[发明专利]一种高纯乙酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯乙酸的制备方法，所得高纯乙酸主要用于高纯过氧乙酸的制备。

背景技术

过氧乙酸为无色刺激性气味液体，属于强氧化剂，易分解，在碱性、还原性物质及金属离子等条件下，剧烈反应、分解甚至是爆炸。过氧乙酸又是优良的有机过氧化物，在多方面有着广泛的应用领域，其具有高效快速杀菌作用，可以快速杀灭细菌、芽孢真菌、酵母菌等多种病菌，因而可以用作传染病、饮用水、食品等的消毒剂。在非典期间，汶川地震防疫期间，过氧乙酸起了重大作用。过氧乙酸还具有优良的氧化性能，可以用作有机合成氧化剂，环氧化剂，聚合引发剂等。同时，过氧乙酸在造纸、纺织行业的漂白、改性以及重油的脱硫等领域也有广泛的用途。

目前，工业品过氧乙酸要求过氧乙酸的质量浓度>15%。但目前满足该浓度要求的业品过氧乙酸在存储和使用过程中，极易发生过氧乙酸分解甚至爆炸的情况。据陕西卫生监督所文东升等2004年的调查，46家过氧乙酸生产企业、60批次的产品，合格39批次，合格率仅为65%。不同存储时间，三天内合格率为90.9%，11天合格率为27.27%，超过20天，则全部不合格。另外据国家化学品登记注册中心李运才2003年7月调查，2003年5月1日至12日，发生过氧乙酸事故30多起，死亡5人，70多人中毒或灼伤。2003年11月，云南过氧乙酸储罐爆炸，5人死亡，4栋建筑烧毁。可见，过氧乙酸的不稳定性给其使用过程中的经济性和安全性造成了非常不利的影响。因此，需要改进其稳定性来增强其存储和使用过程中的经济性和安全性。

国内很多学者，如郝文辉、马春玉、王丽华等也都注意到了此类问题，也进行了相关方面的积极探索，取得了一定的进展。但总体来说，效果不大，没有形成大规模高稳定批量性过氧乙酸工业化生产技术。当前世界主流的生产是采用添加稳定剂来改善过氧乙酸的稳定性。然而，使用磷等添加剂不但增加过氧乙酸中的杂质含量，使其不能在生物制剂、食品等行业应用，而且磷等添加剂的添加，还会对设备造成腐蚀，降低设备寿命，引起其它副反应，副产物，同时也会使水体等富营养化，对环境造成污染。

本申请人经长期实践和研究发现，通过对过氧乙酸溶液中杂质离子含量的控制（单项金属离子杂质含量≤5ppb，单项阴离子杂质含量≤1ppm，有机物杂质含量≤5ppm）可望实现过氧乙酸溶液优异的稳定性，从而避免任何稳定剂成分的添加，一是，过氧乙酸溶液产品纯度更高，可以应用于医疗、食品、生物制剂等高端领域，开拓了过氧乙酸的应用领域；二是将其应用在试剂合成领域，可降低副反应，减少副产物，提高反应产率；三是，由于其完全不含磷及部分络合物、螯合物添加剂，使产品更具环境友好性。

要制备出杂质含量严格控制的过氧乙酸产品，则必须使用高纯度的过氧乙酸作为原料。已知，目前国内工业级乙酸多采用甲醇羰基化法制备。制备中使用了铑、碘等作为催化剂。制成品中碘含量高达10~40ppb，碘等卤素离子的存在，极大的加速了过氧乙酸的分解。此外，在甲醇羰基化过程中，存在副反应，生成甲酸、乙醛等副产物。乙酸工业品中甲酸的含量在0.02~0.05%之间，乙醛含量在0.05~0.1%。这些还原性物质的存在对过氧乙酸有两方面的不良影响：一、甲酸类还原物质可以与双氧水反应，生成二氧化碳气体溢出，使过氧乙酸在稳定性测试中不合格；二、甲酸类还原物质与过氧化物反应，使过氧乙酸制成品含量测试不合格。