 代，生成N-溴代丁二酰亞胺，它是有機(jī)合成的溴化試劑和溫和的氧化劑。琥珀酸在醫(yī)藥 上有抗痙攣、祛痰和利尿作用。琥珀酸二乙酯是有機(jī)合成的重要中間體。琥珀酸二丁酯、二 辛酯是塑料的增塑劑。琥珀酸二烯丙酯與1，3-丁二烯共聚，可以制造人造橡膠。
[0004] 當(dāng)前，工業(yè)級琥珀酸的銷售量超過1. 5萬t，大部分是通過化學(xué)合成法，從丁烷通 過順式丁烯二酐生產(chǎn)。但化學(xué)合成法污染較大，因此，發(fā)酵法越來越受重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種丁二酸的分離提純方法，以克服【背景技術(shù)】的不足。
[0006] 本發(fā)明通過以下方案加以實現(xiàn)：
[0007] -種丁二酸的分離提純方法，包括以下步驟：
[0008] 丁二酸鈉過濾清液用陽離子樹脂的連續(xù)移動床；
[0009]連續(xù)離交工藝分為吸附轉(zhuǎn)型區(qū)和再生區(qū)。
[0010] 吸附轉(zhuǎn)型區(qū)分為進(jìn)料區(qū)和水頂料區(qū)。
[0011] 進(jìn)料區(qū)，采用三根并聯(lián)為一級，四級串聯(lián)，三并四串。
[0012] 水頂料區(qū)為兩根串聯(lián)，頂洗下柱液和二級吸附下柱液混合，進(jìn)入三級吸附。
[0013] 吸附轉(zhuǎn)型區(qū)后，樹脂柱進(jìn)入再生區(qū)，再生區(qū)分為：堿再生、水洗堿、酸再生、水洗酸、 產(chǎn)品頂水區(qū)。
[0014] 水洗料后，進(jìn)行堿再生，六根樹脂柱，用于堿再生三根，水洗堿三根，方向進(jìn)料，堿 液利用效率較高。水洗堿下柱液和一級堿再生下柱液混合，進(jìn)行二次堿再生，提高堿的利 用效率。
[0015] 堿洗后，樹脂柱進(jìn)入酸再生區(qū)，酸再生區(qū)，四根樹脂柱串聯(lián)，酸再生后，進(jìn)行水洗 酸，水洗酸下柱液和酸再生二級下柱液混合，進(jìn)入三級酸再生樹脂柱，提高鹽酸利用效率。 酸再生和水洗酸過程中，樹脂體積均膨脹，所以為了降低柱壓，另外為了提高鹽酸利用效 率，水洗酸和酸再生區(qū)域均反向進(jìn)料。
[0016] 水洗酸后，柱內(nèi)還含有一柱體積的水，設(shè)置一根樹脂柱，用產(chǎn)品將柱內(nèi)的水頂洗出 來，回收柱內(nèi)的水，并提高進(jìn)料區(qū)下柱離交液的濃度?；厥栈貋淼乃泻幸欢康穆入x 子，不建議和水頂料用水混用，僅用于水洗酸或水洗堿。
[0017] 在產(chǎn)品頂水完成后，樹脂柱進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)型區(qū)，新的循環(huán)開始。
[0018] 樹脂吸附量為100~110g/L，根據(jù)處理量大小，設(shè)計進(jìn)料流量，設(shè)置樹脂流速，連 續(xù)移動床旋轉(zhuǎn)周期為5. 5~7小時，連續(xù)移動床的各項參數(shù)為：
[0019] 如水頂料1. 5~1. 7BV，堿再生1. 2~1. 4BV，水洗堿1. 5~1. 7BV，酸再生1. 4~ I. 6BV，水洗酸2~2. 5BV，產(chǎn)品頂水0? 3~0? 4BV。
[0020] 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：所述的丁二酸鈉 過濾清液 pH :4_5;含量：50_70g/L，電導(dǎo)率：40_60ms/cm。
[0021] 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：所述的丁二酸鈉 過濾清液pH :4. 5;含量：60g/L，電導(dǎo)率：50ms/cm。
[0022] 經(jīng)試驗證明，本發(fā)明連續(xù)移動床應(yīng)用于丁二酸鈉轉(zhuǎn)型為丁二酸，效果理想：
[0023] 1、丁二酸收率可以到達(dá)99%，丁二酸鈉轉(zhuǎn)化為丁二酸基本完全；
[0024] 2、采用本發(fā)明的各參數(shù)，離交液中，每得到1噸丁二酸，在各項實際單耗：消耗 33%的鹽酸2. 08m3, 丁二酸與鹽酸消耗量的摩爾比為1 :2. 58,消耗純水11. 33m3,產(chǎn)生廢水 II. 48m3。
[0025] 在預(yù)留20%的余量后，消耗33%的濃鹽酸2. 49m3,丁二酸與鹽酸消耗量的摩爾比 為1 :3. 10,純水13. 59m3噸，產(chǎn)生廢水13. 77m3。4、經(jīng)過連續(xù)移動床后，丁二酸濃度降低15% 左右。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面進(jìn)一步通過實施例來闡述本發(fā)明。
[0028] 丁二酸鈉過濾清液：pH :4. 5左右；含量：60g/L，電導(dǎo)率：50ms/cm左右。來源于某 丁二酸廠家。
[0029] 參見圖1，連續(xù)離交工藝分為吸附轉(zhuǎn)型區(qū)（1-14柱）和再生區(qū)（15-30柱）。
[0030] 吸附轉(zhuǎn)型區(qū)分為進(jìn)料區(qū)（3-14柱）和水頂料區(qū)（1-2柱）。
[0031] 進(jìn)料區(qū)，采用三根并聯(lián)為一級，四級串聯(lián)，三并四串。
[0032] 水頂料區(qū)為兩根串聯(lián)，頂洗下柱液和二級吸附下柱液混合，進(jìn)入三級吸附。
[0033] 吸附轉(zhuǎn)型區(qū)后，樹脂柱進(jìn)入再生區(qū)，再生區(qū)分為：堿再生（28~30柱）、水洗堿 (25~27柱）、酸再生（21~24柱）、水洗酸（16~20柱）、產(chǎn)品頂水區(qū)（15柱）。
[0034] 水頂料后，進(jìn)行堿再生，六根樹脂柱，用于堿再生三根，水洗堿三根，方向進(jìn)料，堿 液利用效率較高。水洗堿下柱液和一級堿再生下柱液混合，進(jìn)行二次堿再生，提高堿的利用 效率。堿再生可以根據(jù)實際情況開啟，即根據(jù)運行情況，間隔一定時間開啟一個循環(huán)周期的 堿再生。
[0035] 堿洗后，樹脂柱進(jìn)入酸再生區(qū)，酸再生區(qū)，四根樹脂柱串聯(lián)，酸再生后，進(jìn)行水洗 酸，水洗酸下柱液和酸再生二級下柱液混合，進(jìn)入三級酸再生樹脂柱，提高鹽酸利用效率。 酸再生和水洗酸過程中，樹脂體積均膨脹，所以為了降低柱壓，另外為了提高鹽酸利用效 率，水洗酸和酸再生區(qū)域均反向進(jìn)料。
[0036] 水洗酸后，柱內(nèi)還含有一柱體積的水，設(shè)置一根樹脂柱，用產(chǎn)品將柱內(nèi)的水頂洗出 來，回收柱內(nèi)的水，并提高進(jìn)料區(qū)下柱離交液的濃度?；厥栈貋淼乃泻幸欢康穆入x 子，不建議和水頂料用水混用，僅用于水洗酸或水洗堿。
[0037] 在產(chǎn)品頂水完成后，樹脂柱進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)型區(qū)，新的循環(huán)開始。
[0038] 樹脂吸附量為105g/L，根據(jù)處理量大小，設(shè)計進(jìn)料流量，設(shè)置樹脂流速，連續(xù)移動 床旋轉(zhuǎn)周期為5. 7~6. 2小時，連續(xù)移動床的各項參數(shù)為：
[0039] 水頂料1. 6BV，堿再生1. 3BV，水洗堿1. 6BV，酸再生1. 5BV，水洗酸2. 2BV，產(chǎn)品頂水 0?33BV。
[0040] 表1，收率數(shù)據(jù)
【主權(quán)項】
1. 一種丁二酸的分離提純方法，包括以下步驟： 丁二酸鈉過濾清液用裝填陽離子樹脂的連續(xù)移動床處理；連續(xù)離交工藝分為吸附轉(zhuǎn)型 區(qū)和再生區(qū)；吸附轉(zhuǎn)型區(qū)分為進(jìn)料區(qū)和水頂料區(qū)； 進(jìn)料區(qū)，采用三根并聯(lián)為一級，四級串聯(lián)，三并四串； 水頂料區(qū)為兩根串聯(lián)，頂洗下柱液和二級吸附下柱液混合，進(jìn)入三級吸附； 吸附轉(zhuǎn)型區(qū)后，樹脂柱進(jìn)入再生區(qū)，再生區(qū)分為：堿再生、水洗堿、酸再生、水洗酸、產(chǎn)品 頂水區(qū)； 水頂料后，進(jìn)行堿再生，六根樹脂柱，用于堿再生三根，水洗堿三根，反向進(jìn)料；水洗堿 下柱液和一級堿再生下柱液混合，進(jìn)行二次堿再生；堿洗后，樹脂柱進(jìn)入酸再生區(qū)，酸再生 區(qū)，四根樹脂柱串聯(lián)，酸再生后，進(jìn)行水洗酸，水洗酸下柱液和酸再生二級下柱液混合，進(jìn)入 三級酸再生樹脂柱；水洗酸后，柱內(nèi)還含有一柱體積的水，設(shè)置一根樹脂柱，用產(chǎn)品將柱內(nèi) 的水頂洗出來，回收柱內(nèi)的水，并提高進(jìn)料區(qū)下柱離交液的濃度； 在產(chǎn)品頂水完成后，樹脂柱進(jìn)入吸附轉(zhuǎn)型區(qū)，新的循環(huán)開始； 樹脂吸附量為100~ll〇g/L，根據(jù)處理量大小，設(shè)計進(jìn)料流量，設(shè)置樹脂流速，連續(xù)移 動床旋轉(zhuǎn)周期為5. 5~7小時，連續(xù)移動床的各項參數(shù)為： 水頂料1. 5~I. 7BV，堿再生L2~I. 4BV，水洗堿L5~I. 7BV，酸再生L4~I. 6BV， 水洗酸2~2. 5BV，產(chǎn)品頂水0. 3~0. 4BV。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：所述的丁二酸鈉過 濾清液pH:4-5 ;含量：50-70g/L，電導(dǎo)率：40-60ms/cm。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：所述的丁二酸鈉過 濾清液pH:4. 5 ;含量：60g/L，電導(dǎo)率：50ms/cm。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：堿再生根據(jù)實際情 況開啟，即根據(jù)運行情況，間隔一定時間開啟一個周期的堿再生。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種丁二酸的分離提純方法，其特征在于：回收回來的水中僅 用于水洗酸或水洗堿。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丁二酸的分離提純方法，該方法包括如下步驟：(1)將丁二酸鈉發(fā)酵液經(jīng)過陶瓷膜過濾，過濾的到清液，將該清液送入從右往左旋轉(zhuǎn)，裝填陽離子樹脂的連續(xù)移動床處理；(2)系統(tǒng)內(nèi)料液從左往右流動，樹脂流速和料液流速方向為逆向運動；(3)連續(xù)離交工藝分為吸附轉(zhuǎn)型區(qū)和再生區(qū)。吸附轉(zhuǎn)型區(qū)分為進(jìn)料區(qū)和水頂料區(qū)，再生區(qū)分為酸再生區(qū)和堿再生區(qū)。本發(fā)明的方法的丁二酸收率可以達(dá)到99％以上。
【IPC分類】C07C51-47, C07C55-10, B01D15-04
【公開號】CN104817449
【申請?zhí)枴緾N201410852502
【發(fā)明人】何阿云, 林雄水, 林麗華, 藍(lán)偉光
【申請人】三達(dá)膜科技（廈門）有限公司, 三達(dá)膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月31日