高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及溶劑提純領(lǐng)域，特別涉及一種高純度有機(jī)溶劑正己烷的提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 正己烷是現(xiàn)今工業(yè)上用途最廣泛的烴類溶劑之一，也是最具有代表性的非極性溶 劑，能溶解各類烴類及鹵代烴，在食用油、印刷油墨、皮革、農(nóng)藥、殺蟲劑、橡膠、化妝品、香 料、化工聚合、醫(yī)藥以及電子部件的清洗等諸多方面均有廣泛的用途。目前工業(yè)上從天然汽 油、直餾汽油及輕組分中精餾獲得純度為60~80% (wt)的工業(yè)級(jí)正己烷產(chǎn)品，其中含有沸 點(diǎn)相近的烴類和水等雜質(zhì)。由于雜質(zhì)的沸點(diǎn)與正己烷相近（如正己烷沸點(diǎn)69°C，甲基環(huán)戊 烷71. 8°C)，要想提高正己烷的純度，很難通過普通精餾將雜質(zhì)除去來實(shí)現(xiàn)。若采用精密精 餾和特殊精餾工藝，存在能耗高，生產(chǎn)成本高，收率低，生產(chǎn)過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，這也導(dǎo)致了我 國(guó)高純度正己烷依賴進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于通過吸附提純得到高純度正己烷的報(bào)道甚少，申 請(qǐng)?zhí)枮?00910068762. 4的專利公開了通過沸石吸附提純正己烷的方法，提純后的正己烷 純度> 98% (wt)，該純度仍不能滿足工業(yè)使用的高純度要求，提純方法需進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可提高正己烷純度的高純 有機(jī)溶劑正己烷的提純方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] 高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0006] a.取原料正己烷，向其中加入氧化劑進(jìn)行氧化處理后，蒸餾出正己烷；用于去除 原料正己烷中的不飽和烴雜質(zhì)。
[0007] b.將上述蒸餾出的正己烷通入裝有改性活性碳的吸附劑柱進(jìn)行吸附處理，用 于除去用于去除氧化氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)等；即得到純度 >99% (Wt)的高純有機(jī)溶劑正己烷。由于碳碳雙鍵為可吸收紫外可見光的基團(tuán)，所以去除 含碳碳雙鍵的有機(jī)化合物的正己烷透光效果也得到改善。
[0008] 優(yōu)選地是，所述氧化劑包括高錳酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過氧化物。其中，過氧 化物包括但不限于過氧化氫。
[0009] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑之前，向原料正己烷中分別加入硫酸溶液和 硝酸溶液，振搖、靜置分層后，棄去水層，保留有機(jī)層。
[0010] 優(yōu)選地是，所述硫酸自身的體積濃度為10%~30% ;所述硝酸自身的體積濃度為 30%~65% ;所述硫酸與硝酸的體積比為1:1-3:1。
[0011] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑之前，向原料正己烷中加入多孔性物質(zhì)如活 性碳、分子篩或沸石，攪拌1~2小時(shí)。使原料正己烷附著在活性碳、分子篩或沸石的表面， 增加氧化劑與原料正己烷的接觸面積?；钚蕴?、分子篩或沸石也可在氧化反應(yīng)中起到催化 作用，用來改善氧化的效果，減少氧化劑的用量。
[0012] 優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入氧化劑后，回流0. 5~3小時(shí)。
[0013] 優(yōu)選地是，所述步驟b中，改性活性碳為表面附著有氫氧化鋁、氫氧化鋅、乙二胺 四乙酸、三乙醇胺、硝酸、次氯酸、雙氧水、過硫酸鉀中的一種或任意幾種溶液的活性碳。附 著溶液的質(zhì)量濃度為5-60%。
[0014] 優(yōu)選地是，所述步驟b中，氧化后的正己烷以0. 5~30柱體積/小時(shí)的速度流經(jīng) 改性活性碳。
[0015] 優(yōu)選地是，還包括步驟bz，將所述步驟b所得的正己烷通過裝有粒徑為20-100 目、型號(hào)為3A或4A的分子篩的吸附劑柱，用于除去水分。
[0016] 優(yōu)選地是，還包括步驟b"，將所述步驟b所得的正己烷通過裝有粒徑為20-200目 的硅膠的吸附劑柱，用于去除烷烴和芳香烴和影響吸光度的雜質(zhì)。
[0017] 優(yōu)選地是，還包括步驟c，將吸附處理所得的正己烷進(jìn)行精餾；精餾釜加熱溫度 為69~95°C、釜中正己烷液體溫度為68~70°C、出液溫度為68~69°C、控制回流比為 15 : 1 ~5:1。
[0018] 本發(fā)明提供的高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法，通過改性活性碳吸附的工序得到 純度>99% (wt)的高純?nèi)軇┱和?，較國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的正己烷，純度進(jìn)一步提高，使提純得到 的正己烷能夠應(yīng)用于色譜分析、色譜分離、色譜制備等領(lǐng)域，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。此外，較精密 精餾和特殊精餾工藝，本發(fā)明提供的提純方法，收率> 95%，收率高、能耗低、生產(chǎn)成本低、 生產(chǎn)過程簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述：
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0022] a.取原料正己烷，向其中依次加入體積濃度為10%的硫酸溶液和體積濃度為 40%的硝酸溶液，硫酸和硝酸體積比為1:3,振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層；在 上述有機(jī)層內(nèi)加入活性碳，攪拌1小時(shí)后，添加高錳酸鉀進(jìn)行氧化，并回流1小時(shí)后，迅速蒸 餾出正己烷。此步驟用于去除原料正己烷中的不飽和烴。
[0023] b.將步驟a得到的正己烷以0. 5柱體積/小時(shí)的速度通過裝有改性活性碳的吸附 劑柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳浸泡 在質(zhì)量濃度為30%的硝酸溶液內(nèi)，使活性碳表面附著硝酸溶液，從而得到改性活性碳。
[0024] b'將步驟b得到的正己烷通入裝有粒徑為20目的3A分子篩的吸附劑柱，進(jìn)一 步去水分；吸附后，正己烷含水量控制在< 0. 01 %;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后異丙 醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。
[0025] b".將步驟bz得到的正己烷通入裝有粒徑為100目的硅膠的吸附劑柱，進(jìn)一步 去除烷烴和芳香烴雜質(zhì)等雜質(zhì)、影響吸光度的雜質(zhì)。
[0026] c.將步驟b"所得的正己烷進(jìn)行精餾，精餾釜加熱溫度為69°C、釜中正己烷液體溫 度為68°C、出液溫度為68°C、控制回流比為5 : 1。精餾出液檢測(cè)合格后裝瓶，充氮?dú)獗４妫?即得純度> 99%的高純有機(jī)溶劑正己烷。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0029] a.取原料正己烷，向其中依次加入體積濃度為30%的硫酸溶液和體積濃度為 65%的硝酸溶液，硫酸和硝酸的體積比為1:1，振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層； 在上述有機(jī)層內(nèi)加入沸石，攪拌2小時(shí)后，添加過硫酸鈉進(jìn)行氧化，并回流3小時(shí)后，迅速蒸 餾出正己烷。此步驟用于去除原料正己烷中的不飽和烴。
[0030] b.將步驟a得到的正己烷以10柱體積/小時(shí)速度通過裝有改性活性碳的吸附劑 柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳依次浸 泡在質(zhì)量濃度為5%的乙二胺四乙酸和三乙醇胺內(nèi)，使活性碳附著乙二胺四乙酸和三乙醇 胺，從而得到改性活性碳。
[0031] b'將步驟b得到的正己烷以速度通過裝有粒徑為100目的4A分子篩的吸附劑 柱，進(jìn)一步去水分；吸附后，正己烷含水量控制在< 0. 01 % ;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃 取后異丙醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理。
[0032] b".將步驟bz得到的正己烷通過裝有粒徑為20目的硅膠的吸附劑柱，進(jìn)一步去 除烷烴和芳香烴雜質(zhì)等雜質(zhì)、影響吸光度的雜質(zhì)。
[0033] c.將步驟b"所得的正己烷進(jìn)行精餾，精餾釜加熱溫度為95°C、釜中正己烷液體溫 度為69. 5°C、出液溫度為69°C、控制回流比為10 : 1。精餾出液檢測(cè)合格后裝瓶，充氮?dú)獗?存，即得純度> 99%的高純有機(jī)溶劑正己烷。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 高純有機(jī)溶劑正己烷的提純方法，包括如下步驟：
[0036] a.取原料正己烷，向其中依次加入體積濃度為20%的硫酸溶液和體積濃度為 45%的硝酸溶液，硫酸和硝酸的體積比為1:2,振搖、靜置分層后，棄去酸層，保留有機(jī)層； 在上述有機(jī)層內(nèi)加入分子篩，攪拌1. 5小時(shí)后，添加過硫酸鉀進(jìn)行氧化，并回流0. 5小時(shí)后， 迅速蒸餾出正己烷。此步驟用于去除原料正己烷中的不飽和烴。
[0037] b.將步驟a得到的正己烷以30柱體積/小時(shí)的速度通過裝有改性活性碳的吸附 劑柱，進(jìn)一步去除氧化過程中形成的高度極化的物質(zhì)和含苯環(huán)類物質(zhì)。其中將活性碳依次 浸泡在質(zhì)量濃度為60%的氫氧化鋅和氫氧化鋁溶液內(nèi)，使活性碳附著氫氧化鋅和氫氧化鋁 溶液，從而得到改性活性碳。
[0038] b'將步驟b得到的正己烷通過裝有粒徑為60目的4A分子篩的吸附劑柱，進(jìn)一 步去水分；吸附后，正己烷含水量控制在< 0. 01 %;本步驟中利用分子篩除去經(jīng)萃取后異丙 醇中的水分，如水分含量> 0. 03%需更換分子篩后再繼續(xù)進(jìn)行分子篩吸附處理；