一种高纯度哌啶的无污染纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，该纯化方法包括如下步骤：在氮气保护下，将哌啶置于反应容器中进行多级熔融结晶，除去其中分子量相近、性质类似的吡啶，高选择性、高收率地的制得高纯度、低吡啶含量哌啶。本发明专利技术的优点是，不用溶剂、不用高能耗的精馏手段，利用哌啶的本体、分级熔融结晶的绿色工艺，通过控制温度和搅拌时间，简便、高效的纯化制得高纯度、低吡啶含量的哌啶，且没有三废产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工提纯
，具体涉及一种高纯度哌啶的无污染纯化方法。
技术介绍
哌啶为一种无色液体，是国内重要的有机化工产品，其应用领域较为广泛，可以作为分析试剂、环氧树脂常见的胺类固化剂、橡胶硫化促进剂使用，也可以作为止痛药、杀菌剂、润湿剂、局部麻醉剂的原料来使用，还可以作为聚丙烯腈抽丝用溶剂、有机合成用溶剂、活性亚甲基与醛反应的催化剂、烯烃聚合的催化剂、蒸气设备的防腐剂以及合成纤维染色用重氮氨基化合物的稳定剂。哌啶一般由吡啶还原而来，因为哌啶、吡啶都是碱性化合物、分子量相近、沸点相近，通常的精馏方法难以把原料吡啶分离干净；故在化学标准中纯哌啶含量为≥98.0%，而吡啶则≤1.0%，因此将会使哌啶在某些用途上造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，该纯化方法通过采用熔融结晶，除去哌啶溶液中分子量相近、性质类似的吡啶，以提纯得到高纯度、低吡啶含量的哌啶。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，其特征在于所述纯化方法包括如下步骤：（1）在氮气保护下，将原料哌啶投入反应容器中得哌啶母液；（2）将哌啶母液冷却至-6℃～-8℃并保温，在其中加入哌啶晶种，之后持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶A，哌啶A为初始哌啶母液的40%～55%；（3）将剩余哌啶母液再次冷却至-7℃～-8.5℃并保温，在加入哌啶晶种后，持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶B，哌啶B为初始哌啶母液的25%～35%；（4）重复步骤（3），将剩余哌啶母液再次熔融结晶，得到哌啶C；（5）哌啶总回收率为93%～95%。所述步骤（2）中哌啶A的纯度为99.3%～99.7%。所述步骤（3）中哌啶B的纯度为99.1%～99.5%。所述步骤（2）中，将哌啶母液冷却至-6.5℃并保温，在其中加入哌啶晶种，之后持续搅拌结晶45分钟。所述步骤（3）中，将剩余哌啶母液再次冷却至-6.8℃并保温，在加入哌啶晶种后，持续搅拌结晶45分钟。本专利技术的优点是，不用溶剂、不用高能耗的精馏手段，利用哌啶的本体、分级熔融结晶的绿色工艺，通过控制温度和搅拌时间，简便、高效的纯化制得高纯度、低吡啶含量的哌啶，且没有三废产生。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：实施例1：本实施例具体涉及一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，该纯化方法通过采用熔融结晶，除去哌啶溶液中分子量相近、性质类似的吡啶，以提纯得到高纯度、低吡啶含量的哌啶。对于物料哌啶和吡啶的理化性质介绍如下：哌啶为一种无色液体，有类似胡椒的气味和皂感，有吸湿性，能随水蒸气挥发，强碱性，对二氧化碳敏感；能与水混溶，溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿；相对密度 (d204)0.8622，熔点-7℃，沸点106℃，折光率(n20D)1.4534，闪点16℃；易燃；低毒，半数致死量(大鼠，经口)0.52ml/kg，有刺激性。吡啶为一种无色液体，有恶臭，有强刺激味；有吸湿性，能随水蒸气挥发，能与3分子水形成共沸混合物；能与水、乙醇、乙醚、石油醚、油类和其他多数有机溶剂混溶；弱碱性；0.2mol/L水溶液pH8.5，相对密度(d204)0.98272，熔点-41.6℃，沸点115.2～115.3℃，折光率(n20D)1.50。本实施例中的高纯度哌啶的无污染纯化方法具体包括如下步骤：（1）为避免吸潮造成品质下降，在氮气保护下，将原料化学纯哌啶（含量98.2%，吡啶0.9%）800g置于具备搅拌、低温冷浴、温度显示、冷凝器的1升反应瓶中，获得初始哌啶母液；（2）第一级结晶：将哌啶母液缓慢冷却至-6.5℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续45分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶A，哌啶A为初始哌啶母液的50%；其中，哌啶A的纯度为99.6%，其内吡啶含量为0.1%；（3）第二级结晶：将剩余的哌啶母液再次缓慢冷却至-7.5℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续30分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶B，哌啶B为初始哌啶母液的28%；其中，哌啶B的纯度为99.4%，其内吡啶含量为0.2%；（4）第三级结晶：将剩余的哌啶母液再次缓慢冷却至-8℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续60分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶C，哌啶C为初始哌啶母液的15%；其中，哌啶C的纯度为98.7%，其内吡啶含量为0.4%；（5）哌啶A、B、C的总回收率为93%；而剩余哌啶母液为初始哌啶母液的6.5%，损耗为0.5%，剩余哌啶母液的纯度为88.5%，吡啶含量为11.5%。本实施中的纯化方法利用本体熔融结晶进行提纯，无外加溶剂使用，避免了VOC等污染的产生，安全环保，高选择性、高收率的制备高纯哌啶。实施例2：本实施例具体涉及一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，该纯化方法具体包括如下步骤：（1）为避免吸潮造成品质下降，在氮气保护下，以工业品为原料，将原料化学纯哌啶（含量97.4%，吡啶15%）800g置于具备搅拌、低温冷浴、温度显示、冷凝器的1升反应瓶中，获得初始哌啶母液；（2）第一级结晶：将哌啶母液缓慢冷却至-6.8℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续45分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶A，哌啶A为初始哌啶母液的48%；其中，哌啶A的纯度为99.5%，其内吡啶含量为0.1%；（3）第二级结晶：将剩余的哌啶母液再次缓慢冷却至-7.5℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续30分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶B，哌啶B为初始哌啶母液的29%；其中，哌啶B的纯度为99.5%，其内吡啶含量为0.2%；（4）第三级结晶：将剩余的哌啶母液再次缓慢冷却至-8.2℃并保温，在其中加入晶种，以在持续搅拌下发生结晶，保温结晶过程持续60分钟，之后将反应瓶中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使哌啶结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶C，哌啶C为初始哌啶母液的16%；其中，哌啶C的纯度为98.1%，其内吡啶含量为0.7%；（5）哌啶A、B、C的总回收率为93%；而剩余哌啶母液为初始哌啶母液的5.6%，损耗为1.4%，剩余哌啶母液的纯度为72%，吡啶含量为18%。实施例3：本实施例具体涉及一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，该纯化方法具体包括如下步骤：（1）为避免吸潮造成品质下降，在氮气保护下，将原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，其特征在于所述纯化方法包括如下步骤：（1）在氮气保护下，将原料哌啶投入反应容器中得哌啶母液；（2）将哌啶母液冷却至‑6℃～‑8℃并保温，在其中加入哌啶晶种，之后持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶A，哌啶A为初始哌啶母液的40%～55%；（3）将剩余哌啶母液再次冷却至‑7℃～‑8.5℃并保温，在加入哌啶晶种后，持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶B，哌啶B为初始哌啶母液的25%～35%；（4）重复步骤（3），将剩余哌啶母液再次熔融结晶，得到哌啶C；（5）哌啶总回收率为93%～95%。

【技术特征摘要】
1.一种高纯度哌啶的无污染纯化方法，其特征在于所述纯化方法包括如下步骤：（1）在氮气保护下，将原料哌啶投入反应容器中得哌啶母液；（2）将哌啶母液冷却至-6℃～-8℃并保温，在其中加入哌啶晶种，之后持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶A，哌啶A为初始哌啶母液的40%～55%；（3）将剩余哌啶母液再次冷却至-7℃～-8.5℃并保温，在加入哌啶晶种后，持续搅拌结晶0.5～1小时；将所述反应容器中的哌啶母液进行离心固液分离操作，以使结晶从哌啶母液中分离出来；将分离出来的结晶融化，得到哌啶B，哌啶B为初始哌啶母液的25%～35%；（4）重复步骤（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建国，顾小焱，曹丽丽，柯德宏，
申请(专利权)人：国药集团化学试剂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31