專利名稱：一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機化工生產(chǎn)季戊四醇所得廢液的治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一 種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其原料為生產(chǎn)季戊四醇所得廢液。
背景技術(shù)：
季戊四醇是一種用途很廣的有機中間體，常用于涂料工業(yè)、是醇酸涂料的原料，能 使涂料膜的硬度、光澤度和耐久性得以改善；也用作清漆、色漆的印刷油墨等松香脂的原 料，并可制造阻燃性的涂料，干性油和航空油潤滑油等。以季戊四醇為原料制成季戊四醇四 硝酸脂是爆炸性的炸藥。季戊四醇脂肪酸脂可作聚氯乙烯類樹脂的增塑劑和穩(wěn)定劑，此外， 還可用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和潤滑油等制造。季戊四醇是以甲醛和乙醛為原料，在堿性催化劑存在下縮合制得。具體的說就是 37%的甲醛在攪拌的情況下和氫氧化鈉及乙醛，用蒸汽緩慢升溫至25-32攝氏度，維持此 溫度攪拌6-7小時，加入與氫氧化鈉等摩爾折百的硫酸進(jìn)行中和，濾液在減壓下蒸發(fā)濃縮、 結(jié)晶、過濾和干燥制得成品。生產(chǎn)季戊四醇所得廢液來自過濾和洗滌的母液和洗滌水。母液中含有甲酸鈉 25%、季戊四醇6-8%、其他有機物質(zhì)15%。每生產(chǎn)一噸季戊四醇，約有3立方米結(jié)晶母液 排出。若按收率80%計，則每生產(chǎn)一噸季戊四醇要副產(chǎn)甲酸鈉0.6噸。用體積計算單位為 甲酸鈉體積含量為300-500 (g/L)，季戊四醇體積含量50-100 (g/L)，生產(chǎn)每噸產(chǎn)品的母液 排放量為2-3噸。如果生產(chǎn)季戊四醇所得廢液任意排放或丟棄，不經(jīng)影響環(huán)境，也浪費原料，為此， 有必要探索生產(chǎn)季戊四醇所得廢液的綜合治理和應(yīng)用方法。

發(fā)明內(nèi)容
用甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇，所得廢液中含有甲酸鈉25wt. %、季戊四醇 6-8wt. %、其他有機物質(zhì)15wt. %。為了對其綜合治理和應(yīng)用，本發(fā)明提供了一種制備季戊 四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其原料為甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液。該方 法，將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液經(jīng)過簡單的加工處理，制得季戊四醇、甲酸鉀 和碳酸鈉，充分利用了甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液的潛在價值，且不產(chǎn)生二次 污染，是一個變廢為寶，經(jīng)濟適用的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其原料 為甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液，包括如下步驟步驟A 將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液經(jīng)減壓蒸餾為季戊四醇飽和溶 液，而后冷卻，季戊四醇結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；濾液一進(jìn)一步 減壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，而后冷卻，甲酸鈉結(jié)晶析出，在經(jīng)過濾分離，得到甲酸鈉晶體 和濾液二 ；步驟B 將上述得到的季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品；
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步驟C:將上述得到的甲酸鈉晶體溶于水，而后與碳酸鉀溶液以甲酸鈉和碳酸鉀 的純物質(zhì)的摩爾含量之比為2 0.8-1. 2反應(yīng)，得到含甲酸鉀和碳酸鈉的溶液，經(jīng)過濾，得 到極其少量的濾餅雜質(zhì)和澄清的濾液三；步驟D 濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10°C，此時，碳酸鈉的飽和 度為12. 2g，甲酸鉀的飽和度為313g，因此，碳酸鈉結(jié)晶析出，而甲酸鉀仍在溶液中，經(jīng)過 濾分離，得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至 10°C，此時，由于此時溶液中碳酸鈉的含量極少，因此，甲酸鉀大量結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離， 得到甲酸鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉 產(chǎn)品和甲酸鉀產(chǎn)品。本發(fā)明所述制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其化學(xué)反應(yīng)方程式2HC00Na+K2C03 = = = = 2HC00K+Na2C03本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，將 甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液經(jīng)過簡單的加工處理，制得季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和 碳酸鈉，充分利用了甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液的潛在價值，且不產(chǎn)生二次污 染，是一個變廢為寶，經(jīng)濟適用的方法。該方法操作簡單，設(shè)備投資少，值得推廣應(yīng)用。
具體實施例方式實施例1 一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其原料為甲醛和乙醛 縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液，其中，甲酸鈉25wt. %、季戊四醇7wt. %，包括如下步驟步驟A 將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液M4kg，經(jīng)減壓蒸餾為季戊四醇 飽和溶液，而后冷卻，季戊四醇結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；濾液一 進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，而后冷卻，甲酸鈉結(jié)晶析出，在經(jīng)過濾分離，得到甲酸 鈉晶體和濾液二；步驟B 將上述得到的季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品；其 含有的季戊四醇純物質(zhì)的質(zhì)量為38. 08kg ；步驟C:將上述得到的甲酸鈉晶體溶于水，而后與碳酸鉀溶液以甲酸鈉和碳酸鉀 的純物質(zhì)的摩爾含量之比為2 1.2反應(yīng)，得到含甲酸鉀和碳酸鈉的溶液，經(jīng)過濾，得到極 其少量的濾餅雜質(zhì)和澄清的濾液三；步驟D 濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10°C，此時，碳酸鈉的飽和 度為12. 2g，甲酸鉀的飽和度為313g，因此，碳酸鈉結(jié)晶析出，而甲酸鉀仍在溶液中，經(jīng)過 濾分離，得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至 10°C，此時，由于此時溶液中碳酸鈉的含量極少，因此，甲酸鉀大量結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離， 得到甲酸鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉 產(chǎn)品和甲酸鉀產(chǎn)品；其含有的碳酸鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量為l(^kg，其含有的甲酸鉀的純物質(zhì) 的質(zhì)量為16^ig。實施例2 一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其原料為甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季 戊四醇所得廢液，其中，甲酸鈉25wt. %、季戊四醇7wt. %，包括如下步驟步驟A 將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液M4kg，經(jīng)減壓蒸餾為季戊四醇飽和溶液，而后冷卻，季戊四醇結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；濾液一 進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，而后冷卻，甲酸鈉結(jié)晶析出，在經(jīng)過濾分離，得到甲酸 鈉晶體和濾液二；步驟B 將上述得到的季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品；其 含有的季戊四醇純物質(zhì)的質(zhì)量為38. 08kg ；步驟C:將上述得到的甲酸鈉晶體溶于水，而后與碳酸鉀溶液以甲酸鈉和碳酸鉀 的純物質(zhì)的摩爾含量之比為2 1反應(yīng)，得到含甲酸鉀和碳酸鈉的溶液，經(jīng)過濾，得到極其 少量的濾餅雜質(zhì)和澄清的濾液三；步驟D 濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10°C，此時，碳酸鈉的飽和 度為12. 2g，甲酸鉀的飽和度為313g，因此，碳酸鈉結(jié)晶析出，而甲酸鉀仍在溶液中，經(jīng)過 濾分離，得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至 10°C，此時，由于此時溶液中碳酸鈉的含量極少，因此，甲酸鉀大量結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離， 得到甲酸鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉 產(chǎn)品和甲酸鉀產(chǎn)品；其含有的碳酸鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量為l(^kg，其含有的甲酸鉀的純物質(zhì) 的質(zhì)量為16^ig。實施例3 —種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其中，甲酸鈉25wt. 季戊四醇7wt. %，其原料為甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液，包括如下步驟步驟A 將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液M4kg，經(jīng)減壓蒸餾為季戊四醇 飽和溶液，而后冷卻，季戊四醇結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；濾液一 進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，而后冷卻，甲酸鈉結(jié)晶析出，在經(jīng)過濾分離，得到甲酸 鈉晶體和濾液二；步驟B 將上述得到的季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品；其 含有的季戊四醇純物質(zhì)的質(zhì)量為38. 08kg ；步驟C:將上述得到的甲酸鈉晶體溶于水，而后與碳酸鉀溶液以甲酸鈉和碳酸鉀 的純物質(zhì)的摩爾含量之比為2 0.8反應(yīng)，得到含甲酸鉀和碳酸鈉的溶液，經(jīng)過濾，得到極 其少量的濾餅雜質(zhì)和澄清的濾液三；步驟D 濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10°C，此時，碳酸鈉的飽和 度為12. 2g，甲酸鉀的飽和度為313g，因此，碳酸鈉結(jié)晶析出，而甲酸鉀仍在溶液中，經(jīng)過 濾分離，得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至 10°C，此時，由于此時溶液中碳酸鈉的含量極少，因此，甲酸鉀大量結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離， 得到甲酸鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉 產(chǎn)品和甲酸鉀產(chǎn)品；其含有的碳酸鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量為84. mcg，其含有的甲酸鉀的純物質(zhì) 的質(zhì)量為134. 4kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干 簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，其特征在于，其原料為甲醛和乙醛 縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液，包括如下步驟步驟A 將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液經(jīng)減壓蒸餾為季戊四醇飽和溶液， 而后冷卻，季戊四醇結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；濾液一進(jìn)一步減 壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，而后冷卻，甲酸鈉結(jié)晶析出，在經(jīng)過濾分離，得到甲酸鈉晶體和 濾液二 ；步驟B 將上述得到的季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品； 步驟C:將上述得到的甲酸鈉晶體溶于水，而后與碳酸鉀溶液以甲酸鈉和碳酸鉀的純 物質(zhì)的摩爾含量之比為2 0.8-1. 2反應(yīng)，得到含甲酸鉀和碳酸鈉的溶液，經(jīng)過濾，得到極 其少量的濾餅雜質(zhì)和澄清的濾液三；步驟D 濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10°C，此時，碳酸鈉的飽和度為 12. 2g，甲酸鉀的飽和度為313g，因此，碳酸鈉結(jié)晶析出，而甲酸鉀仍在溶液中，經(jīng)過濾分離， 得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四進(jìn)一步減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至10°C，此 時，由于此時溶液中碳酸鈉的含量極少，因此，甲酸鉀大量結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，得到甲酸 鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉產(chǎn)品和甲 酸鉀產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備季戊四醇聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀和碳酸鈉的方法，將甲醛和乙醛縮合生產(chǎn)季戊四醇所得廢液減壓蒸餾為季戊四醇飽和溶液，冷卻，經(jīng)過濾分離，得到季戊四醇晶體和濾液一；季戊四醇晶體經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到季戊四醇產(chǎn)品；濾液一減壓蒸餾為甲酸鈉飽和溶液，冷卻，經(jīng)過濾分離，得到甲酸鈉晶體，將甲酸鈉晶體溶于水，與碳酸鉀溶液反應(yīng)經(jīng)過濾，得到澄清的濾液三；濾液三經(jīng)減壓蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，冷卻至10℃，經(jīng)過濾分離，得到碳酸鈉晶體和濾液四；濾液四減壓蒸餾為甲酸鉀過飽和溶液，冷卻至10℃，經(jīng)過濾分離，得到甲酸鉀晶體；碳酸鈉晶體和甲酸鉀晶體分別進(jìn)洗滌、干燥和粉碎，從而分別得到碳酸鈉產(chǎn)品和甲酸鉀產(chǎn)品。
文檔編號C07C29/76GK102115408SQ20101061130
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者王嘉興 申請人:汪晉強