一种提纯六氢吡啶的方法 【技术领域】
本发明涉及一种提纯六氢吡啶的方法，具体地涉及一种碱法提纯六氢吡啶的方法。
背景技术
六氢吡啶是一种广泛使用的化工原料，其可以用作溶剂、有机合成中间体，环氧树脂交联剂、缩合催化剂，以及在阳离子聚合反应中用作亲核试剂等，但是，现有的六氢吡啶即哌啶来自于吡啶在催化剂的作用下加氢还原而得，其中含有例如水份、二氧化碳和未还原彻底的物质等许多杂质，这些杂质的存在极大地限制了六氢吡啶的用途。
现有技术中也有一些六氢吡啶的提纯方法，但是采用这些方法要么工艺复杂，要么所得到的六氢吡啶的纯度不高，产率低下，很难同时满足经济和质量的要求。例如用氧化钙脱水并蒸馏的方法，该方法采用在蒸馏釜中加一定量的小块状氧化钙的方法进行脱水，再通过蒸馏蒸出六氢吡啶，而吸水的氢氧化钙粉状物留到塔釜中，其缺点是氢氧化钙在六氢吡啶中的分散性不好导致大量六氢吡啶混到粉状氢氧化钙中蒸不出来，使收率降低。此外，提纯过程中还生成大量固体废物，操作中排出这些固体废物也比较困难且无法处理。
【发明内容】
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提纯六氢吡啶的方法，其中，首先向粗品六氢吡啶中加入氢氧化钠或氢氧化钾等易溶于水的强碱性物质，使得六氢吡啶能够绝大部分进入上层清液中，而大部分水份与氢氧化钠或氢氧化钾留在下层中，分离出上层清液，从而实现对水份的初次分离；然后再将前述步骤中得到的上层清液送入精馏塔中进行精馏，以精馏出其它杂质以及部分水份，其中所述水份以水与六氢吡啶共沸物的形式蒸馏出。分离后的六氢吡啶的纯度可以达到99.8％以上，通过卡尔费休方法测试，杂质和水份的总含量降低到了0.2％以下，其中水份含量降低到了0.1％以下。
本发明所述提纯六氢吡啶的方法，具体包括以下步骤；
(1)在搅拌条件下向粗六氢吡啶中加入强碱，保持温度为20～30℃，持续搅拌24小时以上，然后，将所得混合物静置6～10小时，使其分层；
(2)精馏：将步骤(1)分层后得到的上层清液加入到精馏塔中精馏，得到纯度为99.8％以上的六氢吡啶；
其中步骤(1)中强碱的用量为相对于1000克粗六氢吡啶，强碱的用量为5～7克。
本发明所述方法的步骤(1)中，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾，且优选所述氢氧化钠和氢氧化钾以熔融形成加入，混合液优选静置8小时。
本发明所述方法的步骤(2)中，所述精馏塔优选具有20层以上塔板。此外，具有24～26层塔板的精馏塔基本能达到本发明的要求，同时也比较经济，是更优选使用的。
在本发明的一个实施方案中，其中步骤(2)中所述精馏塔具有24～26层塔板的斜孔板，将精馏温度控制温度在106℃以下蒸出残余水份，而后将精馏温度升到106℃，接收成品，直到温度再次有上升趋势时，停止接收成品。
使用本发明方法提纯后的六氢吡啶，其纯度可以达到99.8％以上，杂质水份的总含量降低到0.2％以下，因而可以用于对杂质含量要求比较严格的领域，例如阳离子聚合反应中。
【附图说明】
图1为本发明的工艺流程简图。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
实施例1：
在搅拌条件下向200公斤粗六氢吡啶中加入500克氢氧化钠，保持温度为20～30℃，持续搅拌24小时，然后，将所得混合液静置8小时，使其分层；(2)精馏：将步骤(1)分层后得到的上层清液加入到塔板数为24层的斜孔板精馏塔中精馏，控制温度在106℃以下蒸出残余水份，而后温度升到106℃，接收成品，直到温度有上升趋势，停止加热蒸馏，得到纯度为99.8％的六氢吡啶，产率为85％。按卡尔费休方法分析，杂质水份的含量为0.1％以下。
实施例2：采用与实施例1相同的工艺条件，不同之处仅在于用500克片状氢氧化钾代替实施例1中所述500克粒状氢氧化钠。得到纯度为99.8％的六氢吡啶，产率为86％。按卡尔费休方法分析，杂质水份的含量在0.1％以下。
实施例3：采用与实施例1相同的工艺条件，不同之处仅在于用500克熔融形式的氢氧化钠代替实施例1中所述粉末状的氢氧化钠。得到纯度为99.8％的六氢吡啶，产率为88％。用卡尔费休方法分析，杂质水份的含量为0.1％以下。
实施例4：采用与实施例2相同的工艺条件，不同之处仅在于用500克粉末的氢氧化钾代替实施例2中所述片状的氢氧化钾。得到纯度为99.9％的六氢吡啶，产率为90％。卡尔费休方法分析，杂质水份的含量为0.09％以下。
比较例1：在搅拌条件下向200公斤粗六氢吡啶中加入500克氧化钙对六氢吡啶进行脱水处理，然后将脱水后的六氢吡啶液体送入精馏塔中进行精馏。得到纯度为96.7％的六氢吡啶，产率为80％。按卡尔费休方法分析，杂质水份地含量为0.1％以下。
由上述比较可见，采用氢氧化钠和氢氧化钾对粗六氢吡啶进行预处理，然后再精馏得到的六氢吡啶，不仅水份含量降低到了0.1％以下，而且其它杂质的含量也同样降低到了很低的水平，而采用氧化钙处理时，所得六氢吡啶中的水份含量虽然比较低，但是杂质含量却比用本发明方法得到的高，而且产率也比较低。造成这种现象的原因尚不明确，本发明人分析可能是由于氢氧化钠和氢氧化钾在六氢吡啶中分散性较好，或者是由于氢氧化钠或氢氧化钾作为强碱抑制了六氢吡啶中的某些杂质的变性，例如成盐等，或者也可能是由于粗六氢吡啶中的某些杂质更容易与氢氧化钠或氢氧化钾这种强减结合从而被除去。总之，本发明人意外地发现将市售的粗六氢吡啶首先用氢氧化钠或氢氧化钾处理，然后再精馏处理，可以以较高的产率得到水份和杂质都比较高的六氢吡啶精制产物。
实际生产中，从精馏塔蒸馏出的物质可以分为三部分，一部分为出头物，即前馏分，一部分为所需产品，还有一部分为后馏分或者留底物。为了进一步提高产率，可以将前馏分和后馏分(或者留底物)循环送入蒸馏塔中进行重复利用。