[发明专利]草酸酯树脂催化水解制备草酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及草酸酯制草酸技术领域，特别是涉及一种草酸酯树脂催化水解 制备草酸的方法。

背景技术

草酸作为一种重要的有机化工产品，应用于不同的工业领域。在印染工业， 可用来生产各种染料，可用作漂白剂和助染剂；在合成工业，作为中间体来合 成各种试剂；在制药工业，可用来生产抗生素，金霉素等药物；在塑料工业， 可用来生产聚氯乙烯，漆片等。此外，草酸还可以应用于金属设备清洗和处理， 稀土元素提取、催化剂制备、皮革加工等方面。

草酸生产方法有甲酸钠法、淀粉或葡萄糖氧化法、乙二醇氧化法、丙烯氧 化法等，但这些方法都存在能耗高、污染大的缺点，现已被逐步淘汰。目前较 多的是采用羰基合成的方法生产草酸酯，然后将草酸酯通过水解制得草酸。

中国专利CN105152916公开了一种由草酸酯合成草酸的工艺，将液态形式 的草酸酯和水预热后送入水解反应塔进行水解反应，水解反应同时通过反应精 馏将生成的草酸与草酸酯、醇分离，醇从塔顶采出，草酸和水从塔釜采出。

虽然上述专利通过反应精馏法使草酸酯在水解过程中产生的醇与草酸和水 分离，在一定程度上提高草酸酯的收率和产品纯度，但是其生成设备复杂，初 期投入大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种草酸酯树脂 催化水解制备草酸的方法。

一种草酸酯树脂催化水解制备草酸的方法，包括以下步骤，

1)用去离子水清洗离子交换树脂并烘干，同时测定离子交换树脂中的含水 量；

2)称取去离子水200-300质量份数；草酸酯10质量份数和离子交换树脂 6.5-13质量份数，其中，构成组份的水酯质量比为19:1-30:1，水酯质量比中 的水包括离子交换树脂中的水分和去离子水；

3)将去离子水和离子交换树脂加入开口式反应釜中，加热至55-75℃并对 离子交换树脂进行恒速搅拌；同时，将草酸酯密封加热至与55-75℃；

4)将草酸酯快速转移至反应釜中，持续恒速搅拌，

5)定时取样测定草酸、草酸酯的含量，当反应釜中草酸酯含量小于0.005 ％时，停止搅拌和加热；

6)采出反应釜中底液并通过精馏反应将生成的草酸与水分离。

所述的步骤1)包括以下子步骤，

a)对离子交换树脂进行去离子水水洗，去离子水的使用量为离子交换树脂 质量的3倍以上；

b)然后对离子交换树脂进行真空抽滤，重复3-6次；

c)将离子交换树脂烘干，然对烘干后的树脂测定含水量。

所述草酸酯为草酸二甲酯或草酸二乙酯。

所述的离子交换树脂为Amberlyst15，Indion-130或D001。

所述的恒速搅拌的转速为300-500rpm。

所述的离子交换树脂的烘干温度为70-85℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过加入离子交换树脂催化草酸酯水解制草酸，催化剂离子交换树 脂的加入导致单位体积内活性位数目的增加，从而加快了反应速率，大大缩短 反应时间，而且离线精馏提取甲酸，设备使用率高，降低生产成本。而且伴随 的恒速搅拌的作用是使反应体系混合均匀，保证传质，同时有利于产生的甲醇 溢出，促进水解反应进行。该法原料易得、操作条件简单、成本低、产品质量 稳定、草酸收率高、投资少、绿色环保无污染。该法具有重大意义和经济价值。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述 的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

离子交换树脂Amberlyst-15预处理：取19.5kg去离子水，清洗6.5kg的 离子交换树脂Amberlyst-15，直至排出的水没有黄色，然后对离子交换树脂进 行真空抽滤，重复4次。使用前，将离子交换树脂在80℃的条件烘干，使树脂 的含水量保持在质量比60％(通过水质分析仪测得)。