重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法為:將硼酸與醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到硼酸酯，同時(shí)蒸餾出含醇醚的廢液；將所述蒸餾出的含醇醚的廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物和水；將所述餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行共沸蒸餾，得到醇醚，所述醇醚重復(fù)用于酯化反應(yīng)。本發(fā)明采用減壓蒸餾的方法，在真空條件下，去除含醇醚廢液中大部分的水，然后再通過共沸蒸餾，使水與共沸劑形成低沸點(diǎn)物質(zhì)，把剩余的少量水蒸餾出來。通過減壓蒸餾和共沸蒸餾兩步處理后，廢液中的醇醚被完全分離出來，可重復(fù)用于硼酸酯的生產(chǎn)過程中，從而節(jié)約成本，減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
【專利說明】重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硼酸酯制備領(lǐng)域，特別涉及重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]制動(dòng)液為汽車制動(dòng)系統(tǒng)中傳遞壓力的一種工作介質(zhì)，是保證車輛制動(dòng)和行駛安全的關(guān)鍵配套產(chǎn)品，其由基礎(chǔ)油和各種添加劑調(diào)和而成。汽車制動(dòng)液有三個(gè)品種類型，蓖麻油醇型、醇醚型和硼酸酯型。硼酸酯型制動(dòng)液，具有優(yōu)異的高、低溫性能，不易吸水，性能指標(biāo)穩(wěn)定，從而成為各國制動(dòng)液的熱點(diǎn)。在硼酸酯型制動(dòng)液中，硼酸酯是最重要的組分，由于其特殊的結(jié)構(gòu)性能，可使硼酸酯型制動(dòng)液具有優(yōu)異的高、低溫性能和粘溫性能。硼酸酯能與水反應(yīng)生成醇醚和硼酸，而減少制動(dòng)液中溶解水或游離水的存在，從而改善了酯型制動(dòng)液的水敏感性，且產(chǎn)物醇醚和硼酸對(duì)制動(dòng)液沸點(diǎn)影響較小，從而保證了其高溫性能。
[0003]工業(yè)生產(chǎn)中硼酸酯化合成硼酸酯一般采用硼酸和醇醚或酚酯化生成，硼酸酯化生成硼酸酯是一個(gè)可逆反應(yīng)，為了促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行，需要把反應(yīng)副產(chǎn)物水盡可能的完全移出反應(yīng)體系，但由于水和反應(yīng)物醇醚能夠形成共沸物，在把水蒸餾除去的過程中同樣會(huì)把大量的醇醚帶出反應(yīng)體系，從而形 成含有大量醇醚的廢液。為了避免醇醚被帶出，研究人員采用帶水劑如甲苯、苯等有機(jī)溶劑破壞水和醇醚形成共沸物，反應(yīng)結(jié)束后再把有機(jī)溶劑蒸餾出來。采用帶水劑除去水的方法雖然減少了反應(yīng)物醇醚被帶出，但是有機(jī)溶劑在反應(yīng)體系中會(huì)殘留，從而影響硼酸酯的純度，并且有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。如果不采用帶水劑除水，含有大量醇醚的廢液將被廢棄，成本高，而且容易造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法，回收的醇醚可重復(fù)用于硼酸酯生產(chǎn)，降低成本，清潔生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明提供了重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](A)將硼酸與醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到硼酸酯，同時(shí)蒸餾出含醇醚的廢液；
[0007](B)將所述蒸餾出的含醇醚的廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物和水；
[0008](C)將所述餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行共沸蒸餾，得到醇醚，所述醇醚重復(fù)用于步驟(A)中的酯化反應(yīng)。
[0009]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾的溫度為50~100°C。
[0010]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾的溫度為60~90°C。
[0011]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾的壓力為20KPa~70KPa。
[0012]優(yōu)選的，所述減壓蒸餾的壓力為30KPa~60KPa。
[0013]優(yōu)選的，所述共沸劑為小分子醇類或酯類。
[0014]優(yōu)選的，所述共沸劑為乙醇、乙酸乙酯。
[0015]優(yōu)選的，所述餾出物與共沸劑的質(zhì)量比為8~20:1。
[0016]優(yōu)選的，所述共沸蒸餾的溫度為70~100°C。[0017]優(yōu)選的，所述共沸蒸餾的溫度為80~90°C。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法，包括以下步驟:將硼酸與醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到硼酸酯，同時(shí)蒸餾出含醇醚的廢液；將所述蒸餾出的含醇醚的廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物和水；將所述餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行共沸蒸餾，得到醇醚，所述醇醚重復(fù)用于酯化反應(yīng)。在生產(chǎn)硼酸酯的過程中，為了促進(jìn)硼酸酯的生成，不斷通入醇醚并且將水蒸餾出反應(yīng)體系，但是水與醇醚存在共沸點(diǎn)，在水蒸出的同時(shí)帶走了部分醇醚，從而得到了含有醇醚廢液。本發(fā)明采用減壓蒸餾的方法，在真空條件下，去除含醇醚廢液中大部分的水，然后再通過共沸蒸餾，使水與共沸劑形成低沸點(diǎn)物質(zhì)，把剩余的少量水蒸餾出來。通過減壓蒸餾和共沸蒸餾兩步處理后，廢液中的醇醚被完全分離出來，可重復(fù)用于硼酸酯的生產(chǎn)過程中，從而節(jié)約成本，減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0021](A)將硼酸與醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到硼酸酯，同時(shí)蒸餾出含醇醚的廢液；
[0022](B)將所述蒸餾出的含醇醚的廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物和水；
[0023](C)將所述餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行共沸蒸餾，得到醇醚，所述醇醚重復(fù)用于步驟(A)中的酯化反應(yīng)。
[0024]在本發(fā)明中，首先制備硼酸酯。將硼酸和醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，為了促進(jìn)硼酸酯的生成，不斷通入醇醚并且將水蒸餾出反應(yīng)體系。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，常壓下，醇醚的沸點(diǎn)為249°C，硼酸的沸點(diǎn)300°C，硼酸酯的沸點(diǎn)大于300°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)100°C。在反應(yīng)體系中水的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它組分的沸點(diǎn)，但是由于水和醇醚存在共沸點(diǎn)，因此在水分被蒸餾出來的過程中會(huì)有大量的醇醚被帶出，從而得到了含有醇醚廢液。本發(fā)明對(duì)硼酸與醇醚的酯化反應(yīng)沒有特殊限制，按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的反應(yīng)條件進(jìn)行控制即可。
[0025]得到的含有大量醇醚的廢液如果直接排放，不但浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。本發(fā)明中，得到含有醇醚的廢液后，將所述蒸餾出的含醇醚廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物。所述減壓蒸餾的壓力優(yōu)選為20KPa~70KPa，更優(yōu)選為30KPa~60KPa。所述減壓蒸餾的溫度優(yōu)選為50~100°C，更優(yōu)選為60~90°C。經(jīng)過減壓蒸餾，含醇醚的廢液中的大部分水被除去，餾出物中僅含有醇醚和少量的水。
[0026]為了使回收的醇醚更純凈，對(duì)餾出物進(jìn)行共沸蒸餾。本發(fā)明中，餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行蒸餾。所述共沸劑優(yōu)選為小分子醇類或酯類，更優(yōu)選為乙醇和乙酸乙酯。所述餾出物與共沸劑的質(zhì)量比優(yōu)選為8~20:1，更優(yōu)選為8~15:1。根據(jù)共沸劑選用的不同，共沸蒸餾的溫度也不盡相同。所述共沸蒸餾的溫度優(yōu)選為70~100°C，更優(yōu)選為80~90°C。為了使水與醇醚能夠充分分離，所述共沸蒸餾的時(shí)間優(yōu)選為3~5h，更優(yōu)選為3.5~4.5h。對(duì)共沸蒸餾后的產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，如果反應(yīng)釜中醇醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%時(shí)，完成共沸蒸餾；若反應(yīng)釜中醇醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于98%，可再次共沸蒸餾。
[0027]共沸蒸餾后得到的醇醚可回收利用，再次用于生產(chǎn)硼酸酯的酯化反應(yīng)。[0028]本發(fā)明生產(chǎn)硼酸酯的過程中，將硼酸和醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，為了促進(jìn)硼酸酯的生成，不斷通入醇醚并且將水蒸餾出反應(yīng)體系，生產(chǎn)硼酸酯的同時(shí)，蒸餾出含有大量醇醚的廢液。本發(fā)明采用減壓蒸餾的方法，在真空條件下，去除含醇醚廢液中大部分的水，然后再通過共沸蒸餾，使水與共沸劑形成低沸點(diǎn)物質(zhì)，把剩余的少量水蒸餾出來。通過減壓蒸餾和共沸蒸餾兩步處理后，廢液中的醇醚被完全分離出來，可重復(fù)用于硼酸酯的生產(chǎn)過程中，從而節(jié)約成本，減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
[0029]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的硼酸酯的生產(chǎn)方法進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0030]實(shí)施例1
[0031]將硼酸與醇醚按摩爾比為1:3.3的比例加入到帶有攪拌的反應(yīng)釜中，并使醇醚連續(xù)通入，在溫度150°C，壓力為60KPa~SKPa條件下進(jìn)行硼酸酯的酯化反應(yīng)，邊酯化邊把生成的水蒸餾出反應(yīng)體系，得到含有醇醚的廢液。將反應(yīng)釜中減壓蒸餾出的含醇醚廢液通入反應(yīng)釜中，在65°C，壓力為20KPa條件下進(jìn)行減壓蒸餾。監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟?，?dāng)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟冉档椭?0~40°C，廢液中水分含量96.8%時(shí)，在反應(yīng)釜內(nèi)加入乙醇和乙酸乙酯，在70°C下進(jìn)行共沸蒸餾，蒸餾時(shí)間為4.0小時(shí)。檢測(cè)反應(yīng)釜中醇醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%時(shí)，完成共沸蒸餾，得到醇醚。
[0032]實(shí)施例2
[0033]將原料硼酸與醇醚按摩爾比為1:3.4的比例加入到帶有攪拌的反應(yīng)釜中，并使醇醚連續(xù)通入，在溫度150°C，壓力為60KPa~IOKPa條件下進(jìn)行硼酸酯的酯化反應(yīng)，邊酯化邊把生成的水蒸餾出反應(yīng)體系，得到含有醇醚的廢液。將反應(yīng)釜中減壓蒸餾出的含醇醚廢液通入反應(yīng)釜中，在75°C，壓力為30KPa條件下進(jìn)行減壓蒸餾。監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟?，?dāng)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟冉档椭?0~40°C，廢液中水分含量為96.2%時(shí)，在反應(yīng)釜內(nèi)加入乙醇和乙酸乙酯，在70°C下進(jìn)行共沸蒸餾，蒸餾時(shí)間為3.0小時(shí)。檢測(cè)反應(yīng)釜中醇醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%時(shí)，完成共沸蒸餾，得到醇醚。
[0034]實(shí)施例3
[0035]將原料硼酸與醇醚按摩爾比為1:3.4的比例加入到帶有攪拌的反應(yīng)釜中，并使醇醚連續(xù)通入，在溫度150°C，壓力為60KPa~IOKPa條件下進(jìn)行硼酸酯的酯化反應(yīng)，邊酯化邊把生成的水蒸餾出反應(yīng)體系，得到含有醇醚的廢液。將反應(yīng)釜中減壓蒸餾出的含醇醚廢液通入反應(yīng)釜中，在85°C，壓力為50KPa條件下進(jìn)行減壓蒸餾。監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟?，?dāng)反應(yīng)釜頂?shù)臏囟冉档椭?0~40°C，廢液中水分含量為97.1%時(shí)，在反應(yīng)釜內(nèi)加入乙酸乙酯，在70.5°C下進(jìn)行共沸蒸餾，蒸餾時(shí)間為4.0小時(shí)。檢測(cè)反應(yīng)釜中醇醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%時(shí)，完成共沸蒸餾，得到醇醚。
[0036]以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0037]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。`
【權(quán)利要求】
1.重復(fù)利用提純廢液的硼酸酯生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (A)將硼酸與醇醚進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到硼酸酯，同時(shí)蒸餾出含醇醚的廢液； (B)將所述蒸餾出的含醇醚的廢液進(jìn)行減壓蒸餾，得到餾出物和水； (C)將所述餾出物在共沸劑作用下進(jìn)行共沸蒸餾，得到醇醚，所述醇醚重復(fù)用于步驟(A)中的酯化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述減壓蒸餾的溫度為50~100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述減壓蒸餾的溫度為60~90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述減壓蒸餾的壓力為20KPa~70KPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述減壓蒸餾的壓力為30KPa~60KPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述共沸劑為小分子醇類或酯類。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述共沸劑為乙醇、乙酸乙酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述餾出物與共沸劑的質(zhì)量比為8~20:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述共沸蒸餾的溫度為70~100°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的·生產(chǎn)方法，其特征在于，所述共沸蒸餾的溫度為80~90°C。
【文檔編號(hào)】C07F5/04GK103524544SQ201310485211
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】孟艷, 曹毅, 趙玉貞, 魏文紅, 陳美名 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司