梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及溶劑提純領(lǐng)域，特別涉及一種梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 梯度洗脫（gradient elution)又稱為梯度淋洗或程序洗脫。在氣相色譜中，為了 改善對寬沸程樣品的分離和縮短分析周期，廣泛采用程序升溫的方法。而在液相色譜中對 組分復(fù)雜的樣品則采用梯度洗脫的方法。即在同一個(gè)分析周期中，按一定程序不斷改變流 動相的濃度配比，稱為梯度洗脫。從而可以使一個(gè)復(fù)雜樣品中的性質(zhì)差異較大的組分能按 各自適宜的容量因子k達(dá)到良好的分離目的。
[0003] 流動相由幾種不同極性的洗脫溶劑組成，通過改變流動相中各溶劑組成的比例來 改變流動相的極性，使每個(gè)流出的組分都有合適的容量因子k，并使樣品中的所有組分可在 最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳分離。具體地講，當(dāng)樣品隨梯度起點(diǎn)的流動相進(jìn)入色譜柱入口時(shí)，由于 起點(diǎn)流動相中洗脫溶劑A含量較低，樣品中的化合物Bl (保留性適中）和化合物B2 (保留 性較強(qiáng)）因容量因子k較高而滯留于色譜柱入口附近，幾乎未移動。一段時(shí)間后，A的含量 增加到一定數(shù)值，Bl的k值達(dá)到足夠?。ū热缧∮?0)，其在柱中的移動速率明顯增大，并 且隨著A的增加，其移動速率愈加快速，直到tBl (樣品在色譜柱中的停留時(shí)間）時(shí)流出色 譜柱，被檢測器檢測到并被記錄成色譜峰Bl。A的含量持續(xù)增加，在隨后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，B2 的k值也降到10以下，B2的移動速率也開始變快，以與Bl類似的方式于tB2被洗脫出色 譜柱，被檢測器檢測到并被記錄成色譜峰B2。
[0004] 作為流動相中的洗脫溶劑，純度要求高，避免雜質(zhì)等不確定因素干擾檢測器檢測 樣品組分，保證洗脫溶劑使用時(shí)具有高再現(xiàn)性。乙腈作為一種常用的梯度洗脫溶劑，提純十 分困難。高純度乙腈大多依賴進(jìn)口，導(dǎo)致成本較高，受國外技術(shù)牽制程度較大。所以研制出 一種乙腈提純的方法尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可提高乙腈純度的梯度洗 脫溶劑乙腈的提純方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] 梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0008] a.取原料乙腈，將其通入裝有改性活性碳的吸附劑柱進(jìn)行吸附處理；用于去除含 碳碳雙鍵的有機(jī)化合物，如烯烴，芳香烴等；其中活性碳可選用粒徑為20~100目的椰殼活 性碳、杏殼活性碳、木質(zhì)活性碳或煤質(zhì)活性碳。
[0009] b.將步驟a所得的乙腈通入裝有離子交換樹脂的吸附劑柱進(jìn)行吸附處理，去除醛 類和金屬離子雜質(zhì)，得到純度> 99. 99% (wt)的梯度洗脫溶劑乙腈。其中離子交換樹脂優(yōu) 選粒徑為0. 01~0. 2cm的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
[0010] 優(yōu)選地是，原料乙腈以〇. 5~30柱體積/小時(shí)的速度流經(jīng)裝有改性活性碳的吸附 劑柱。
[0011] 優(yōu)選地是，改性活性碳為表面附著氧化性酸溶液的活性碳。所述氧化性酸包括但 不限于濃硝酸、稀硝酸，濃硫酸，次氯酸，氯酸，亞氯酸，高氯酸，亞硝酸。
[0012] 優(yōu)選地是，乙腈以0. 5~15柱體積/小時(shí)的速度流經(jīng)裝有離子交換樹脂的吸附劑 柱。
[0013] 優(yōu)選地是，離子交換樹脂表面附著乙腈或醇類化合物。醇類化合物包括但不限于 甲醇，乙醇。
[0014] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，將原料乙腈通入吸附柱前，向原料乙腈中加入碳酸鈉， 將pH值調(diào)節(jié)至7~8的范圍內(nèi)；振搖，使碳酸鈉與原料乙腈中的有機(jī)酸雜質(zhì)充分反應(yīng)，生產(chǎn) 鹽類沉淀物；靜置分層后，棄去水層，并對溶有乙腈的有機(jī)層進(jìn)行過濾，保留溶有乙腈的濾 液。
[0015] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，將原料乙腈通入吸附劑柱之前，先將其通入裝有粒徑為 20~100目的3A/4A分子篩的吸附劑柱。
[0016] 優(yōu)選地是，原料乙腈以0. 5~30柱體積/小時(shí)的速度流經(jīng)裝有分子篩的吸附劑 柱。
[0017] 優(yōu)選地是，分子篩表面附著有質(zhì)量濃度為0. 5~1. 5%的氫氧化鋁溶液，用于去除 芳香烴類和極性化合物類雜質(zhì)。
[0018] 優(yōu)選地是，還包括步驟c，將吸附后的乙腈進(jìn)行精餾；精餾釜加熱溫度為84~ 95°C、釜中乙腈液體溫度為83~90°C、出液溫度為82~84°C、控制回流比15 : 1~20:1。
[0019] 本發(fā)明提供的梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法，可得到純度> 99.99% (wt)的乙 腈，滿足梯度洗脫溶劑的高純度要求，使提純得到的乙腈能夠應(yīng)用于梯度洗脫領(lǐng)域，擴(kuò)大了 應(yīng)用范圍。本發(fā)明提供的提純方法，填補(bǔ)了國內(nèi)高純度乙腈的生產(chǎn)空白，降低了進(jìn)口所需成 本，同時(shí)減輕了受國外技術(shù)牽制的程度。本發(fā)明提供的提純方法，產(chǎn)品收率>98%，收率高， 還具有能耗低、生產(chǎn)過程簡便、運(yùn)行穩(wěn)定、適用于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述：
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0023] a.取純度為99. 5% (wt)的原料乙腈，加入碳酸鈉將溶液的pH調(diào)節(jié)至7,并振搖使 碳酸鈉與原料乙腈內(nèi)的有機(jī)酸雜質(zhì)充分反應(yīng)，生成鹽類沉淀物；靜置分層，棄去水層，過濾 有機(jī)層，保留濾液。
[0024] 將上述濾液以20柱體積/小時(shí)的速度通入裝有表面附著有氫氧化鋁的3A分子 篩的吸附劑柱，進(jìn)一步去除有機(jī)層內(nèi)的水分，同時(shí)去除乙腈中的芳香烴類、極性化合物等 雜質(zhì)。氫氧化鋁的質(zhì)量濃度為〇.5%，3A分子篩的粒徑為100目。吸附后，乙腈含水量 < 0. 01% ;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后乙腈中的水分，如水分含量> 0. 01 %需更換 分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。緊接著，將上述流出液以30柱體積/小時(shí)的速度通 入裝有改性活性碳的吸附劑柱，改性活性碳為經(jīng)濃硝酸浸泡過的粒徑為55目的活性碳，用 于去除含碳碳雙鍵的有機(jī)化合物，如烯烴，芳香烴等；由于碳碳雙鍵為可吸收紫外可見光的 基團(tuán)，所以去除含碳碳雙鍵的有機(jī)化合物可大大提高提純后的乙腈的透光度。
[0025] b.將上述流出液以0. 5柱體積/小時(shí)的速度通入裝有表面附著有乙腈的強(qiáng)酸性 陽離子交換樹脂的吸附劑柱，用于除去醛類、金屬離子等雜質(zhì)。強(qiáng)酸性陽離子樹脂的粒徑為 0.1cm 〇
[0026] c.將上述經(jīng)吸附處理后的乙腈打入精餾塔進(jìn)行精餾，即得純度彡99. 99% (wt)的 梯度洗脫溶劑乙腈。
[0027]精餾可采用公知方式進(jìn)行。本發(fā)明的一種優(yōu)選方式為，精餾釜加熱溫度為84°C、釜 中乙腈液體溫度為84°C、出液溫度為81. 5°C、控制回流比15 : 1。精餾出液檢測合格后裝 瓶，充氮?dú)獗４妗?br>[0028] 實(shí)施例2
[0029] 梯度洗脫溶劑乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0030] a.取純度為99. 5% (wt)的原料乙腈，加入碳酸鈉將溶液的pH調(diào)節(jié)至8,并振搖使 碳酸鈉與原料乙腈內(nèi)的有機(jī)酸雜質(zhì)充分反應(yīng)，生成鹽類沉淀物；靜置分層，棄去水層及沉 淀，過濾有機(jī)層，保留濾液。
[0031] 將上述濾液以30柱體積/小時(shí)的速度通入裝有表面附著有氫氧化鋁的3A分子 篩的吸附劑柱，進(jìn)一步去除有機(jī)層內(nèi)的水分，同時(shí)去除乙腈中的芳香烴類、極性化合物等雜 質(zhì)。氫氧化錯(cuò)的濃度為1.5%,3A分子篩的粒徑為20目。吸附后，乙腈含水量<0.01%; 本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后乙腈中的水分，如水分含量> 0. 01%需更換分子篩后再 繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。緊接著，將上述流出液以15柱體積/小時(shí)的速度通入裝有改性 活性碳的吸附劑柱，改性活性碳為經(jīng)濃硫酸浸泡過的粒徑為100目的活性碳，用于去除含 碳碳雙鍵的有機(jī)化合物，如烯烴，芳香烴等；由于碳碳雙鍵為可吸收紫外可見光的基團(tuán)，所 以去除含碳碳雙鍵的有機(jī)化合物可大大提高提純后的乙腈的透光度。