[发明专利]乙酸乙酯和丁酮混合溶剂的除水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶剂的精确除水方法，具体涉及一种对乙酸乙酯和丁酮的含少量水的混合物中精确除水的方法。

背景技术

乙酸乙酯和丁酮混合溶剂在有机合成中一般充当反应介质的作用，所以用量一般很大，每吨乙酸乙酯的价格在7000人民币以上，每吨丁酮的价格在12000人民币左右。在有机合成反应完之后，每吨乙酸乙酯可回收80%以上，每吨丁酮回收再50%以上。如果不回收利用，对于原材料来说浪费相当大。

在有的有机合成中，往往需要的是无水或者是水分含量极少的乙酸乙酯和丁酮混合溶剂，但是在反应过程中，或许因为反应本身产生水分或在产品提取时需要水溶液进行后处理，从而使含微量水的溶剂中带有的水分增加。为了减少成本，使溶剂能够重复循环利用，因此在后处理中一般将溶剂中的水分除去，使其满足反应要求，不必再将各自进行分离提纯。水能够与乙酸乙酯和丁酮分层，但是分层后有机相水含量还是很大的不满足要求，如果将有机相进行蒸馏，然而乙酸乙酯、丁酮二者沸点非常接近,而且乙酸乙酯、丁酮、水相互之间形成沸点非常接近的二元和三元共沸物,用普通的精馏方法无法将其严格分离，混合物中仍然还存在水分，必须进行进一步的分离。在这之前有人曾用萃取精馏法提取乙酸乙酯和丁酮, 例如，专利CN97107722.3就公开了从含乙酸乙酯和丁酮混合溶液中精制乙酸乙酯和丁酮工艺，该工艺在萃取溶剂的作用下,增大了组分相互之间的相对挥发度,从而得到高纯度的乙酸乙酯和丁酮，但是这种方法不容易操作，而且耗时耗力。除了蒸馏除水之外，还有其它方法，比如：用渗透汽化膜除水、氢化钙、氢化钠除水、硫酸钠除水、无水硫酸铜干燥除水、分子筛除水等方法。渗透汽化膜可以通过各组分在膜中的溶解与扩散速率的差异来实现除水效果，但是首先需要引进设备，对于回收溶剂来说，不需要大规模生产，引进设备成本太高；对于氢化钙和氢化钠的后处理，遇水可能造成爆炸，相当危险；硫酸钠虽然也可除水，但是在用量上很大，而且硫酸钠遇水后容易结块，在清洗设备时耗时耗力；无水硫酸铜除水时得用量很大，经济效果不好；分子筛一般用于气体除水，不适用于溶剂中除水。

发明内容

本发明针对含有少量水分的乙酸乙酯和丁酮混合物在除去水时存在的不足，提供了一种乙酸乙酯和丁酮混合溶剂的除水方法，本方法将乙酸乙酯、丁酮和水的混合物进行除水，除水采用干燥的方法，以氧化钙作为干燥剂进行除水，能够得到含水量极低的、高纯度的乙酸乙酯与丁酮的混合溶剂，使溶剂能够循环利用，满足了有机合成的实际需要，减少了资源的浪费，降低了成本。

经过上面的描述，我们可以知道，现在用于乙酸乙酯和丁酮混合物的除水工艺都存在一定的不足，尤其是在经济合理方面，氧化钙的价格在每吨300-500人民币，成本很低，而氢化钙、氢化钠、硫酸钠、分子筛等的价格都比氧化钙高，而且氧化钙的后处理过程比较简单，可以直接用去离子水洗釜，也可适当用稀盐酸进行冲洗。虽然用氧化钙进行除水存在很大的经济效应，但是，在用氧化钙进行除水时也存在一定的问题，即当氧化钙的用量用少时，水分反应不完全，导致除水效果不好，加大氧化钙用量会使除水效果满足要求，但是，在用氧化钙进行除水时，氧化钙优先会和水反应生成氢氧化钙，随着氧化钙用量的增加，当氧化钙的用量过多时，在洗釜时氢氧化钙容易遇水结块，堵住底阀，并且还容易固住搅拌桨，不好处理，需要用大量盐酸浸泡很长时间才能溶解，增加了后处理难度，且没有与水反应的氧化钙会在高温回流情况下破坏丁酮成分，使丁酮变性，导致在做有机合成时出现一些不必要的杂质，影响产品纯度，而且氧化钙用量过多时，因此，现今没有用氧化钙对乙酸乙酯和丁酮混合溶剂进行除水的。

经过发明人的大量研究及实验，最终，得出了能够即保证最大限度的满足水分含量低的要求又能不影响溶剂应用的方法，从而使回收混合溶剂的成本得到了大大的降低，其具体技术方案如下：

一种乙酸乙酯和丁酮混合溶剂的除水方法，在乙酸乙酯和丁酮的含水混合物中加入干燥剂进行除水，含水量≤5wt%，其特征是：所加的干燥剂为固体氧化钙，加入量为含水混合物的12-25wt%。

进一步的，含水混合物中水分含量＜4wt%时，氧化钙的加入量为含水混合物的12-19wt%；含水混合物中水分含量4-5wt%时，氧化钙的加入量为含水混合物的19-25wt%。

优选的，含水混合物中水分含量<4wt%时，氧化钙的加入量为含水混合物的15-16wt%。

优选的，含水混合物中水分含量4-5wt%时，氧化钙的加入量为含水混合物的19-20wt%。