[发明专利]一种去除苯甲醚中微量水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除有机物中微量水的方法，特别是涉及一种去除苯甲醚中微量水的方法。

背景技术

苯甲醚是一种重要的有机物，可用作溶剂、香料、驱虫剂等。目前，苯甲醚广泛作为工业上三氟化硼化学交换精馏法生产硼¹⁰（B¹⁰）中的络合剂使用。该方法借助三氟化硼（BF₃）与络合剂形成络合体进行生产B¹⁰。在低温条件下，BF₃均能与苯甲醚发生络合反应，而随着温度的升高，B¹¹F₃更容易从苯甲醚三氟化硼络合物中裂解中分离，因此通过化学精馏法能让B¹⁰F₃在苯甲醚中富集起来，起到分离B¹⁰的目的。对于其他醚类做络合剂生产B¹⁰的方法中，交换精馏都需要在真空条件下进行，对生产条件要求严格，能耗较大，同时不能妥善解决络合物的分离问题。当使用苯甲醚做络合剂时，交换精馏可以在常温、常压下进行，极大地降低了能耗，因此该方法为目前工业上生产B¹⁰的优选方法。然而，苯甲醚中含有的微量水，将会对该反应产生极大影响：

因为BF₃能够与苯甲醚中的微量水反应，生成H₃BO₃和HF，如方程式（1）所示:

BF₃+3H₂O→H₃BO₃+3HF……………………………………………………(1)

在高温条件下，在BF₃作为催化剂的前提下，HF能够与苯甲醚发生如下一系列副反应:

C₆H₅OCH₃+HF→C₆H₅OH+CH₃F…………………………………………(2)

C₆H₅OCH₃+CH₃F→o-(p)-CH₃-C₆H₄OCH₃+HF……………………………(3)

C₆H₅OH+CH₃F→o-(p)-CH₃-C₆H₄OH+HF………………………………………(4)

如方程式（2）所示，BF₃与水反应生成的HF又能够和苯甲醚发生反应，生成苯酚和CH₃F，而CH₃F在BF₃作为催化剂存在的条件下与苯甲醚（方程式3）或者苯酚（方程式4）发生取代反应，生成多种邻位或者间位和对位的甲基苯甲醚或者甲基苯酚，同时释放出HF，又再次循环（2）-（4）反应。生成的苯酚或者甲基苯酚与BF₃的络合能力远强于苯甲醚，且络合产物粘度高，很难裂解，导致反应无法继续进行。

氢氟酸和氟硼酸都有强腐蚀性，对系统设备影响极大，因此要保证整个工序中水含量尽可能低。在硼同位素分离的过程中，水的主要来源是络合剂苯甲醚中含有的微量水，所以苯甲醚中微量水的脱除对B¹⁰的生产能否成功起着决定性的作用。

目前，商业上的苯甲醚大多含水量在300ppm以上，而含水量低于100ppm的苯甲醚价格较高，因此发明除去苯甲醚中微量水的方法具有较高经济价值。据文献报道目前去除有机物中微量水的方法主要有三种：1、气提法；2、膜分离法；3、吸附法。据文献记载气提法主要是以氮气气提，气提后苯甲醚中含水量为30ppm。但是，气提过程中苯甲醚损失严重，而且能耗大；以3A、4A分子筛为吸附剂，经吸附后苯甲醚含水量在25ppm左右，该方法不能保证苯甲醚中的水含量低于20ppm；膜分离法在苯甲醚除水领域尚未有文献记载，文献报道用中空纤维膜分离法制备无水乙醇，所得乙醇产品中水含量高达2000ppm，除水效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去除苯甲醚中微量水的方法，本发明所要解决的技术问题是：一种能有效除去苯甲醚中微量水的方法，解决苯甲醚中的微量水对硼同位素分离工业化生产过程中的瓶颈问题。