一種富馬酸生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種富馬酸生產(chǎn)工藝，將的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行攪拌、脫色處理，而后進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，再按順序加入尿素、磷酸氫二銨催化劑、反應(yīng)；而后離心、出料、干燥、包裝。本發(fā)明使生產(chǎn)出的富馬酸色度好，催化效率高，同時(shí)產(chǎn)生的廢水中殘留的無(wú)機(jī)鹽無(wú)需降解即可排放。
【專利說(shuō)明】—種富馬酸生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種富馬酸生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]富馬酸是一種無(wú)色、易燃的晶體，由丁烯衍生出的羧酸。目前在生產(chǎn)富馬酸的工藝中，傳統(tǒng)使用的催化劑是有機(jī)化合物-硫脲，并且在實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中還要加入一定量的硫酸以提高其催化活性，對(duì)設(shè)備腐蝕較為嚴(yán)重，得到的成品富馬酸顏色發(fā)黃，且生產(chǎn)廢水中的硫脲難以降解，給廢水的后續(xù)處理及排放帶來(lái)較大難度


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述不足，本發(fā)明提供了一種使用復(fù)合型無(wú)機(jī)鹽作為異構(gòu)催化劑的富馬酸生產(chǎn)工藝，該異構(gòu)催化劑為尿素和磷酸氫二銨的組合，使用該催化劑生產(chǎn)的富馬酸色度好，催化效率高，同時(shí)產(chǎn)生的廢水中殘留的無(wú)機(jī)鹽無(wú)需降解即可排放。
[0004]本發(fā)明的方案如下:一種富馬酸生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0005]一種富馬酸生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0006]①、將體積為6-9M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.1-0.3%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為20-40分鐘；
[0007]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0008]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在35-40% ；
[0009]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在45_65°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.5% -1.8%的尿素，反應(yīng)時(shí)間10-20分鐘；
[0010]⑤、繼續(xù)升溫1-10°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.6-2%的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間10-20分鐘；
[0011]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到70-75°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定70-75 0C:
[0012]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
[0013]進(jìn)一步，所述的步驟④中的溫度控制在53_58°C。
[0014]進(jìn)一步，所述的步驟⑤的溫度控制在1_5°C。
[0015]本發(fā)明的重點(diǎn)改進(jìn)之處是使用尿素和磷酸氫二銨的組合物作為異構(gòu)催化劑，該種催化劑為復(fù)合型無(wú)機(jī)鹽，生產(chǎn)過(guò)程中的廢水殘留物為無(wú)機(jī)鹽，無(wú)需降解，且不屬于工業(yè)廢水排放的控制指標(biāo)，即廢水可直接排放，降低廢水的處理成本；
[0016]該催化劑反應(yīng)條件溫和，用量少。硫脲催化需在80-100°C進(jìn)行，其添加量為2.8%；而我們的催化劑只需在50-65°C即可進(jìn)行，其添加量?jī)H為0.4%。
[0017]通過(guò)本發(fā)明生產(chǎn)出的富馬酸，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率保持在95-99%，產(chǎn)品為純白色，色度小于等于15Hazen。
[0018]本發(fā)明中使用的催化劑還可以部分的回收、利用，可以使生產(chǎn)富馬酸單項(xiàng)成本降低60-100元/噸。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]①、將體積為6M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.1%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為20分鐘；
[0022]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0023]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在35% ；
[0024]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在45°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.5%的尿素，反應(yīng)時(shí)間10分鐘；
[0025]⑤、繼續(xù)升溫2°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.6的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間10分鐘；
[0026]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到70°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定70°C:
[0027]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
[0028]上述實(shí)施例生產(chǎn)得出的富馬酸量回收率為95.4%，色度小于12。
[0029]實(shí)施例2
[0030]①將體積為9M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.3%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為40分鐘；
[0031]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0032]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在40% ；
[0033]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在65°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為1.8%的尿素,反應(yīng)時(shí)間20分鐘；
[0034]⑤、繼續(xù)升溫8°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為2%的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間120分鐘；
[0035]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到75°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定75°C:
[0036]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
[0037]上述實(shí)施例生產(chǎn)得出的富馬酸量回收率為96.5%，色度小于12。
[0038]實(shí)施例3
[0039]①將體積為9M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.3%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為40分鐘；
[0040]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0041]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在38% ；
[0042]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在60°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為1.5%的尿素,反應(yīng)時(shí)間18分鐘；
[0043]⑤、繼續(xù)升溫8°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為1.8%的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間18分鐘；
[0044]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到74°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定74°C:
[0045]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
[0046]上述實(shí)施例生產(chǎn)得出的富馬酸量回收率為95.7%，色度小于10。
[0047]實(shí)施例4
[0048]①將體積為7M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.18%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為30分鐘；
[0049]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0050]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在35% ；
[0051]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在50°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為I %的尿素，反應(yīng)時(shí)間15分鐘；
[0052]⑤、繼續(xù)升溫4°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為I %的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間15分鐘；
[0053]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到72°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定72°C:
[0054]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
[0055]上述實(shí)施例生產(chǎn)得出的富馬酸量回收率為96.8%，色度小于15。
[0056]實(shí)施例5
[0057] ①將體積為8M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.16%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為32分鐘；
[0058]②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中；
[0059]③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在38% ；
[0060]④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在46°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為1.4%的尿素,反應(yīng)時(shí)間17分鐘；
[0061]⑤、繼續(xù)升溫6°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為1.5%的磷酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間17分鐘；
[0062]⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到73°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定73°C:
[0063]⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝
[0064]上述實(shí)施例生產(chǎn)得出的富馬酸量回收率為96.3%，色度小于15。
[0065]盡管上文對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種富馬酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: ①、將體積為6-9M3的順式丁烯二酸水溶液加入脫色釜中，同時(shí)加入相對(duì)順式丁烯二酸水溶液重量比為0.1-0.3%的活性炭進(jìn)行攪拌、脫色處理，脫色時(shí)間為20-40分鐘； ②、對(duì)脫色過(guò)的順式丁烯二酸水溶液進(jìn)行過(guò)濾，除去活性碳和雜質(zhì)，然后泵入反應(yīng)釜中； ③、計(jì)量反應(yīng)釜中酸水體積，根據(jù)測(cè)定的酸水的濃度，來(lái)計(jì)算順式丁烯二酸的含量，將酸水濃度控制在35- 40% ； ④、對(duì)反應(yīng)釜攪拌、加熱，當(dāng)溫度在45-65°C時(shí)，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.5-1.8%的尿素，反應(yīng)時(shí)間10-20分鐘； ⑤、繼續(xù)升溫1-10°C后，加入相對(duì)酸水中順式丁烯二酸的重量為0.6-2%的酸氫二銨，關(guān)閉蒸汽閥，反應(yīng)時(shí)間10-20分鐘；⑥、繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到70-75°C時(shí)，開冷卻水，并保持溫度恒定70-75°C: ⑦、保持I個(gè)小時(shí)后，開始降溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至30°C以后，離心、出料、干燥、包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富馬酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的步驟④中的溫度控制在53-58 °C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富馬酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的步驟⑤的溫度控制在1-5 °C。
【文檔編號(hào)】C07C57/15GK104045550SQ201310616177
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】張培紅 申請(qǐng)人:淮北晶源生物工程有限責(zé)任公司