[發明專利]環氧乙烷水解生產乙二醇工藝含鹽廢液處理回收

無效

• 申請號: 200910070400.9
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN101851040A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 陳錨
• 申請（專利權）人: 陳錨
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C07C31/20;C07C29/80;C07C29/10;C07C41/42;C07C43/11;C02F1/66;C02F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

以美國道(DOW)化學公司為代表的環氧乙烷水解生產乙二醇工藝產生的廢液成份復雜，除含水以外，含有乙二醇、二甘醇、三甘醇，極少量四甘醇和硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉、乙醇酸鈉、甲酸鈉、氯乙烷、氫氧化鈉等。其中鹽類含量甚至可能高達10％以上。硝酸鈉與有機物混合，高溫下具有爆炸危險。乙醇酸鈉在高溫及堿性環境下會分解出乙醛、環氧乙烷、氫氣并放出大量的熱，從而可能引發更多SM的分解使氣體體積劇烈膨脹而可能造成事故。氯乙烷沸點很低，既使常溫下也是易燃氣體，這些氣體都能與空氣形成爆炸性混合物，對EM的處理構成安全隱患。

本發明所采用的工藝，重點在于最大限度地降低EM中SM及其他危險物的含量，提高操作的安全性，在此前提下，以適當的工藝提取回收所含有的乙二醇、二甘醇、三甘醇及SM，起到既處理了廢液，又回收了可利用的化學品的作用，從而不僅提高了經濟效益，也解決了廢液造成的環保問題。

從EM中除去氯乙烷的工藝尚鮮見報導，本發明的工藝是先將水含量為35～52％的EM加熱延流。EM中含有低于0.6％的氫氧化鈉，呈堿性。在較高溫度堿性環境及醇類存在條件下氯乙烷可發生分解反應，生成乙烯和氯化氫，同時也會產生水解反應，生成乙醇和氯化氫。因此由于氯乙烷沸點低，在加熱減壓條件下，易于揮發或減壓脫水時除去，也可分解、水解除去。產生的氣體中含有乙醇、氯化氫(被堿中和或隨水脫除)、乙烯、氯乙烷。經60％乙醇等溶液吸收，可除去氯乙烷、乙醇、而乙烯比重小于空氣，可高空排放，也可使用活性碳或分子篩吸附。

從水溶液中清除某些鹽類的工藝，已有眾多報道，例如：美國專利US.3,617,579(1971)等，使用硫酸亞鐵可以較徹底去除水溶液中的硝酸鈉，但這種方法僅適用于水溶液，在粘度較高，成份復雜的EM中，反應則很困難，如再考慮到亞鐵離子與硝酸根的摩爾比須8∶1反應才完全，在經濟上就不具備可行性了。德國專利Ger，Offen.1,953,273(1971)報導了在含有多種硝酸鹽的水溶液中，加入適量甲酸加熱回流，由于甲酸具有還原性，可使硝酸鹽分解93％，但這種方法也不適用于EM，因為在EM本身具有堿性、含SM的條件下，回流時會催化甲酸與乙二醇等發生酯化反應。用化學反應的方法對消除EM中所含其他鹽類也都存在因粘度高，反應困難，成份復雜，付反應多，經濟上不可行等問題。本發明采用的工藝，不僅去除氯乙烷無須加任何化學反應物，僅靠EM自身的堿性和相應的工藝即可完成，而且SM的去除也無須加入化學反應物，而是采取逐步使SM由于過飽和而析出，經壓(抽)濾去除，而這一過程與處理過程中必不可少的調整PH步驟相結合，使工藝更加合理。具體步驟為：經去除氯乙烷且脫水后的EM經壓(抽)濾除去已析出的SM然后用酸(不含水的某些無機酸或有機酸)調整PH值，使達到6-7后，減壓精餾，得到乙二醇。殘液再次壓(抽)濾又可濾出乙二醇精餾過程中析出的SM，經酸調整到6-7后，減壓精餾，得到二甘醇，重復這一操作，可得到三甘醇。

傳統的從乙二醇、二甘醇、三甘醇及多甘醇混合物中精餾出各種產物的工藝，是使用多個精餾塔和多個PH調整罐，如美國專利us.3,847,754(1974)，使用了至少三個精餾塔和三個PH調整罐，每生產一種產品后，物料經PH調整后進入下一個精餾塔，每個塔僅出一種產品。本發明僅使用了一個精餾塔，一臺壓(抽)濾機，一個PH調整罐。每生產一種產品后物料經壓(抽)濾，調整PH后又返回原有精餾裝置，具有設備緊湊，投資較少，節省能耗等優點。

由于脫水后的EM粘度較高，特別是精餾出乙二醇、二甘醇后粘度會更高，在較低的溫度環境中，為了降低粘度以便操作，有的工藝使用甲醇當作為稀釋劑，如日本專利JP.05,163,181(1993)，但本發明中考慮到所加稀釋劑應盡量少溶解SM，以保證較高除鹽效果，使用了甲醇與甲苯混合物，甲醇/甲苯(摩爾比)為6.4，此時該混合物為恒沸物，沸點僅為63.8℃，它與EM脫水后的混合物中任何一種有機組份均有良好的相溶性，降低粘度效果明顯，而由于該恒沸物中含有甲苯，降低了甲醇對SM的溶解能力，從而有利于SM析出。是否使用該恒沸物，可根據生產情況而定，但只要使用了它，應在精餾出下一個產品前，將該恒沸物蒸餾回收，重復使用。因其沸點與乙二醇、二甘醇、三甘醇任何一種產品都相差很大，易于回收。

說明書附圖是本發明工藝流程方框圖。

實施例1