專利名稱：由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機化工產品生產工藝，具體地說是一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝。
背景技術：
苯乙酸是一種重要的有機化工原料。醫藥工業主要用于青霉素、地巴唑等藥物的生產；苯乙酸經氯化、酯化得到α-氯代苯乙酸乙酯，用于廣譜性有機磷殺蟲劑稻豐散和乙基稻豐散的生產，其本身也是農藥植物生長刺激素；苯乙酸在低濃度時具有甜蜂蜜味，苯乙酸及其酯類作為定香劑或修飾劑，廣泛用于香料工業。苯乙酸生產工藝主要有苯乙腈酸性水解法、苯乙腈堿性水解法、苯乙烯法、氯化芐羰基化合成法、苯乙酮法、苯乙醇法等。目前已經工業化的方法主要有苯乙腈酸性水解法、苯乙腈堿性水解法和氯化芐羰基化合成法。其中苯乙腈堿性水解法、氯化芐羰基化合成法 的中間產物均為含有雜質的苯乙酸鹽，現有工藝多采用將含雜質的苯乙酸鹽溶液直接加酸酸化，析出苯乙酸粗品結晶，再將粗品苯乙酸用水或有機溶劑重結晶提純，或采用將粗品苯乙酸結晶減壓精餾提純。因苯乙酸沸點高，減壓精餾需采用高溫和高真空條件，操作難以控制，能耗高，設備要求高，成本較高等而少采用。目前采用較多的為重結晶法工藝。因苯乙酸在水中的溶解度小，水重結晶法生產效率低，能耗高，廢水量大；有機溶劑重結晶法缺點是溶劑損耗大、成本高，產品質量不穩定；重結晶法都是先從溶液中析出粗品苯乙酸結晶，再用水或有機溶劑進行二次結晶提純，工藝繁雜，所得的苯乙酸片狀結晶，產品疏松，堆積密度小，不便于烘干與貯運，且在操作過程中產生具有惡臭的揮發性氣味，嚴重影響環境質量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種工藝更為簡單合理，成本低，產品質量好的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸成品的工藝。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，其特點是，包括以下步驟
(1)稀釋將由苯乙腈堿性水解工藝或者氯化芐羰基化合成工藝制得的含雜質的苯乙酸鹽溶液用去離子水稀釋至濃度不高于500g/l ;苯乙酸鹽溶液為苯乙酸鈉溶液、苯乙酸鉀溶液、苯乙酸銨溶液中的一種或者幾種組成的混合溶液；
(2)脫色稀釋后的苯乙酸鹽溶液用無機酸調節pH值至8.5 9. 5，溫度控制在10°C 60°C，加入活性炭攪拌脫色2. O 2. 5小時，過濾；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸；
(3)氧化脫色濾液用無機酸調節pH值至4 6，加入適量的氧化劑溶液，攪拌升溫至50°C 55°C，反應時間為I I. 5小時，靜置O. 5 I. O小時，分層，排出下層油狀雜質；所述氧化劑選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽或者雙氧水；(4)酸化除雜后的溶液攪拌后繼續加無機酸酸化至pH值至1，酸化加酸在攪拌下緩緩滴加，溫度控制在20°C 50°C，加完后再緩慢升溫至75°C 80°C，靜置O. 5 I. O小時，分層，排出下層廢水；
(5)洗滌上層油層加入適量的水，在75°C 80°C溫度下攪拌洗滌，再靜置O.5 I. O小時，分層;
(6)真空脫水洗滌后的油層在減壓下，真空度600mmHg 750mmHg，溫度80°C 85°C，脫除水分；
(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于帶冷卻裝置的制片機，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，即得苯乙酸成品。本發明所述的工藝中，進一步優選的技術方案如下
I.步驟(2)、(3)和(4)中所述的無機酸優選為質量濃度為10% 98%的硫酸或質量 濃度為10% 31%的鹽酸。2.在步驟(I)中，苯乙酸鹽稀釋濃度優選為200g/l 400g/l。3.在步驟(2)中，所述過濾操作進根據需要加入助濾劑，過濾方式優選采用壓濾或真空抽濾。4.在步驟(3)中，所述的氧化劑優選為有效氯質量含量> 7%的次氯酸鈉溶液或質量含量10% 27%雙氧水溶液。5.在步驟(5)中,所述洗漆用水優選為去離子水,用水量優選為水油體積比(I 5) I。6.在步驟(5)中，分出的下層洗滌水優選返回步驟(I)稀釋工序套用。7.在步驟(7)中，制片機優選為鋼帶式或轉鼓式，內置冷卻裝置，冷卻介質為水或冷凍鹽水。本發明工藝不需要先析出粗品苯乙酸固體結晶，而采用含雜質的苯乙酸鹽溶液直接脫色，效果好且過濾容易，解決了由苯乙酸直接脫色過濾的難題；采用氧化劑除雜，產品質量好；采用加熱熔融真空脫水，避免了先從溶液中析出結晶，使干燥易于進行，簡化了操作，提高了生產效率；系統密閉運行，減少了惡臭氣味的揮發，改善了生產環境；該工藝改變了以往產品的外觀形態，降低了產品比表面積，增大了產品的堆積密度，便于使用與貯運。與現有技術相比，本發明工藝更為簡單合理，成本低，產品質量好、便于使用與貯運，提高了生產效率，改善了生產環境，可實現規模化生產。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步描述本發明的技術方案。實施例1，一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，包括以下步驟
(1)稀釋將由苯乙腈堿性水解工藝或者氯化芐羰基化合成工藝制得的含雜質的苯乙酸鹽溶液用去離子水稀釋至濃度不高于500g/l ;苯乙酸鹽溶液為苯乙酸鈉溶液、苯乙酸鉀溶液、苯乙酸銨溶液中的一種或者幾種組成的混合溶液；
(2)脫色稀釋后的苯乙酸鹽溶液用無機酸調節pH值至8.5，溫度控制在10°C，加入活性炭攪拌脫色2. O小時，過濾；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸；
(3)氧化脫色濾液用無機酸調節pH值至4，加入適量的氧化劑溶液，攪拌升溫至50°C，反應時間為I小時，靜置O. 5小時，分層，排出下層油狀雜質；所述氧化劑選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽或者雙氧水； (4)酸化除雜后的溶液攪拌后繼續加無機酸酸化至pH值至1，酸化加酸在攪拌下緩緩滴加，溫度控制在20°C，加完后再緩慢升溫至75°C，靜置O. 5小時，分層，排出下層廢水；
(5)洗滌上層油層加入適量的水，在75°C溫度下攪拌洗滌，再靜置O.5 I. O小時，分
層；
(6)真空脫水洗滌后的油層在減壓下，真空度600mmHg，溫度80°C，脫除水分；
(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于帶冷卻裝置的制片機，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，即得苯乙酸成品。實施例2，一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，包括以下步驟
(1)稀釋將由苯乙腈堿性水解工藝或者氯化芐羰基化合成工藝制得的含雜質的苯乙酸鹽溶液用去離子水稀釋至濃度不高于500g/l ;苯乙酸鹽溶液為苯乙酸鈉溶液、苯乙酸鉀溶液、苯乙酸銨溶液中的一種或者幾種組成的混合溶液；
(2)脫色稀釋后的苯乙酸鹽溶液用無機酸調節pH值至9.5，溫度控制在60°C，加入活性炭攪拌脫色2. 5小時，過濾；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸；
(3)氧化脫色濾液用無機酸調節pH值至6，加入適量的氧化劑溶液，攪拌升溫至55°C，反應時間為I. 5小時，靜置I. O小時，分層，排出下層油狀雜質；所述氧化劑選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽或者雙氧水；
(4)酸化除雜后的溶液攪拌后繼續加無機酸酸化至pH值至1，酸化加酸在攪拌下緩緩滴加，溫度控制在50°C，加完后再緩慢升溫至80°C，靜置I. O小時，分層，排出下層廢水；
(5)洗滌上層油層加入適量的水，在80°C溫度下攪拌洗滌，再靜置I.O小時，分層；
(6)真空脫水洗滌后的油層在減壓下，真空度750mmHg，溫度85°C，脫除水分；
(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于帶冷卻裝置的制片機，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，即得苯乙酸成品。實施例3，一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，包括以下步驟
(1)稀釋將由苯乙腈堿性水解工藝或者氯化芐羰基化合成工藝制得的含雜質的苯乙酸鹽溶液用去離子水稀釋至濃度不高于500g/l ;苯乙酸鹽溶液為苯乙酸鈉溶液、苯乙酸鉀溶液、苯乙酸銨溶液中的一種或者幾種組成的混合溶液；
(2)脫色稀釋后的苯乙酸鹽溶液用無機酸調節pH值至9.0，溫度控制在30°C，加入活性炭攪拌脫色2. 2小時，過濾；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸；
(3)氧化脫色濾液用無機酸調節pH值至5，加入適量的氧化劑溶液，攪拌升溫至52°C，反應時間為I. 2小時，靜置O. 8小時，分層，排出下層油狀雜質；所述氧化劑選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽或者雙氧水；
(4)酸化除雜后的溶液攪拌后繼續加無機酸酸化至pH值至1，酸化加酸在攪拌下緩緩滴加，溫度控制在30°C，加完后再緩慢升溫至78°C，靜置O. 8小時，分層，排出下層廢水；(5)洗滌上層油層加入適量的水，在78°C溫度下攪拌洗滌，再靜置O.8小時，分層；
(6)真空脫水洗滌后的油層在減壓下，真空度700mmHg，溫度82°C，脫除水分；
(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于帶冷卻裝置的制片機，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，即得苯乙酸成品。實施例4，一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，步驟(2)、(3)和(4)中所述的無機酸為質量濃度為10% 98%的硫酸或質量濃度為10% 31%的鹽酸，其余同實施例I或2或3。實施例5，實施例1-4任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的步驟(I)中，苯乙酸鹽稀釋濃度為200g/l 400g/l。實施例6，實施例1-5任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的步驟(2)中，所述過濾操作進根據需要加入助濾劑，過濾方式采用壓濾或真空抽 濾。實施例7，實施例1-6任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的步驟(3)中,所述的氧化劑為有效氯質量含量> 7%的次氯酸鈉溶液或質量含量10% 27%雙氧水溶液。實施例8，實施例1-7任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的步驟(5)中，所述洗滌用水為去離子水，用水量為水油體積比(I 5) I。實施例9，實施例1-8任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的步驟(5)中，分出的下層洗滌水返回步驟(I)稀釋工序套用。實施例10，實施例1-9任何一項所述的由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝的在步驟(7)中，制片機為鋼帶式或轉鼓式，內置冷卻裝置，冷卻介質為水或冷凍鹽水。實施例11，由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝實驗I。所述含雜質的苯乙酸鈉為苯乙腈堿性水解工藝制得(苯乙腈含量99. 65%)。(I)稀釋在2000L反應釜中加入苯乙腈堿性水解工藝制得苯乙酸鈉480kg，加入IOOOkg去離子水，開攪拌溶解稀釋。(2)脫色在稀釋后的苯乙酸鈉溶液中緩緩滴加31%鹽酸，調節PH值至9，在溫度40°C下，加入5kg活性炭，攪拌2小時脫色，開壓濾機過濾至濾液澄清透明。(3)氧化脫色后的濾液用泵打入2000L酸化釜，開啟攪拌緩緩滴加31%鹽酸調節pH值至5，再緩緩滴加27%雙氧水溶液20L，升溫至50°C，攪拌反應I小時后，靜置O. 5小時，分層，排出下層油狀雜質。(4)酸化除雜后的溶液在攪拌下，繼續緩緩滴加31%鹽酸酸化至pH值為1，加完后溫度在35°C，升溫至75°C，靜置O. 5小時，分層，排出下層廢水。(5)洗滌上層油層加入1000L去離子水，在75°C下攪拌洗滌，再靜置O. 5小時，分層，分出下層的洗滌水送回稀釋工序套用。(6)真空脫水洗滌后的油層用真空抽至脫水釜，保持真空度600Hg 750Hg，加熱溫度在80°C 85°C，并不斷攪拌，盡可能地脫除水分。(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于300kg/h的制片機鋼帶，開冷卻水，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，包裝得白色的苯乙酸片狀成品391kg，熔點76. 4°C 77. 5°C，含量99. 48%o苯乙酸收率94. 62%。實施例12，由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝實驗2。所述含雜質的苯乙酸鈉為氯化芐羰基化合成工藝制得(氯化芐含量99. 58%)。(I)稀釋在3000L反應釜中加入氯化芐羰基化合成工藝制得苯乙酸鈉1000kg，力口入IOOOkg去離子水和IOOOkg洗滌水，開攪拌溶解稀釋。(2)脫色在稀釋后的苯乙酸鈉溶液中緩緩滴加50%硫酸，調節pH值至8. 5，在溫度低于60°C下，加入IOkg活性炭，攪拌2小時脫色，開壓濾機過濾至濾液澄清透明。(3)氧化脫色后的濾液用泵打入3000L酸化釜，開啟攪拌緩緩滴加50%硫酸調節pH值至4，再緩緩滴加有效氯10%次氯酸鈉溶液30L，升溫至50°C，攪拌反應I小時后，靜置
O.5小時,分層,排出下層油狀雜質。(4)酸化除雜后的溶液在攪拌下，繼續緩緩滴加50%硫酸酸化至pH值為1，加完后溫度在20°C 50°C，升溫至75°C，靜置O. 5小時，分層，排出下層廢水。(5)洗滌上層油層加入1500L去離子水，在75°C下攪拌洗滌，再靜置O. 5小時，分層，分出下層的洗滌水送回稀釋工序套用。(6)真空脫水洗滌后的油層用真空抽至脫水釜，保持真空度600Hg 750Hg，溫度80°C 85°C下并不斷攪拌，盡可能地脫除水分。(7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于300kg/h的制片機鋼帶，開冷卻水，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，包裝得白色的苯乙酸片狀成品813kg，熔點76. 6°C 77. 8°C，含量99. 34%ο苯乙酸收率94. 44%。實施例13，由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝實驗3。在2000L反應釜中加入含雜質的苯乙酸鉀500kg，加入1200kg洗滌水，開攪拌溶解稀釋。稀釋后的苯乙酸鉀溶液中緩緩滴加20%鹽酸，調節pH值至9. 5，在溫度30°C下，加入6kg活性炭，攪拌2小時脫色，開壓濾機過濾至濾液澄清透明。脫色后的濾液用泵打入帶攪拌的2000L酸化釜，開啟攪拌緩緩滴加20%鹽酸調節pH值至6，再緩緩滴加有效氯7%次氯酸鈉溶液20L，升溫至50°C，攪拌反應I小時后，靜置
O.5小時,分層,排出下層油狀雜質。除雜后的溶液在攪拌下，繼續緩緩滴加50%硫酸酸化至pH值為1，加完后溫度在200C 50°C，升溫至75°C，靜置O. 5小時，分層，排出下層廢水。上層油層加入1200L去離子水，在75°C下攪拌洗滌，再靜置O. 5小時，分層，分出下層的洗滌水送回稀釋工序套用。洗滌后的油層用真空抽至脫水釜，保持真空度600Hg 750Hg，溫度80°C 85°C，并不斷攪拌，盡可能地脫除水分。脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于300kg/h的制片機轉筒，開冷鹽水，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，包裝得白色的苯乙酸片狀成品363kg，熔點76. 6°C 77. 5°C,含量99. 68%。苯乙酸收率93. 41%。實施例14，由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝實驗4。在3000L反應釜中加入含雜質的苯乙酸銨700kg，加入1600kg洗滌水，開攪拌溶解稀釋。稀釋后的苯乙酸銨溶液中緩緩滴加20%硫酸，調節pH值至9，在溫度32°C，加入IOkg活性炭，攪拌2小時脫色，開壓濾機過濾至濾液澄清透明。
脫色后的濾液用泵打入帶攪拌的3000L酸化釜，開啟攪拌緩緩滴加20%硫酸調節pH值至5，再緩緩滴加20%雙氧水溶液30L，升溫至50°C，攪拌反應I小時后，靜置O. 5小時，分層，排出下層油狀雜質。除雜后的溶液在攪拌下，繼續緩緩滴加20%硫酸酸化至pH值為1，加完后溫度在200C 50°C，升溫至75°C，靜置O. 5小時，分層，排出下層廢水。上層油層加入1600L去離子水，在75°C下攪拌洗滌，再靜置O. 5小時，分層，分出下層的洗滌水送回稀釋工序套用。洗滌后的油層用真空抽至脫水釜，保持真空度600Hg 750Hg，加熱溫度80°C 85°C，并不斷攪拌，盡可能地脫除水分。脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于500kg/h的制片機轉筒，開冷卻水，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，包裝得白色的苯乙酸片狀成品596. 5kg，熔點76. 5 V 77. 3°C，含量99. 23%。苯乙酸收率93. 20%。
權利要求
1.一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，其特征在于，包括以下步驟 (1)稀釋將由苯乙腈堿性水解工藝或者氯化芐羰基化合成工藝制得的含雜質的苯乙酸鹽溶液用去離子水稀釋至濃度不高于500g/l ;苯乙酸鹽溶液為苯乙酸鈉溶液、苯乙酸鉀溶液、苯乙酸銨溶液中的一種或者幾種組成的混合溶液； (2)脫色稀釋后的苯乙酸鹽溶液用無機酸調節pH值至8.5 9. 5，溫度控制在10°C 60°C，加入活性炭攪拌脫色2. O 2. 5小時，過濾；所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸； (3)氧化脫色濾液用無機酸調節pH值至4 6，加入適量的氧化劑溶液，攪拌升溫至50°C 55°C，反應時間為I I. 5小時，靜置O. 5 I. O小時，分層，排出下層油狀雜質；所述氧化劑選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽或者雙氧水； (4)酸化除雜后的溶液攪拌后繼續加無機酸酸化至pH值至1，酸化加酸在攪拌下緩緩滴加，溫度控制在20°C 50°C，加完后再緩慢升溫至75°C 80°C，靜置O. 5 I. O小時，分層，排出下層廢水； (5)洗滌上層油層加入適量的水，在75°C 80°C溫度下攪拌洗滌，再靜置O.5 I. O小時，分層; (6)真空脫水洗滌后的油層在減壓下，真空度600mmHg 750mmHg，溫度80°C 85°C，脫除水分； (7)制片脫水后熔融的苯乙酸通過布料器均勻涂布于帶冷卻裝置的制片機，薄片冷卻凝固后由刮刀切片，即得苯乙酸成品。
2.根據權利要求I所述的工藝，其特征在于步驟(2)、(3)和(4)中所述的無機酸為質量濃度為10% 98%的硫酸或質量濃度為10% 31%的鹽酸。
3.根據權利要求I所述工藝，其特征在于在步驟(I)中，苯乙酸鹽稀釋濃度為200g/I 400g/l。
4.根據權利要求I所述工藝，其特征在于在步驟(2)中，所述過濾操作進根據需要加入助濾劑，過濾方式采用壓濾或真空抽濾。
5.根據權利要求I所述工藝，其特征在于在步驟(3)中，所述的氧化劑為有效氯質量含量> 7%的次氯酸鈉溶液或質量含量10% 27%雙氧水溶液。
6.根據權利要求I所述工藝，其特征在于在步驟(5)中，所述洗滌用水為去離子水，用水量為水油體積比(I 5) I。
7.根據權利要求I所述工藝，其特征在于在步驟(5)中，分出的下層洗滌水返回步驟(I)稀釋工序套用。
8.根據權利要求I所述工藝，其特征在于，在步驟(7)中，制片機為鋼帶式或轉鼓式，內置冷卻裝置，冷卻介質為水或冷凍鹽水。
全文摘要
本發明是一種由含雜質的苯乙酸鹽溶液免析晶制取苯乙酸的工藝，含雜質的苯乙酸鹽加水稀釋，加活性炭脫色，過濾；濾液調pH值后加氧化劑除雜；除雜溶液酸化后升溫，排出下層廢水；將上層油層加水洗滌，再加熱真空脫水；脫水后熔融的苯乙酸放至制片機切片，包裝即得苯乙酸成品。本發明工藝簡單，成本低，產品質量好、便于使用與貯運，提高了生產效率，改善了生產環境。
文檔編號C07C57/32GK102875361SQ201210423388
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者程輝, 董自斌, 相振昌 申請人:中藍連海設計研究院