專利名稱：一種甲酸提純的新方法
一種甲酸提純的新方法
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及一種甲酸提純的新技術(shù)。
(二)
背景技術(shù)：
甲酸俗名蟻酸，為無色液體，沸點為100.7'C，熔點8.4X:。甲酸在
合成上用作還原劑，縮合劑，甲酰化試劑及溶劑。
以往，提純甲酸的方法已有文獻報道。如1929年法國專利報道用 鄰苯二甲酸酐與含水甲酸回流反應(yīng)制備無水甲酸。該方法原理是鄰苯二 甲酸酐可與水選擇性反應(yīng)形成鄰苯二甲酸，從而除去甲酸中的水，但是 這種方法的不足是反應(yīng)形成的大量鄰苯二甲酸，回收處理比較困難，對 經(jīng)濟和環(huán)境保護帶來壓力。如1948年英國專利報道在含水甲酸中加入 新的共沸劑，該類方法的明顯不足之處是共沸劑甲酸丙酯、甲酸異丁 酯等一般需要從無水甲酸制備而來，同時共沸劑消耗量也比較大，生產(chǎn) 成本較高。又如1992年中國專利報道，利用SOCL2提純稀甲酸，其原 理是稀甲酸中的水與亞硫酸酰氯選擇性形成氯化氫和二氧化硫，此方法 雖然可得到高濃度的甲酸，但是對環(huán)境會造成一定的污染，并且在工業(yè) 化實施中帶來較高的成本。再如2006年中國文獻報道硼酸酐提純法， 其原理硼酐(三氧化二硼)與稀甲酸中的水反應(yīng)形成硼酸，經(jīng)過蒸餾， 可得到高濃度甲酸，剩下的硼酸經(jīng)過干燥脫水，可重復(fù)利用，但是硼酸 干燥脫水成為硼酐，溫度在30(TC以上才能進行，工業(yè)化實施難度較大， 并且硼酐價格昂貴，生產(chǎn)成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高效率、低成本、具有工業(yè)化 價值的甲酸提純的新技術(shù)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種甲酸的提純方法將質(zhì)量濃度在30% 50%的稀甲酸水溶液和 無水氯化鈣混合，加熱至80 95X:，使無水氯化鈣溶解，然后通過常壓 蒸餾得到高濃度甲酸；所加入的無水氯化鈣與稀甲酸水溶液中水的物質(zhì) 的量比為1: 1.5 1.8。
由氯化鈣的溶解性能可知，常壓下在45 175'C溫度范圍內(nèi)，氯化 鈣主要以二水合物的形式存在，所以本發(fā)明中，當(dāng)加熱至80 95"，稀 甲酸中的水與氯化鈣結(jié)合，主要形成二水氯化鈣。反應(yīng)式如下
CaCl2+2H20= CaCl2 2H20
從而在常壓蒸餾時，先將甲酸蒸出，所得的高濃度甲酸的質(zhì)量濃度 一般可達90%以上。
進一步，常壓蒸餾回收甲酸后，剩余的氯化鈣溶液可通過減壓蒸餾 脫除氯化鈣中的結(jié)晶水，使氯化鈣蒸干，得到的氯化鈣套用于下一批。
反應(yīng)式如下
CaCl2 2H20= CaCl2+2H20
更進一步，所述的減壓蒸餾回收氯化鈣的條件推薦為溫度150
180°C，真空度0.09 0.095MPa。
再進一步，本發(fā)明中加熱一般在攪拌條件下進行，無水氯化鈣和稀 甲酸投料完畢后，加熱攪拌時間一般在2 5小時。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在
a) 能夠?qū)?0 50%的稀甲酸提純到90% 92%的高濃度甲酸；
b) 本發(fā)明工藝中，只需將稀甲酸加入無水氯化鈣中，經(jīng)加熱攪拌使 其溶解，對操作溫度要求不高；且甲酸沸點低(100.7°C)，蒸餾溫度容 易達到，并且能在短時間內(nèi)蒸餾出甲酸，故能量消耗低，操作簡便，工 藝簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；
c) 無水氯化鈣價廉易得，其取代了那些價格昂貴且難以得到或者對 環(huán)境造成污染的吸水劑或共沸劑，并且剩余的氯化鈣溶液經(jīng)過減壓蒸餾 脫7K處理可以重復(fù)套用，使工藝成本大大降低。
綜上，本發(fā)明所述甲酸提純方法是一條操作簡便、快速、低成本、 清潔化的工藝，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明進行進一步描述。但本發(fā)明的保護范圍 并不僅限于此
向有恒溫油浴，溫度計，電動攪拌的2000毫升三口圓底燒瓶中， 加入1554克(14.0摩爾)無水氯化鈣，然后加入含量50。^的甲酸溶液
800克(其中甲酸中含有水的物質(zhì)的量為22.2摩爾)，在溫度80 95'C 下，加熱攪拌5小時，使氯化鈣溶解。待氯化鈣溶解后，經(jīng)常壓蒸餾， 收集100 106'C餾分。得到409.6克含量為91.6%的甲酸，甲酸回收率 93.8%。將剩余的氯化鈣溶液，在溫度150 180°C，真空度0.09 0.095MPa的條件下，進行減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干，套用于下一 批。
實施例2:
向有恒溫油浴、溫度計、電動攪拌的IOOO毫升三口圓底燒瓶內(nèi)加 入830克(7.5摩爾)的無水氯化鈣，然后加入含量44%的甲酸溶液400 克(其中甲酸中含有水的物質(zhì)的量為12.4摩爾)，在溫度80 95"C下， 加熱攪拌4小時，使氯化鈣溶解，待氯化鈣溶解后，常壓蒸餾，收集100 106。C的餾分，得到181.6克含量為91.1%的甲酸，甲酸回收率94.0%。 將剩余的氯化鈣溶液，在溫度150 180°C，真空度0.09 0.095MPa的 條件下，進行減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干，套用于下一批。
實施例3:
向有恒溫油浴、溫度計、電動攪拌的500毫升三口圓底燒瓶內(nèi)加入 365克(3.3摩爾)的無水氯化鈣，然后加入含量40%的甲酸溶液160 克(其中甲酸中含有水的物質(zhì)的量為5.3摩爾)，在溫度80 95。C下， 加熱攪拌4小時，使氯化鈣溶解，待氯化鈣溶解后，常壓蒸餾，收集100 106。C的餾分，得到65.9克含量為90.8%的甲酸，甲酸回收率為93.5%。
將剩余的氯化鈣溶液，在溫度150 180°C，真空度0.09 0.095MPa的 條件下，進行減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干，套用于下一批。
實施例4:
向有恒溫油浴、溫度計、電動攪拌的250毫升三口圓底燒瓶內(nèi)加入 180克(1.6摩爾)的無水氯化鈣，然后加入含量36%的甲酸溶液80克 (其中甲酸中含有水的物質(zhì)的量為2.8摩爾)，在溫度80 95。C下，力口 熱攪拌3小時，使氯化鈣溶解，待氯化鈣溶解后，常壓蒸餾，收集100 106。C的餾分，得到30.0克含量為90.9%的甲酸，甲酸回收率為94.7%。 將剩余的氯化鈣溶液，在溫度150 180°C，真空度0.09 0.095MPa的 條件下，進行減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干，套用于下一批。
實施例5:
向有恒溫油浴、溫度計、電動攪拌的250毫升三口圓底燒瓶內(nèi)加入 200克(1.8摩爾)的無水氯化鈣，然后加入含量30。/。的甲酸溶液80克 (其中甲酸中含有水的物質(zhì)的量為3.1摩爾)，在溫度80 95"C下，加 熱攪拌2小時，使氯化鈣溶解，待氯化鈣溶解后，常壓蒸餾，收集100 106'C的餾分，得到24.8克含量為90.1%的甲酸，甲酸回收率為93.2%。 將剩余的氯化鈣溶液，在溫度150 180°C，真空度0.09 0.095MPa的 條件下，進行減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干，套用于下一批。
權(quán)利要求
1、一種甲酸提純的新方法，其特征在于所述提純新方法為將質(zhì)量濃度為30％～50％的稀甲酸水溶液和無水氯化鈣混合，加熱至80～95℃，使無水氯化鈣溶解，然后通過常壓蒸餾得到高濃度的甲酸；所加入的無水氯化鈣與稀甲酸水溶液中水的物質(zhì)的量比為11.5～1.8。
2、 如權(quán)利要求1所述的甲酸提純新方法，其特征在于常壓蒸餾回 收甲酸后，將剩余的氯化鈣溶液通過減壓蒸餾脫水，使氯化鈣蒸干， 蒸干后的氯化鈣重復(fù)使用。
3、 如權(quán)利要求1所述的甲酸提純新方法，其特征在于所述的加熱 在攪拌的條件下進行。
4、 如權(quán)利要求3所述的甲酸提純新方法，其特征在于攪拌時間為2 5小時。
5、 如權(quán)利要求1所述的甲酸提純新方法，其特征在于所述提純方法 步驟如下將質(zhì)量濃度為30% 50%的稀甲酸水溶液注入盛有無水氯 化鈣的容器中，加熱至80 95°C，攪拌2 5小時使無水氯化鈣溶解， 然后通過常壓蒸餾得到高濃度的甲酸，剩余的氯化鈣溶液通過減壓蒸 餾脫水，使氯化鈣蒸干，蒸千后的氯化銬重復(fù)使用；所加入的無水氯 化鈣與稀甲酸水溶液中水的物質(zhì)的量比為1: 1.5 1.8。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甲酸提純的新方法，所述提純方法為將質(zhì)量濃度在30％以上的稀甲酸水溶液和無水氯化鈣混合，加熱至80～95℃，使無水氯化鈣溶解，然后通過常壓蒸餾得到高濃度的甲酸；所加入的無水氯化鈣與稀甲酸水溶液中水的物質(zhì)的量比為1∶1.5～1.8。本發(fā)明所述甲酸提純方法是一條操作簡便、快速、低成本、清潔化的工藝，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C53/02GK101391945SQ200810122018
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者丁成榮, 翼 張, 來虎欽, 莉 許, 謝思澤, 賀孝嘯 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)