一種乙醛酸一水合結晶物的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于乙醒酸技術領域。具體設及一種乙醒酸一水合結晶物的制備方法。
【背景技術】
[0002] 乙醒酸(glyoxalic acid，CH0C00H)是最簡單的醒酸，同時具有醒和簇酸官能團及 其相應化學性質，是一種重要的精細化工原料，廣泛用于香料、醫學、造紙業、皮革、著色、塑 料、農藥、涂料、食品添加劑、生物化學、有機和光譜學等領域，制備如香蘭素、乙基香蘭素、 洋萊莉醒、尿囊素、徑基苯甘氨酸、對徑基苯乙酸、苯乙酬、2-徑基哇嗯嘟、扁桃酸和徑基麟 簇酸等化工產品。隨著乙醒酸下游產品的不斷開發和擴產，乙醒酸的需求量正在快速增長。
[0003] 目前市場上的乙醒酸主要W40~50wt%的乙醒酸水溶液存在，而乙醒酸水溶液由 于大量水的存在，難W滿足醫藥、食品等行業對高純度晶體型乙醒酸產品的需要。晶體型乙 醒酸根據帶結晶水不同有S種形式:不帶結晶水乙醒酸(OToCOOH)，是單斜結晶體，烙點98 °C;帶半個結晶水乙醒酸(CH0C00H- 1/2H20)，是無色柱狀結晶，烙點為70~75°C;帶一個結 晶水乙醒酸(C冊COOH ? H20 )，烙點50~52 °C。晶體型乙醒酸都有令人討厭的味道，是一種強 腐蝕性酸，易潮解，暴露在空氣中可形成漿狀。
[0004] "乙醒酸的精制提純方法"（CN 200510105816.1)提供了一種采用離子交換樹脂去 除雜質、減壓濃縮和低溫結晶的精制方法。該法采用=種離子交換樹脂柱去除雜質，設備投 資大，生產成本較高，且離子交換樹脂再生步驟復雜和不方便操作。
[0005] "-種乙醒酸精制方法"（CN 201210261106.8)提供了一種采用巧化劑除去乙醒酸 粗品中的部分草酸，直接降溫析出晶體。采用巧化劑沉淀后的乙醒酸溶液放置一段時間后 會再次產生沉淀，對精制后乙醒酸溶液的結晶和外觀品質有不利影響，并且不利于乙醒酸 晶體的產生。直接降溫結晶對乙醒酸溶液純度要求高，其中的草酸等雜質對結晶有很大影 響。結晶得到的乙醒酸結晶物純度不高且顏色很難達到白色，只進行一次結晶，乙醒酸產品 產率不高，不具備實際生產應用價值。
【發明內容】
[0006] 本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單、操作方便和適于工業 化生產的乙醒酸一水合結晶物的制備方法，用該方法制備的乙醒酸一水合結晶物純度高和 收率高。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[000引步驟一、將乙醒酸粗品加熱至50~70°C，投入沉淀劑，所述沉淀劑與乙醒酸粗品中 的草酸的摩爾比為1~2:1，攬拌1~2小時，自然降溫至常溫，抽濾，得濾液I。在50~70°C條 件下，向所述濾液I中加入活性炭，所述活性炭為所述濾液I的1~5wt%，攬拌2~3小時，自 然降溫至常溫，抽濾，得濾液n。
[0009] 步驟二、在50~65°C條件下，將所述濾液n減壓濃縮至乙醒酸濃度為55~67wt%， 得結晶母液。
[0010] 步驟=、將所述的結晶母液轉入夾套結晶蓋中，在攬拌條件下，~25TV小時的 降溫速率將所述夾套結晶蓋中的結晶母液降至-1~l〇°C，再加入乙醒酸一水合物晶體作為 晶種，保溫1~2小時;然后W2~25°C/小時的降溫速率將加入晶種的結晶母液降溫至-5~-l〇°C，保溫1~3小時，得結晶液。
[0011] 步驟四、將所述結晶液在干燥氣氛保護下過濾，得濾液虹與濾餅;再將所述濾餅在 20~35°C條件下真空干燥10~20小時，制得乙醒酸一水合結晶物。
[0012] 步驟五、按照步驟二~步驟四所述方法，用處理濾液n的方法處理濾液虹，先后得 到濾液IV和乙醒酸一水合結晶物。
[0013] 步驟六、按照步驟二~步驟四所述方法，用處理濾液n的方法處理濾液IV，先后得 到濾液V和乙醒酸一水合結晶物，濾液V可作為其它產品的原料。
[0014] 所述乙醒酸粗品為濃度為40~50wt %的乙醒酸水溶液。
[0015] 所述沉淀劑為二氧化錯、碳酸錯、氧化鋒、碳酸鋒、二氧化鐵、氧化儀、碳酸儀、氨氧 化儀和氨氧化鋒中的一種。
[0016] 所述乙醒酸一水合物晶體的加入量為所述結晶母液的0.001~Iwt%。
[0017] 所述干燥氣氛為干燥的空氣氣氛、氮氣氣氛、氧氣氣氛、二氧化碳氣氛、氣氣氣氛、 氮氣氣氛中的一種。
[001引由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：
[0019] 本發明采用新型沉淀劑除草酸，比普遍采用的巧化劑有更好的除草酸效果，解決 了用巧化劑沉淀后的乙醒酸溶液長時間放置有再次沉淀產生的難題。對乙醒酸溶液采用活 性炭進行脫色處理，使乙醒酸水溶液色度明顯減小，使乙醒酸結晶物顏色更白。通過減壓濃 縮，除去了乙醒酸粗品中存在的低沸點雜質。通過加入晶種后降溫結晶，使乙醒酸W-水合 結晶物的形式更好地析出，與乙二醒等水溶性雜質分離，使所得乙醒酸一水合結晶物的純 度達到98% W上，外觀均呈白色。對結晶母液進行多次套用，使乙醒酸一水合結晶物產品的 收得率達到85% W上。該法工藝流程簡單，操作控制方便，適合于工業化大規模生產。所制 得的乙醒酸一水合結晶物產率高和純度高，具有強大的市場競爭力，滿足市場對乙醒酸一 水合結晶物的需求。
[0020] 因此，本發明具有工藝簡單、操作方便和適于工業化生產的特點，用該方法制備的 乙醒酸一水合結晶物純度高和收率高。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步描述，并非對其保護范圍的限制。
[0022] 實施例1
[0023] -種乙醒酸一水合結晶物的制備方法。所述制備方法的具體步驟是：
[0024] 步驟一、將乙醒酸粗品加熱至50~60°C，投入沉淀劑，所述沉淀劑與乙醒酸粗品中 的草酸的摩爾比為1~2:1，攬拌1~2小時，自然降溫至常溫，抽濾，得濾液I。在50~60°C條 件下，向所述濾液I中加入活性炭，所述活性炭為所述濾液I的1~3wt%，攬拌2~3小時，自 然降溫至常溫，抽濾，得濾液n。
[00巧]步驟二、在50~55°C條件下，將所述濾液n減壓濃縮至乙醒酸濃度為55~59wt%， 得結晶母液。
[0026] 步驟S、將所述的結晶母液轉入夾套結晶蓋中，在攬拌條件下，~IOtV小時的 降溫速率將所述夾套結晶蓋中的結晶母液降至-1~：TC,再加入乙醒酸一水合物晶體作為 晶種，加入量為結晶母液的0.OOl~0.Olwt%，保溫1~2小時；然后W2~IOtV小時的降溫 速率將加入晶種的結晶母液降溫至-5~-7°C，保溫1~3小時，得結晶液。
[0027] 步驟四、將所述結晶液在干燥氣氛保護下過濾，得濾液虹與濾餅;再將所述濾餅在 20~25°C條件下真空干燥10~15小時，制得乙醒酸一水合結晶物。
[00%]步驟五、按照步驟二~步驟四所述方法，用處理濾液n的方法處理濾液虹，先后得 到濾液IV和乙醒酸一水合結晶物。
[0029] 步驟六、按照步驟二~步驟四所述方法，用處理濾液n的方法處理濾液IV，先后得 到濾液V和乙醒酸一水合結晶物，濾液V可作為其它產品的原料。
[0030] 本實施例中：所述乙醒酸粗品為濃度為40~45wt%的乙醒酸水溶液;所述沉淀劑 為二氧化錯;所述干燥氣氛為干燥的空氣氣氛。
[0031] 本實施例的總收率為87.55~87.61 %、純度為98.15~99.76%和外觀均呈白色： 其中的=次結晶所得到的乙醒酸一水合結晶物的收率、純度和外觀如表1所述；
[0032] 表 1 [00331 LUUJ4J 頭砸例2：
[0035] 一種乙醒酸一水合結晶物的制備方法。除下述參數外，其余同實施例1:
[0036] 本實施例中:所述沉淀劑為碳酸錯;所述干燥氣氛為氮氣氣氛。
[0037] 本實施例的總收率為85.81~86.9%、純度為98.25~99.55%和外觀均呈白色:其 中的=次結晶所得到的乙醒酸一水合結晶物的收率、純度和外觀如表2所述；
[00；3引 表2 「00391 L0040」 買施例3
[0041] 一種乙醒酸一水合結晶物的制備方法。除下述參數外，其余同實施例1:
[0042] 本實施例中:所述沉淀劑為氧化鋒;所述干燥氣氛為氧氣氣氛。
[0043] 本實施例的總收率為85.21~87. Ol %、純度為98.19~99.65%和外觀均呈白色： 其中的=次結晶所得到的乙醒酸一水合結晶物的收率、純度和外觀如表3所述；
[0044] 表 3 r00451
L0046J 實施例4
[0047] -種乙醒酸一水合結晶物的制備方法。所述制備方法的具體步驟是：
[004引步驟一、將乙醒酸粗品加熱至55~65°C，投入沉淀劑，所述沉淀劑與乙醒酸粗品中 的草酸的摩爾比為1~2:1，攬拌1~2小時，自然降溫至常溫，抽濾，得濾液I。在55~65°C條 件下，向所述濾液I中加入活性炭，所述活性炭為所述濾液I的3~5wt%，攬拌2~3小時，自 然降溫至常溫，抽濾，得濾液n。
[0049] 步驟二、在55~60°C條件下，將所述濾液n減壓濃縮至乙醒酸濃度為59~63wt%， 得結晶母液。
[0050] 步驟=、將所述的結晶母液轉入夾套結晶蓋中，在攬拌條件下，Wio~18TV小時 的降溫速率將所述夾套結晶蓋中的結晶母液降至3~6°C，再加入乙醒酸一水合物晶體作為 晶種，加入量為結晶母液的0.0 l~