[发明专利]一种基于酯化分离邻硝基苯甲酸的方法

说明书

本发明公开了一种基于酯化分离邻硝基苯甲酸的方法，根据邻、间、对硝基苯甲酸的化学性质，结合不同硝基取代的苯甲酸酸性的差异，构建萃取‑甲酯化‑碱解‑结晶的组合工艺，反应中只有邻硝基苯甲酸可以在该条件下甲酯化并从中提去分离，再进行碱解，重结晶得到纯品；从而回收其中的邻硝基苯甲酸。本发明大大降低废水的化学需氧量，以便于废水进一步的深度处理，具有回收率高、处理成本低等优点。

技术领域

本发明属于硝基苯甲酸制备技术领域，涉及一种基于酯化分离邻硝基苯甲酸的方法。

背景技术

硝基苯甲酸是重要的有机化工原料，广泛用于染料、医药和其它精细化工行业。目前合成邻硝基苯甲酸的方法主要是碱性介质中采用仿生催化氧气氧化法。余远斌等人先后报道在碱性介质中以无水甲醇(精细化工，1998，1(15)：45-47)和甲醇-苯(精细化工，2004，21(6)：474-478)，为溶剂选用金属钛菁为仿生催化剂，催化氧气氧化邻硝基甲苯合成邻硝基苯甲酸的方法，此法解决了在酸性介质中制备邻硝基苯甲酸所存在的设备腐蚀和环境污染等问题。中国专利CN1243717C公开了一种有选择性的控制氧化反应制备中间产物邻硝基苯甲醛的方法，该方法是在碱性条件下以无水甲醇为溶剂选用金属钛菁为仿生催化剂，催化氧气氧化邻硝基甲苯合成邻硝基苯甲醛。但无论制备邻硝基苯甲酸还是制备中间产物邻硝基苯甲醛均采用无水甲醇或甲醇-苯作为溶剂，无水甲醇在纯氧条件下操作(反应或蒸馏)具有潜在的爆炸危险性，而无水甲醇-苯具有很大的毒副作用，对实验室或者工业操作人员的健康具有潜在的威胁。

间硝基苯甲酸主要是以苯甲酸为原料，通过浓硫酸和硝酸硝化来制得。间硝基苯甲酸生产及精制过程中产生大量的强碱性废水，其颜色深、有机物浓度高、毒性大；废水中除了邻、间、对硝基苯甲酸外，还有硝基苯和大量的无机盐，被认为是难处理的废水之一。分离回收废水中的邻硝基苯甲酸和对硝基苯甲酸，资源化处理该废水对降低生产成本、消除废水的环境影响有重要意义。

含硝基苯甲酸废水的处理一般采用活性炭/焦炭或离子交换树脂吸附、催化氧化等。由于间硝基苯甲酸生产和精制的工艺废水中含有一定量的邻、间、对硝基苯甲酸，尤其是邻硝基苯甲酸达到100g/L以上，废水的CODCr高达20多万mgO/L。如果直接对该废水氧化或吸附处理，处理成本较高，企业无法接受。同时也会造成邻硝基苯甲酸和对硝基苯甲酸资源的浪费。

目前，硝基苯甲酸同分异构体的分离主要利用溶解度差异、络合萃取法或膜分离技术。但是，由于三种硝基苯甲酸同分异构体的性质接近、废水中含量差异大，溶解度差异小，单独的结晶分离难度大、效果差，而络合萃取法一般适用含少量有机物的废水体系。现有工艺产生的废水中含大量性质相近的有机酸，单独的络合萃取，成本高、工艺复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种基于酯化分离邻硝基苯甲酸的方法，可以有效分离废水中的间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲酸，从而回收其中的邻硝基苯甲酸。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于酯化分离邻硝基苯甲酸的方法，包括以下操作：

1)以乙酸乙酯作为萃取液，将其与含有硝基苯甲酸混合物的固体或液体充分混合搅拌；过滤并收集滤液，将滤液的有机相浓缩至无馏分；

2)向浓缩后的浓干液中加入甲醇及浓硫酸，其中预估或外表检测的邻硝基苯甲酸：甲醇＝1.0kg：3.0～5.0L；升温至回流，酯化反应10～15h；

反应完成后降温至30～40℃，向反应体系中分批加入碳酸钠以中和剩余的硫酸；

3)中和后反应体系浓缩至无馏分；向浓干液中加入二氯甲烷和水；

4)15～25℃下加入体积浓度20～30％的氢氧化钠溶液，搅拌1～2h，静置；分出二氯甲烷相，水相加浓硫酸并充分搅拌；

待水相冷却至10～15℃，过滤，滤饼为邻硝基苯甲酸粗品，将其用水淋洗；