[发明专利]一种从溶剂母液中制备混合酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机物的制备方法，具体涉及一种有机羧酸的制备方法。

背景技术

长链二元酸(LDCA，化学式HOOC(CH₂)_nCOOH，n＝7～20)是一系列合成材料的基础单体原料，长链二元酸及其衍生单体可以用于生产尼龙、聚碳酸酯、粉末涂料、香料、热熔胶、特种润滑剂等，是合成香料、工程塑料、耐寒增塑剂、高级润滑油和聚酰胺热熔胶等产品的重要原料。

目前长链二元酸主要是以烷烃/脂肪酸及其衍生物为底物，利用生物发酵的方法生产。具体而言，酵母对烷烃进行新陈代谢时有如下的生物化学过程：烷烃至脂肪酸的alpha氧化，脂肪酸至alpha-，omega-二元酸的omega氧化。因此，发酵过程主要生成与底物碳链长度相等的二元酸，但是又会因为发酵不完全，生成与底物长度相等的长链一元酸；同时发酵过程会有一些副反应，生成与底物烷烃碳链长度不等的长链一元酸、长链二元酸。此外，长链二元酸发酵液中还包括菌株残余、色素，底物残余以及乳化底物的乳化剂等杂质。这些杂质、杂酸需要在二元酸精制过程中去除，以免影响终端产品的品质，特别会影响聚合物的质量。

目前从发酵液中获得长链二元酸的方法为先进行除菌、脱色、酸化、过滤等预处理获得初级产品，然后进一步进行重结晶、脱色、洗涤等精制处理。精制处理后，杂质、杂酸溶于溶剂与长链二元酸分离。此外精制过程采用长链二元酸高温溶解于溶剂，低温析出的方法，因此溶剂中还溶解有部分与烷烃底物碳链长度相等的长链二元酸。将含有杂质、杂酸和上述的长链二元酸的溶剂(又称溶剂母液)处理，分离出的溶剂投入下周期的精制过程，剩余的部分(又称重组分)从中提取出二元酸和一元酸组成的混合酸。

混合酸的提取精制与一般长链二元酸的提取精制有不同之处。首先，原料不一样，一般长链二元酸提取精制过程的原料，其中的长链二元酸在各种酸中的95％以上；而溶剂母液中各种酸的比例比较均匀。此外，溶剂母液为一般长链二元酸提取精制剩余物，因此溶剂母液中如色素、蛋白、糖等杂质的去除，二元酸的分离等再采用一般长链二元酸的提取精制方法已经没有很好的效果；其次，提取目标不一样。一般长链二元酸的提取目标是单一的某种二元酸，而混合酸的提取目标是包含不同链长的混合酸。因此，不能简单的将一般长链二元酸的提取精制方法应用于混合酸的提取。

目前混合酸一般来源于二元酸生产过程中产生的重组分：重结晶或萃取等产生的溶剂母液先经蒸馏将母液中的溶剂回收，之后收集釜残液得到重组分。这样得到的重组分含有大量各种杂质和杂酸，并且在回收溶剂的蒸馏后期由于釜残液粘度增大，需要更长的时间消耗大量能量。并且各种杂质和二元酸的混合物经长时间高温蒸馏会发生反应或变性，杂质种类更为复杂，颜色变得更深，给进一步处理带来困难。重组分处理时需加入氢氧化钠溶液加热搅拌溶解，加入大量活性炭甚至进行多次脱色，才得到脱色碱液。将碱液酸化并降温使混合酸结晶析出，经板框过滤分离再干燥，得到混合酸成品(如图1所示)。这种方法产品质量差，活性炭消耗量大，并且活性炭步骤会损失大量二元酸导致收率低，对环境有严重的污染；且需要碱溶和酸化，不仅步骤繁琐且所使用的酸和碱也会给环境带来一定的污染。

中国专利申请CN201010160317.3公开了一种混合酸的制备方法，经过两次脱色处理和一次酸化处理得到混合酸成品。该方法的需要两次脱色处理，活性炭消耗巨大，对环境有严重的污染；且需要酸化，不仅步骤繁琐且所使用的酸也会给环境带来一定的污染。

本技术领域长期以来一直期望有一种从溶剂母液中制备混合酸的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直接从溶剂母液制备混合酸的方法，以解决现有技术中存在的问题。本发明的方法直接从未经蒸馏回收溶剂的溶剂母液入手，可以先提取出母液中大部分的混合酸产品。避免了大量混合酸先混入重组分，减轻了处理负担，并且该浓缩制备方法步骤简单，无需碱溶、酸化等繁琐步骤，在不使用活性炭的情况下也可以获得高产率、高质量的混合酸产品，且该浓缩制备方法更环保。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种从溶剂母液中制备混合酸的方法，包括如下步骤：

将溶剂母液浓缩至体积为原来体积的1/10～1/4，然后降温，析出晶体，将析出的晶体经水洗、干燥后获得所述混合酸。

上述1/10、1/4分别代表十分之一、四分之一。

优选的，浓缩后的溶剂母液中的含水量低于5％(v/v)，v/v代表体积百分含量。