一种对苯二甲酸酯加氢反应液中高反式1,4-环己烷二甲醇的萃取精馏提纯方法

本发明属于产物提纯，具体涉及一种采用萃取精馏工艺，以咪唑类离子液体为萃取剂，对对苯二甲酸酯加氢反应液中chdm混合物进行提纯，实现顺反异构体高效分离，获得高反式比chdm产品的方法。

背景技术：

1、1,4-环己烷二甲醇（chdm）是生产高端聚酯（如petg、pctg等）的关键单体，具有顺式、反式两种异构体，反式chdm改性的聚酯熔点更高，在高端领域应用价值突出，高反式比是行业核心指标。

2、目前chdm主要通过对苯二甲酸二甲酯加氢还原制备，受工艺限制，反应后顺反异构体难以分离，产品反式比普遍较低。全球仅少数国外企业具备量产能力，其行业标准反式比仅≥68%，且现有提纯技术（结晶法、普通精馏法等）存在分离效率低、能耗高、无法规模化等缺陷，导致国内市场依赖进口，难以满足高端聚酯需求。

3、现有分离方法各有局限：结晶法操作复杂、周期长，无法规模化；普通精馏法因顺反异构体性质相近，分离难度大、能耗高；气相色谱法仅适用于实验室微量分离，无法工业化应用。

4、咪唑类离子液体作为绿色溶剂，具有高选择性、可回收等优势，在同分异构体分离中前景良好，但目前尚未有将其用于chdm顺反异构体萃取精馏提纯、实现85%以上高反式比产品的技术报道。

技术实现思路

1、发明目的：

2、本发明的目的在于克服现有技术中chdm提纯过程中顺反异构体分离效率低、产品反式比难以提升（现有国外行业指标仅≥68%）、能耗高、溶剂污染严重、无法实现规模化工业生产等缺陷，提供一种萃取精馏用于反应后高反式1,4-环己烷二甲醇的提纯方法，采用咪唑类离子液体作为萃取剂，实现顺反异构体的高效分离，获得反式比高达85%以上的chdm产品，满足高端聚酯产业的应用需求，打破国外技术垄断，降低国内市场对进口产品的依赖。

3、技术方案：

4、一、一种对苯二甲酸酯加氢反应液中高反式1,4-环己烷二甲醇的萃取精馏提纯方法，其特征在于，以反应后含有顺式1,4-环己烷二甲醇和反式1,4-环己烷二甲醇的混合物为原料，以咪唑类离子液体为萃取剂，通过萃取精馏工艺实现顺反异构体的分离，具体步骤如下：

5、将反应液进行过滤、脱水处理，去除固体杂质和游离水分，得到预处理原料液，其中原料液中chdm总质量分数≥95%，顺式chdm质量分数为15%~40%，反式chdm质量分数为60%~85%；选用咪唑类离子液体作为萃取剂，将预处理原料液和咪唑类离子液体分别连续送入萃取精馏塔，预处理原料液从萃取精馏塔中部进料，萃取剂从萃取精馏塔上部进料，萃取精馏塔塔顶得到顺式chdm含量较高的轻组分，塔底得到反式chdm与萃取剂的混合物；将塔底混合物送入溶剂回收塔，通过精馏分离得到反式chdm产品和回收的咪唑类离子液体；回收的咪唑类离子液体经脱水处理后循环利用。

6、进一步地，所述咪唑类离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐（[amim]br）、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐（[bmim][ac]）、1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[hmim][ntf2]）中的一种或多种混合，优选[bmim][ac]与[amim]br按质量比1:0.3~0.8混合，萃取剂使用前进行脱水处理，水分质量分数≤0.1%。

7、进一步地，步骤1中，脱水处理采用分子筛脱水法，分子筛选用3a或4a分子筛，脱水温度为25~40℃，脱水时间为2~4h，确保预处理原料液中水分质量分数≤0.05%，避免水分影响萃取剂的分离性能和产品纯度。

8、进一步地，萃取剂与原料液的质量比为1.2~3.5:1；控制萃取精馏塔的操作条件为：塔顶压力0.08~0.12mpa，塔顶温度180~220℃，塔底温度240~280℃，回流比1.5~4.0，塔内理论塔板数为25~45块。

9、进一步地，萃取精馏塔采用不锈钢填料塔，填料选用鲍尔环或阶梯环，填料规格为φ25~φ50mm，确保气液接触充分，提升分离效率。

10、进一步地，萃取精溜塔的进料方式采用连续进料，原料液进料流量为50~200kg/h，萃取剂进料流量为60~700kg/h，适配工业规模化生产需求。

11、进一步地，控制溶剂回收塔塔顶压力0.05~0.08mpa，塔顶温度220~260℃，塔底温度280~320℃。

12、有益效果

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、分离效率高，产品反式比显著提升：本发明采用咪唑类离子液体作为萃取剂，该类萃取剂对chdm顺反异构体具有优异的选择性，可有效增大顺反异构体的相对挥发度，解决了现有技术中顺反异构体难以分离的技术难题，通过萃取精馏工艺可直接获得反式比高达85%以上的chdm产品，远超现有国外行业≥68%的指标，产品质量更优，可直接应用于高端聚酯的生产，提升下游产品性能；

15、绿色环保，能耗低：咪唑类离子液体蒸汽压极低，无挥发性污染，且可循环利用，循环使用次数≥8次，大幅降低了溶剂消耗和环境污染，相较于普通精馏法，能耗降低30%~50%，符合绿色化工发展趋势；同时，避免了结晶法操作复杂、周期长的缺陷，适合规模化连续生产；

16、工艺简单，操作便捷：本发明工艺步骤清晰，预处理、萃取精馏、溶剂回收等环节均易于实现工业化控制，设备投资成本适中，相较于气相色谱分离法，可实现大规模工业化提纯，解决了现有技术中chdm提纯规模化不足的问题。

1.一种对苯二甲酸酯加氢反应液中高反式 1,4-环己烷二甲醇的萃取精馏提纯方法，其特征在于，以含有顺式 1,4-环己烷二甲醇和反式 1,4-环己烷二甲醇的对苯二甲酸酯加氢反应液为原料，以咪唑类离子液体为萃取剂，通过萃取精馏工艺实现顺反异构体的分离，具体步骤包括：1）对反应液进行过滤、脱水处理，去除固体杂质和游离水分，得到预处理原料液，所述预处理原料液中 chdm 总质量分数≥95%，顺式 chdm 质量分数为 15%~40%，反式 chdm 质量分数为 60%~85%；2）将步骤 1) 的预处理原料液和经脱水处理的咪唑类离子液体分别连续送入萃取精馏塔，预处理原料液从萃取精馏塔中部进料，萃取剂从萃取精馏塔上部进料，萃取精馏塔塔顶得到顺式 chdm 含量较高的轻组分，塔底得到反式 chdm 与萃取剂的混合物；3）将步骤 2) 的塔底混合物送入溶剂回收塔，通过精馏分离得到反式chdm 产品和回收的咪唑类离子液体，同时回收的咪唑类离子液体经脱水处理后循环利用。

2.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，所述咪唑类离子液体为 1 - 烯丙基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐、1-己基- 3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或多种混合；优选为 1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐与 1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐按质量比 1:0.3~0.8 混合；所述咪唑类离子液体使用前经脱水处理，水分质量分数≤0.1%。

3.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，步骤 1) 中，脱水处理采用分子筛脱水法，分子筛选用 3a 或 4a 分子筛，脱水温度为 25~40℃，脱水时间为 2~4h，预处理原料液中水分质量分数≤0.05%。

4.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，步骤 2) 中，萃取剂与预处理原料液的质量比为 1.2~3.5:1；所述萃取精馏塔的操作条件为：塔顶压力 0.08~0.12mpa，塔顶温度 180~220℃，塔底温度 240~280℃，回流比 1.5~4.0，塔内理论塔板数为 25~45 块。

5.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，所述萃取精馏塔为不锈钢填料塔，填料选用鲍尔环或阶梯环，填料规格为 φ25~φ50mm。

6.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，步骤 2) 中，萃取精馏塔采用连续进料方式，预处理原料液的进料流量为 50~200kg/h，萃取剂的进料流量为 60~700kg/h。

7.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，步骤 3) 中，所述溶剂回收塔的操作条件为：塔顶压力 0.05~0.08mpa，塔顶温度 220~260℃，塔底温度 280~320℃。

8.根据权利要求 1 所述的提纯方法，其特征在于，步骤 3) 得到的反式 chdm 产品的chdm 总纯度≥90%。