[发明专利]四氢呋喃快速高脱水方法

说明书

技术领域

本发明是对得到极低含水量四氢呋喃脱水方法的改进，尤其涉及一种能简便快速脱除四氢呋喃水份的方法。

背景技术

四氢呋喃(THF)作为一种强极性溶剂，在有机化工中大量应用，但例如低沸点特性(约为66℃)，使其极易挥发，应用中耗损较大。现有技术在实际生产过程中，通常采用水吸收塔对挥发排放的THF进行水洗，使排放气中的THF能大部分溶解在水中予以回收。然而水洗回收的THF含有较大量的水份，不宜直接应用，需先行脱水，含水THF工业中较多采用蒸馏脱水方式降低水份，在常压下精馏分离得到为THF与水的共沸物，此共沸物中仍含有一定量的水份(通常共沸物为94.5wt％THF，5.5wt％水)。由于其中水份是以共沸物形式存在，通过常规蒸馏或分馏手段已无法使THF与共沸物中水分开，因而不能满足某些极低水份例如羰基合成要求。此外，由于THF为强极性溶剂与水能混溶，吸水性也特别强，且比重与水又很接近(约为0.89)，使得一般萃取剂也不能实现THF与水分离。采用特殊精馏方式，例如共沸精馏、破坏共沸平衡，理论上能够脱除其中水份，但投资很高，运行成本也较大，这些方法已无工业应用价值。

中国专利CN1184107脱除四氢呋喃中微量水技术，采用普通精馏塔将四氢呋喃进行精馏，往四氢呋喃中加入另一辅助有机化合物组份，以便在精馏过程中，使该辅助有机化合物组份夹带着水，与部分四氢呋喃一起，不断汽提至精馏塔塔顶，进入塔顶冷凝器，冷凝后进入塔顶回流罐中，水不断析出，沉降于罐底，然后从罐底排出，四氢呋喃与该辅助有机化合物组份则返回塔内。该方法不仅设备投资大，操作复杂，运行成本高，而且脱水效率低，THF收率较低，工业应用价值也不大。

中国专利CN1386739四氢呋喃脱水工艺。：用氮气将四氢呋喃由贮罐压出进入蒸馏釜中，在蒸馏釜中加入试剂，试剂与水反应形成高沸点化合物，加热蒸馏釜温度升到80～90℃将四氢呋喃蒸出，蒸馏柱出来的四氢呋喃蒸汽经冷凝器冷凝后自流到贮罐。此法报导可使四氢呋喃含水量减至100ppm以下，同时还能除去四氢呋喃中过氧化物、抗氧剂、机械杂质等成分，使四氢呋喃进一步得到提纯。同样此法设备投资大，操作复杂，运行成本高，THF收率低。

中国专利CN1398860四氢呋喃精制方法，对含有二氢呋喃和碳数在3以下醛类含水四氢呋喃精制，首先使含水四氢呋喃与强酸性阳离子交换树脂接触，将四氢呋喃中的二氢呋喃转换成羟基四氢呋喃，将转换反应液蒸馏，使含有羟基四氢呋喃水溶液从塔底流出，并使四氢呋喃与水一起从塔顶馏出；其次，将含水四氢呋喃蒸馏，使碳数在3以下的醛类与一部分四氢呋喃一起从塔顶馏出，并使其余部分四氢呋喃与水一起从塔底流出；然后，将二氢呋喃和碳数在3以下醛类浓度下降了的含水四氢呋喃进行蒸馏，使水作为与四氢呋喃共沸物从塔顶馏出，使脱水的四氢呋喃从塔底流出。此法不仅复杂，而且所得为四氢呋喃一水共沸物，仍达不到低水份要求。

此外，也有报导采用氢化铝锂在隔绝潮气下回流(通常1000mL约需2～4g氢化铝锂)除去其中的水和过氧化物，然后蒸馏，收集66℃馏分(蒸馏时不要蒸干，将剩余少量残液即倒出)可得无水四氢呋喃。然而此属于实验室试验提纯，不具有工业应用价值。用氢化钙回流24h，隔绝空气蒸馏；先精馏或蒸馏然后再用氧化钙回流脱水；以及用渗透膜汽化脱水。这些方法都具有脱水成本较高，而且难以做到极低水份。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种方法简单，经济性好，能够获得极低水份，特别适合工业化脱的四氢呋喃快速高脱水方法。

本发明目的实现，通过大量试验发现，向含水THF中加入无机强碱可夺取THF中水份成为强碱饱和重相液，THF脱水成为轻液相，达到使THF水份迅速下降，获得低水份THF，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明四氢呋喃快速高脱水方法，其特征在于向四氢呋喃水溶液中加入形成碱饱和溶液量的无机强碱，搅拌、静止分层分离轻液相四氢呋喃。

经试验发现：向含水四氢呋喃中加入无机强碱，加入量使无机强碱与THF中水形成强碱饱和溶液(即加入使THF水溶液中含水量在环境温度下形成饱和溶液所需无机强碱量)，THF失水成为轻液相，而强碱饱和溶液则成重液相，两者很容易分层，通过简单液液分离轻、重液相，即可实现THF与强碱饱和溶液分开，可得到含水极低(例如含水＜0.15wt％)的THF。