專利名稱：香蘭素生產(chǎn)過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備香蘭素的中間體的氧化方法，尤其涉及一種扁桃酸水溶液的氧化方法。
背景技術(shù)：
香蘭素(Vanillin)，又名香草醛，學(xué)名3_甲氧基_4_羥基苯甲醛，白色或淺黃色針狀或結(jié)晶狀粉末，微溶于水，易溶于乙醇和其它溶劑中。香蘭素是重要的食品添加劑香料之一，具有香莢蘭豆香氣及濃郁的奶香，是食品添加劑行業(yè)中的重要原料，起增香和定香作用，香蘭素還可作為電鍍行業(yè)的增亮劑，制藥行業(yè)的中間體等。香蘭素生產(chǎn)方法有亞硝化法、乙醛酸法、對甲酚法、微生物法等等，目前世界上香蘭素主要通過以乙醛酸法生產(chǎn)。在傳統(tǒng)乙醛酸法生產(chǎn)過中，中間體扁桃酸通過酮鹽催化氧化方法進(jìn)行氧化，氧化成酮酸結(jié)構(gòu)后， 再在酸性條件下脫酸得到香蘭素。但催化氧化法氧化反應(yīng)的終點(diǎn)較難控制，往往可能出現(xiàn)氧化不足與氧化過頭的情況，而影響反應(yīng)收率。為解決催化氧化反應(yīng)的不易控制的特點(diǎn)，嘉興中華化工有限責(zé)任公司首先采用了氧化銅化學(xué)氧化方法生產(chǎn)香蘭素，達(dá)到了控制氧化深度的目的。但化學(xué)氧化時加入的氧化銅量大，需回收的氧化亞銅量也大，且反應(yīng)較慢。采用氧化銅化學(xué)氧化時，雖可達(dá)到控制氧化深度的目的，但反應(yīng)往往不完全，會有1 5%的扁桃酸殘留未被完全氧化，這部分未氧化的扁桃酸在反應(yīng)結(jié)束后成為廢水中需處理的廢物。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述制備香蘭素工藝中存在的問題，本發(fā)明提供了一種香蘭素生產(chǎn)過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法。本發(fā)明的香蘭素生產(chǎn)過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，具體步驟如下將溶解有扁桃酸溶液的PH值調(diào)至12. 0 14. 5，然后按扁桃酸與氧化銅摩爾比 1.0 0. 05 1 2. 5混合后加入自吸式反應(yīng)釜中；攪拌加熱到80°C以上，開始通入氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時控制溫度在80 120°C之間；至體系不再消耗氧氣時為反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)液再經(jīng)過固液分離，分離得到的液相經(jīng)脫羧反應(yīng)和萃取操作等得到香蘭素，分離得到的固體氧化銅可直接用于下批氧化反應(yīng)。本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果本發(fā)明通過在催化氧化反應(yīng)過程引入自吸式反應(yīng)釜，可以簡化反應(yīng)工藝，減少反應(yīng)時間，保證氧化反應(yīng)的速度在1 2小時之間完成，這樣可以大大減少反應(yīng)設(shè)備的體積來減少設(shè)備投資。采用自吸式氧化技術(shù)可以進(jìn)一步提高氧化深度，使氧化反應(yīng)結(jié)束時三種扁桃酸的殘留總量達(dá)到0. 5%以下，且不產(chǎn)生過度氧化反應(yīng)，可有效降低氧化反應(yīng)結(jié)束時未反應(yīng)的扁桃酸殘留量，從而保證了香蘭素生產(chǎn)廢水的C0D&的濃度在3000 4000gm/L，與原工藝相比可以下降40%左右。同時氧化反應(yīng)的速度可以得到明顯提高，提高了設(shè)備利用率與生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖
詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1在1000L自吸式反應(yīng)釜內(nèi)加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至12. 5，再加入氧化銅8. OKg (0. Ikmol)，關(guān)閉進(jìn)料閥。在攪拌下加熱到85°C，通入氧氣壓力至0. 3 0. 4MPa進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度自然升高至100 110°C，反應(yīng)時間2小時后不再消耗氧氣，反應(yīng)結(jié)束取樣進(jìn)行HPLC檢測，香蘭素含量達(dá)到91.2%，扁桃酸含量僅為0. 25%， 經(jīng)分離得到香蘭素初品18. 6Kg。分離所得氧化銅可直接用于下批氧化反應(yīng)。經(jīng)檢測廢水中 CODcr 為 3780mg/L。實(shí)施例2在1000L自吸式反應(yīng)釜內(nèi)加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調(diào)節(jié)pH值至 12. 4，再加入氧化銅32Kg(0. 4kmol)，關(guān)閉進(jìn)料閥。在攪拌下加熱到85°C進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度自然升高至100 103°C反應(yīng)，經(jīng)HPLC檢測，反應(yīng)6小時后扁桃酸含量降低到3. 8% 以下，反應(yīng)結(jié)束，香蘭素含量達(dá)到90. 1%，經(jīng)分離得到香蘭素初品18. 4Kg。分離得到的氧化亞銅通過加壓氧化成氧化銅后可用于下批反應(yīng)。經(jīng)檢測廢水中CODtt為6378mg/L。實(shí)施例3在1000L自吸式反應(yīng)釜內(nèi)加入600Kg扁桃酸(0. 18kmol)水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至13. 2，再加入實(shí)例1回收氧化銅7. 96Kg(0. lkmol)，關(guān)閉進(jìn)料閥。在攪拌下加熱到86
通入氧氣壓力至0. 3 0. 4ΜΙ^進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度自然升高至100 110°C，反應(yīng)時間 2小時后不再消耗氧氣，反應(yīng)結(jié)束取樣進(jìn)行HPLC檢測，香蘭素含量達(dá)到91.3%，扁桃酸含量僅為0. 15%，經(jīng)分離得到香蘭素初品18. 6Kg。分離所得氧化銅可直接用于下批氧化反應(yīng)。 經(jīng)檢測廢水中C0D&為3620mg/L。
權(quán)利要求
1. 一種香蘭素生產(chǎn)過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，具體步驟如下 將溶解有扁桃酸溶液的PH值調(diào)至12.0 14. 5，然后按扁桃酸與氧化銅摩爾比 1.0 0. 05 1 2. 5混合后加入自吸式反應(yīng)釜中；攪拌加熱到80°C以上，開始通入氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時控制溫度在80 120°C之間；至體系不再消耗氧氣時為反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)液再經(jīng)過固液分離，液相反應(yīng)液進(jìn)行脫羧反應(yīng)等得到香蘭素。
全文摘要
一種香蘭素生產(chǎn)過程中扁桃酸水溶液的高效氧化方法，將溶解有扁桃酸溶液的pH值調(diào)至12.0～14.5，然后按扁桃酸與氧化銅摩爾比1.0∶0.05～1∶2.5混合后加入自吸式反應(yīng)釜中；攪拌加熱到80℃以上，開始通入氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)時控制溫度在80～120℃之間；至體系不再消耗氧氣時為反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)液再經(jīng)過固液分離，脫羧反應(yīng)等得到香蘭素。本發(fā)明通過在催化氧化反應(yīng)過程引入自吸式反應(yīng)釜，可以簡化反應(yīng)工藝，減少反應(yīng)時間，保證氧化反應(yīng)在1～2小時之間完成的同時，還可降低廢水的CODCr這樣可以大大減少反應(yīng)設(shè)備的體積來減少設(shè)備投資。
文檔編號C07C45/65GK102260150SQ20111015130
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者周永軍, 周炳其, 方建業(yè), 杜德祥, 毛海舫 申請人:嘉興市中華化工有限責(zé)任公司