本发明属于化工,具体涉及一种邻甲基苯甲酸的纯化方法及熔融结晶方法。
背景技术:
1、甲基苯甲酸是一种重要的有机化工原料,存在邻甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸和对甲基苯甲酸三种同分异构体。其中,间甲基苯甲酸是合成除草剂和昆虫驱逐剂等的重要中间体,也是彩色胶片的良好显彰剂,还可以用于人造合成香料香精。邻甲基苯甲酸可作为有机合成及农药化学中间体。对甲基苯甲酸是一种用途极广的化工原料,可用作医药、农药、有机颜料和增白剂等产品的中间体,也是合成药物、染料、香料等物质的中间体,被广泛应用于医药、农药、感光材料、有机颜料等众多领域。生产这些产品时需保证甲基苯甲酸的纯度,例如生产避蚊胺这类产品时要求原料间甲基苯甲酸的纯度至少高于99.5%。
2、为提高纯度,公开号为cn1373117a的专利文献公开一种高含量邻甲基苯甲酸提纯方法,包括:将邻甲基苯甲酸粗品加入到溶液水中,再加碱,加热至80-105℃促使反应,控制ph为6-8,使邻甲基苯甲酸变成邻甲基苯甲酸盐全部溶于溶剂水中(简称溶液a);将热溶液a加入到液液分离器中冷却到常温后再加入萃取剂将不溶于溶液a的液体杂质萃取出来(简称溶液b),静置后,将溶液a、b按密度不同进行液液分离;将分离后的溶液a加入到反应釜中,加热到70-90℃时加入活性炭脱色,再加热至沸15-20min后冷却过滤除去不溶于溶液a的杂质,再在溶液a中加入酸控制ph=1-6,使邻甲基苯甲酸粉剂在溶液中析出,再加热重结晶后,固液分离,固体结晶经干燥后得高含量的邻甲基苯甲酸成品。其中,邻甲基苯甲酸粗品中的固体杂质苯甲酸、邻苯二甲酸在水溶液中溶解度较大,可在重结晶过程时除去;影响产品色泽的杂质在邻甲基苯甲酸盐溶液中被活性炭吸附;邻甲基苯甲酸粗品中的液体杂质在邻甲基苯甲酸盐溶液中则通过萃取剂除去。虽然该方法能够获得较高纯度的产品,但未控制单一杂质苯甲酸的含量,且精制过程流程长、操作复杂,大大增加了生产成本,经济效益低。
3、公开号为cn108047034b的专利文献则公开一种联产甲基苯甲酸、甲基苯甲酸酯和苯二甲酸二酯的方法,包括:(1)氧化,得到氧化反应液;(2)氧化反应液的初蒸,得到低沸点组分和初蒸塔塔釜液;(3)初蒸塔釜液的精馏,得到甲基苯甲酸产品和精馏塔塔釜液;(4)酯化反应,得到酯化反应液;(5)产物分离,得到甲基苯甲酸酯和苯二甲酸二酯产品,通过将粗品即精馏塔釜液进行酯化反应以及对酯化反应液进行精馏,获得甲基苯甲酸酯和苯二甲酸二酯两种产品,从而提高产品得率,减少三废。然而,采用该方法进行提纯,单一产品甲基苯甲酸的收率和纯度均较低。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种邻甲基苯甲酸的纯化方法及熔融结晶方法,以解决现有技术中存在的未控制单一杂质苯甲酸的含量,精制过程流程长、操作复杂,增加了生产成本,经济效益低,单一产品甲基苯甲酸的收率和纯度均较低等技术问题。
2、为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
3、在一些实施例中,本发明提供一种邻甲基苯甲酸的纯化方法,依次包括熔融结晶、发汗和熔化处理,所述熔融结晶包括:
4、将待处理物料送入熔融结晶器中,加热至完全熔化,采用至少两段式降温方式进行结晶,第二段降温过程中的降温速率小于第一段降温过程中的降温速率。
5、在一些实施例中,第二段降温过程的降温速率为0.08-0.2℃/min。
6、在一些实施例中,第二段降温的终点温度为97-99.5℃。
7、在一些实施例中,第二段降温至97-99.5℃,并于97-99.5℃温度下保温50-90min。
8、在一些实施例中,邻甲基苯甲酸的实际结晶温度<第一段降温的终点温度<邻甲基苯甲酸的理论结晶温度。
9、在一些实施例中,第一段降温的终点温度为100℃。
10、在一些实施例中,所述发汗包括:以0.5℃/15-20min的速率升温至100-105℃。
11、在一些实施例中,熔融结晶、发汗和熔化处理依次重复≥2次。
12、在一些实施例中,本发明还提供一种熔融结晶方法,包括:
13、将待处理物料送入熔融结晶器中,加热至完全熔化,采用两段式降温方式进行结晶,第二段降温过程中的降温速率小于第一段降温过程中的降温速率。
14、在一些实施例中,所述待处理物料为待纯化间甲基苯甲酸。
15、需要说明的是,本申请中,熔融结晶过程中,主要杂质(即在所有杂质中,含量排名第一的杂质)的熔点高于目标产品的熔点。对应于待纯化间甲基苯甲酸而言,主要杂质通常为苯甲酸。
16、本发明的有益效果为:
17、通常而言,现有技术采用过低温和快速率方式降温结晶,会导致第一晶核大小不一、数量少且分布不均,直接影响第二晶核的大小、数量和分布,致使邻甲基苯甲酸晶体形成质量差,终产品纯度不高,只能通过增加多级循环来提高纯度,进一步增加了能耗和生产成本。相较于一段式降温结晶而言,本发明采用两段式降温方式进行结晶,且第二段降温过程中的降温速率小于第一段降温过程中的降温速率,即本发明采用低温和慢速率方式进行降温结晶,对于熔点高于邻甲基苯甲酸(理论结晶温度102℃)的无法去除的杂质之一的苯甲酸,苯甲酸的理论结晶温度120.13℃,会率先形成第一晶核,随后邻甲基苯甲酸在第一晶核周围形成第二晶核;本发明采用至少两段式降温方式进行结晶,且第二段降温过程中的降温速率小于第一段降温过程中的降温速率,换言之,本发明采用低温和慢速率方式降温结晶,能够使第一晶体的数量多、大小差距小、分布更加均匀,邻甲基苯甲酸晶体形成更快、质量更好,进而提高了终产品的纯度和收率。
18、本发明采用熔融结晶方式对邻甲基苯甲酸进行提纯,在提高终产品的纯度和收率的同时,降低了能耗和生产成本,缩短了时间。
19、综上,本发明采用熔融结晶方式对邻甲基苯甲酸进行提纯,终产品的纯度高,收率高,三废少、能耗低、成本低,工业化前景好。
1.一种邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,依次包括熔融结晶、发汗和熔化处理,所述熔融结晶包括:
2.根据权利要求1所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,第二段降温过程的降温速率为0.08-0.2℃/min。
3.根据权利要求1所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,第二段降温的终点温度为97-99.5℃。
4.根据权利要求3所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,第二段降温至97-99.5℃,并于97-99.5℃温度下保温50-90min。
5.根据权利要求1所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,邻甲基苯甲酸的实际结晶温度<第一段降温的终点温度<邻甲基苯甲酸的理论结晶温度。
6.根据权利要求5所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,第一段降温的终点温度为100℃。
7.根据权利要求1所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,所述发汗包括:以0.5℃/15-20min的速率升温至100-105℃。
8.根据权利要求1所述的邻甲基苯甲酸的纯化方法,其特征在于,熔融结晶、发汗和熔化处理依次重复≥2次。
9.一种熔融结晶方法,其特征在于,包括:
10.如权利要求9所述的熔融结晶方法,其特征在于,所述待处理物料为待纯化间甲基苯甲酸。
