阅读说明：本技术 一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法 (extraction and water washing method of trimethylolpropane heavy component ) 是由 郑铁江 蒋国强 吴晓明 马阳升 俞晔虎 赵跃 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明属于有机化合物分离提纯领域,尤其是一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法,包括以下步骤：取三羟甲基丙烷重组分加水稀释,再加入浓硫酸搅匀加热水解；水解结束后加入NaOH中和至PH7；加热萃取瓶,将原料溶液、有机相溶剂和水进入多级萃取水洗系统；从萃取系统中收集萃取水相及油相液；进行气相色谱仪检测。本发明的萃取水洗方法流程简易、操作简单,采用自配的C<Sub>8</Sub>、C<Sub>9</Sub>溶剂加入原料溶液中在规定的温度内进行多级萃取水洗,可以有效地降低三羟甲基丙烷重组分中三三羟甲基丙烷等杂质的含量,从而提高后期双三羟甲基丙烷的收率,利于三羟甲基丙烷重组分的回收利用,达到了节能减排、环保节约的作用。(The invention belongs to the field of separation and purification of organic compounds, and particularly relates to a trimethylolpropane heavy component extraction and washing method, which comprises the following steps: diluting trimethylolpropane heavy components with water, adding concentrated sulfuric acid, stirring uniformly, heating and hydrolyzing; adding NaOH to neutralize to PH7 after hydrolysis; heating the extraction bottle, and introducing the raw material solution, the organic phase solvent and water into a multi-stage extraction water washing system; collecting an extraction water phase and an oil phase liquid from an extraction system; and (5) carrying out gas chromatograph detection. The extraction and water washing method has simple process and simple operation, and adopts the self-prepared C 8 、C 9 The solvent is added into the raw material solution to carry out multi-stage extraction and water washing at a specified temperature, so that the content of impurities such as trimethylolpropane in the trimethylolpropane heavy component can be effectively reduced, and the yield of the ditrimethylolpropane at the later stage is improvedThe method is beneficial to recycling trimethylolpropane heavy components, and achieves the effects of energy conservation, emission reduction, environmental protection and saving.)

一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法

技术领域

本发明属于机化合物分离提纯技术领域，具体涉及一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法。

背景技术

双三羟甲基丙烷(Di-TMP，CAS号为23235-61-2)是一种平面结构的分子，带有4个比较活泼的伯羟基，具有比三羟甲基丙烷更优越的性能，可以替代甘油、新戊二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷等多元醇，用于生产醇酸树脂、聚氨酯树脂、润滑剂、***、增塑剂、松香酯和高级航空润滑油，尤其在表面活性剂和航空润滑油方面的应用更具有独特的性能；双三羟甲基丙烷也是生产丙烯酸单体/低聚物、合成润滑油、特种树脂及化学中间体、涂料树脂、PVC稳定剂及其它精细化学品的原料。

双三羟甲基丙烷一般作为三羟甲基丙烷生产过程中的副产品来提取，从投料开始一般需要经过反应、蒸发脱水、萃取、溶剂回收、精馏、提纯等步骤才能得到可用于提取双三羟甲基丙烷的釜残液，然后通过精馏提取过的三羟甲基丙烷釜残液来提取双三羟甲基丙烷，一般采用先溶解、活性炭吸附脱色，然后用结晶的办法来实现提纯。

目前双三羟甲基丙烷生产采用三羟甲基丙烷重组分提取，多采用结晶技术，通过重结晶将双三羟甲基丙烷富集提纯，而重组分中的杂质如三三羟甲基丙烷等会影响双三羟甲基丙烷的结晶分离，从而影响双三羟甲基丙烷的收率不足98％。因此，急需一种技术方法在结晶前对重组分进行处理，来降低其中三三羟甲基丙烷等杂质的含量，从而提高后期双三羟甲基丙烷的收率，以确保其在98％以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法，可以有效地降低三羟甲基丙烷重组分中三三羟甲基丙烷等杂质的含量。

为解决上述问题，本发明所提供的技术方案为一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法，包括以下步骤：

S1、取三羟甲基丙烷重组分加水稀释，再加入浓硫酸搅匀，在 80-90℃下水解2-4小时；

S2、水解结束后加入NaOH中和至PH7；

S3、加热萃取瓶，将S2所得的原料溶液、有机相溶剂和水进入多级萃取水洗系统；

S4、从萃取系统中收集萃取水相及油相液；收集的水相和油相液分别用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在150℃酯化1 小时，随后进行气相色谱仪检测。

进一步地，S1中三羟甲基丙烷重组分与水的比例为1:1，浓硫酸为总质量的3‰。

进一步地，所述S1中三羟甲基丙烷重组分中各成分原始含量为三羟甲基丙烷36-42％、双三羟甲基丙烷41-44.5％、三三羟甲基丙烷 4-5.1％、杂质12-19％。

进一步地，S3中萃取瓶的温度为40-70℃。

进一步地，所述S3中原料溶液从进料口打入，进入萃取水洗系统，有机溶剂从油相入口进入萃取瓶，水从水相入口打入萃取瓶。

所述多级萃取系统为从下向上一级一级往上萃取，整个系统水相自流流入下级萃取瓶，油相用泵逐级打入上级萃取瓶。

进一步地，所述S3中有机溶剂为C₈、C₉混合溶剂，比例为C₈： C₉＝1-2：2-3，其中C₈为二甲苯、辛醇、异辛醇、乙基苯中的一种， C₉为偏三甲苯、甲基乙基苯的一种。

进一步地，所述S3中原料溶液、有机溶剂和水的比例为5:7:10。

进一步地，所述S4中气相色谱仪检测含量均为归一化法得到的面积百分含量，萃取后水相各组分含量要求为：双三羟甲基丙烷≥ 50.5％，三羟甲基丙烷≥45％，三三羟甲基丙烷≤0.7％，其他物质≤ 3.8％。

本发明的有益效果为：本发明的萃取水洗方法流程简易、操作简单，采用C₈、C₉混合溶剂加入原料溶液中在规定的温度内进行多级萃取水洗，可以有效地降低三羟甲基丙烷重组分中三三羟甲基丙烷等杂质的含量，从而提高后期双三羟甲基丙烷的收率，利于三羟甲基丙烷重组分的回收利用，达到了节能减排、环保节约的作用。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的一个具体实施例中，具体公开了一种三羟甲基丙烷重组分的萃取水洗方法，包括以下步骤：

S1、取三羟甲基丙烷重组分按照质量比1:1加水稀释，再加入总质量3‰浓硫酸搅匀，在80-90℃下水解2-4小时，水解步骤主要将缩醛水解成有用成分环三羟缩甲醛CTF和三羟甲基丙烷，水解方程式如下：

S2、水解结束后加入NaOH中和至PH7；

S3、加热萃取瓶至40-70℃，将S2所得的原料溶液、C₈和C₉混合溶剂及水进入五级萃取水洗系统，原料溶液从进料口打入，进入萃取水洗系统，有机溶剂从油相入口进入萃取瓶，水从水相入口打入萃取瓶；优选地，所述五级萃取系统为从下向上一级一级往上萃取，整个系统水相自流流入下级萃取瓶，油相用泵逐级打入上级萃取瓶；

S4、从萃取系统中收集萃取水相及油相液；收集的水相和油相液分别用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在150℃酯化1 小时，随后进行气相色谱仪检测；

萃取后水相各组分含量要求为：双三羟甲基丙烷≥50.5％，三羟甲基丙烷≥45％，三三羟甲基丙烷≤0.7％，其他物质≤3.8％。

实施例1

1、取2Kg三羟重组分，按照质量比1:1加水稀释，再加总质量3‰浓硫酸，搅匀，在80℃水解2-4小时，水解步骤主要将缩醛水解成有用成分环三羟缩甲醛CTF和三羟甲基丙烷；

2、水解结束后加入NaOH中和至PH7，备用；

3、打开萃取瓶的转子搅拌和加热至45℃；

4、防止低温时水相中双三羟结晶堵塞管道，待萃取瓶内温度达到45℃后，开始用泵将中和好的原料溶液、C₈和C₉混合溶剂、水打入五级萃取水洗系统，其中C₈为辛醇、C₉为偏三甲苯，C₈：C₉＝1:2；

5、C₈、C₉混合溶剂从油相入口打入萃取瓶，水从水相入口打入萃取瓶，原料溶液从进料口打入，进入萃取水洗系统，整个系统水相自流流入下级萃取瓶，C₈、C₉混合溶剂用泵逐级打入上级萃取瓶；

6、收集萃取水相以及油相液；

7、收集的水相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在 150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测；

8、收集的油相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在 150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测。

实施例2

1、取2Kg三羟重组分，按照质量比1:1加水稀释，再加总质量 3‰浓硫酸，搅匀，在80℃水解2-4小时，水解步骤主要将缩醛水解成有用成分环三羟缩甲醛CTF和三羟甲基丙烷；

2、水解结束后加入NaOH中和至PH7，备用；

3、打开萃取瓶的转子搅拌和加热至45℃；

4、防止低温时水相中双三羟结晶堵塞管道，待萃取瓶内温度达到45℃后，开始用泵将中和好的原料溶液、C₈和C₉混合溶剂、水打入五级萃取水洗系统，其中C₈为辛醇、C₉为偏三甲苯，C₈：C₉＝2:3；

5、C₈、C₉混合溶剂从油相入口打入萃取瓶，水相从水相入口打入萃取瓶，原料从进料口打入，进入萃取水洗系统，整个系统水相自流流入下级萃取瓶，油相用泵逐级打入上级萃取瓶；

6、收集萃取水相以及油相液；

7、收集的水相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在 150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测；

8、收集的油相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在 150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测。

实施例3

1、取2Kg三羟重组分，按照质量比1:1加水稀释，再加总质量 3‰浓硫酸，搅匀，在80℃水解2-4小时，水解步骤主要将缩醛水解成有用成分环三羟缩甲醛CTF和三羟甲基丙烷；

2、水解结束后加入NaOH中和至PH7，备用；

3、打开萃取瓶的转子搅拌和加热至65℃；

4、防止低温时水相中双三羟结晶堵塞管道，待萃取瓶内温度达到65℃后，开始用泵将中和好的原料溶液、C₈和C₉混合溶剂、水打入五级萃取水洗系统，其中C₈为辛醇、C₉为偏三甲苯，C₈：C₉＝2:3；

5、C₈、C₉混合溶剂从油相入口打入萃取瓶，水从水相入口打入萃取瓶，原料从进料口打入，进入萃取水洗系统，整个系统水相自流流入下级萃取瓶，油相用泵逐级打入上级萃取瓶；

6、收集萃取水相以及油相液；

7、收集的水相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在 150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测；

8、收集的油相用旋转蒸发仪脱去水，取0.5g加入5ml醋酸酐在150℃酯化1小时，随后进行气相色谱仪检测。

三组实施例检测数据如下：

从结果可以看出，经过萃取后，水相中三三羟等杂质含量明显降低，提高了双三羟的含量以及确保了后期双三羟的收率≥98％。

以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。