一種冰醋酸的純化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冰醋酸提純的技術領域，尤其涉及一種冰醋酸的純化方法。
【背景技術】
[0002]冰醋酸廣泛存在于自然界中，它是一種有機化合物，是典型的脂肪酸，是食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來源。在家庭中，冰醋酸稀溶液常被用作除垢劑。食品工業(yè)方面，在食品添加劑列表E260中，冰醋酸是規(guī)定的一種酸度調(diào)節(jié)劑。純的冰醋酸是無色的吸濕性液體，凝固點為16.6°C，凝固后為無色晶體。盡管根據(jù)冰醋酸在水溶液中的離解能力它是一個弱酸，但是冰醋酸是具有腐蝕性的，其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。冰醋酸也被用來制造電影膠片所需要的醋酸纖維素和木材用膠粘劑中的聚乙酸乙烯酯，以及很多合成纖維和織物。在所有化工產(chǎn)品中醋酸是唯一可以和石油化工競爭的煤炭化工產(chǎn)品。
[0003]現(xiàn)有技術中，關于冰醋酸提純方法的研宄披露甚少。由于工業(yè)品冰醋酸中主要雜質(zhì)為水、痕量的乙醛和其它可氧化的物質(zhì)，常規(guī)提純方法是采用蒸餾獲得純化的冰醋酸，該方法雖然純化步驟簡便，但用該方法提純得到的產(chǎn)品無法達到行業(yè)標準?！都兓瘜W試劑》中介紹了一種冰醋酸的純化方法，該方法將少量無水醋酸鈉和二氧化鉛加入冰醋酸中，放置數(shù)口并不時振蕩，然后蒸餾獲得純化的冰醋酸，該方法得到的產(chǎn)品純度一般，且時間長，工業(yè)化生產(chǎn)的價值不大。專利CN 102746136公開了一種乙酸的純化方法，其方法包括采用高錳酸鉀進行氧化、乙酸酐吸水、四乙酸硼砂進行干燥等，該方法中由于高錳酸鉀、乙酸酐和四乙酸硼砂的加入，難以避免會引入微量的新雜質(zhì)，且會增加后期分離這些加入物的操作步驟，造成物質(zhì)損失，收率不夠高，且最終純化效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種冰醋酸的純化方法，該純化方法環(huán)保、操作簡單，經(jīng)該純化方法得到的提純產(chǎn)品的純度較高和收率。
[0005]一種冰醋酸的純化方法，包括以下步驟:
[0006](I)將冰醋酸粗品用臭氧接觸的處理，得到去雜產(chǎn)物；
[0007](2)將所述去雜產(chǎn)物采用ZSM-5分子篩吸附；
[0008](3)向經(jīng)所述吸附得到的產(chǎn)物加入脂肪族叔胺或內(nèi)酰胺后，置于精餾設備中進行精餾。
[0009]上述步驟(I)中臭氧接觸采用的臭氧是一種氧氣的同素異形體，其強氧化性可氧化更低氧化電勢的物質(zhì)，因而其不僅可以除去乙酸粗品中的羰基雜質(zhì)(例如乙醛)，還可以除去通過由通常的乙酸制備方法(甲醇催化羰基法)制備的乙酸粗品中的其它不飽和物和碘化物等雜質(zhì)。
[0010]臭氧接觸中的臭氧的來源可通過由任何適用的方法，如石英版無聲放電或一般稱為電暈放電的電火花放電來產(chǎn)生奧氧而進行臭氧分解，但以便用波長在約1000埃至2950埃的輻射源照射空氣或氧氣以獲得臭氧為宜。為了工業(yè)化生產(chǎn)臭氧，采用在空氣或氧氣中便用電暈放電技術較好。紫外輻射型臭氧氧發(fā)生器一般僅用于小規(guī)模模體系。
[0011]臭氧接觸的時間足可變的，但已發(fā)現(xiàn)，其作用基本是瞬時完成的，當然過度處理也無害。當處理時間低于半小時時獲得良好結(jié)果，例如時間約5至15分鐘。臭氧的用量為以冰醋酸粗品質(zhì)量計30?500ppm。除成本方面的問題外，奧氧濃度高是無奢的。
[0012]臭氧接觸可在有催化劑或無催化劑的條件下進行，本發(fā)明不作限定。為加快臭氧處理的速率之需要，可以采用催化劑，催化劑的用量可根據(jù)實際之所需，例如以冰醋酸粗品質(zhì)量計催化劑的用量為以冰醋酸粗品質(zhì)量計0.1?5%。。催化劑為選自錳、鉑、鈀、銠、銀、釕、鎳、鉻中的至少一種金屬或者其鹽中的至少一種，如催化效果有嚴苛要求，可采用銠；如對成本有嚴苛要求，可采用二氧化錳。如有需要，可將催化劑與適宜的載體如硅藻土、汐險炭、二氧化硅、碳化硅、氧化鋁、沸石(八面沸石)等相混合。當然為操作方便且提高催化效果之目的，可用反應床作為催化劑的負載體。在固定床反應器中便用催化劑較好，井且臭氧分解可在20°C至50°C的溫度下以連續(xù)或間歇方式進行.只要不超過自燃極限。對溫度和壓力條件要求并不苛刻。
[0013]經(jīng)步驟(I)臭氧接觸的處理，乙酸中的碘化物、不飽和物質(zhì)和羰基雜質(zhì)與臭氧反應形成需可與乙酸相分離的反應性氧化物質(zhì)或絡合物。為了使乙酸與之分離，采用步驟(2)的分子篩ZSM-5處理。ZSM-5分子篩的孔徑為0.53X0.56nm，能較好將選擇乙酸分子通過而將臭氧同碘化物、不飽和物質(zhì)和羰基雜質(zhì)與臭氧反應形成的氧化物質(zhì)或絡合物，而達到將乙酸分離的目的。ZSM-5分子篩的屬性已為本領域技術人員所熟知。如有為提高分子篩ZSM-5吸附之效果，可將ZSM-5分子篩進行浸漬改性。浸漬改性的溫度、浸漬液等條件已在現(xiàn)有技術中有公開，在此不再贅述。吸附的時間可變化，例如優(yōu)選為20?30min。ZSM-5分子篩的用量以與冰醋酸粗品的質(zhì)量比為1:0.04?0.06為佳。
[0014]步驟(3)中采用脂肪族叔胺或內(nèi)酰胺可作為萃取劑進行精餾。與不加萃取劑的單純精餾相比，本發(fā)明萃取-精餾復合方式能顯著提高精餾的效果。本發(fā)明對脂肪族叔胺無特殊要求，可以為仏?C8叔胺，例如三甲基胺。內(nèi)酰胺為也無特殊限定，例如五元環(huán)或六元環(huán)的內(nèi)酰胺，例如丁內(nèi)酰胺。這里精餾的裝置可以為市售的產(chǎn)品，例如石英玻璃精餾塔，精餾的具體操作也可采用本領域常用的具體工藝條件。精餾的流速以20?30mL/min的流速為宜。
[0015]術語“冰醋酸粗品”即工業(yè)級純度的冰醋酸。
[0016]術語“脂肪族叔胺”指除了芳香族之外烴基與氮形成的叔胺，這里除了芳香族之外烴基包括脂肪烴，例如烷烴、炔烴、烯烴，也包括脂環(huán)烴。
[0017]術語“內(nèi)酰胺”指性對于鏈狀酰胺而言，即分子結(jié)構(gòu)為含有酰胺基的環(huán)狀物。
[0018]本發(fā)明的純化方法中首先采用臭氧接觸，可對冰醋酸粗品所含的羰基雜質(zhì)、其它不飽和物和碘化物雜質(zhì)；然后采用ZSM-5分子篩能將上述羰基雜質(zhì)、其它不飽和物和碘化物與臭氧形成的絡合物或氧化物從乙酸中分離出來。最后采用脂肪族叔胺或內(nèi)酰胺作為萃取劑進行精餾，提高了精餾的效果，上述方法簡化了操作工序，操作過程更環(huán)保，同時保證了產(chǎn)品的