[發(fā)明專利]一種碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210050144.9
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102603477A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉勤;劉定華;沈文彬;孫林兵
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07C31/20
• 分類號: C07C31/20;C07C29/12;C07D317/38
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

1.一種碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將乙烯環(huán)氧化得到的混合氣通入水洗塔，脫除其內(nèi)所含的不凝性雜質(zhì)氣體，得到純凈的EO水洗液，再將水洗液通入解吸塔進(jìn)行解吸得到EO與水的混合氣，即粗EO原料氣；將環(huán)氧乙烷汽提塔頂出來的粗EO原料氣在填料塔中進(jìn)行冷卻精制并脫除水分，塔釜得到環(huán)氧乙烷富液，甲烷、二氧化碳及其它難溶性氣體則由塔頂進(jìn)行回收；

(2)將冷卻脫水得到的環(huán)氧乙烷富液與酯化催化劑在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行混合，并向酯化反應(yīng)器中通入二氧化碳，使得環(huán)氧乙烷與二氧化碳酯化反應(yīng)生成碳酸乙烯酯并得到碳酸乙烯酯溶液，少量環(huán)氧乙烷與水及乙二醇分別反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物乙二醇和副產(chǎn)物二乙二醇；

(3)酯化反應(yīng)產(chǎn)物一部分作為循環(huán)液通過外部循環(huán)移熱以保證一級酯化反應(yīng)器內(nèi)溫度的穩(wěn)定，微量殘余反應(yīng)物則送入二級酯化反應(yīng)器中進(jìn)一步酯化直至反應(yīng)完全；

(4)酯化反應(yīng)得到的碳酸乙烯酯溶液在真空精餾塔脫除反應(yīng)液中的二氧化碳后，塔頂?shù)玫胶叶技岸叶嫉奶妓嵋蚁ギa(chǎn)品，塔釜得到的濃催化劑溶液回收至酯化反應(yīng)工段循環(huán)再利用；

(5)步驟(4)中得到的含乙二醇及二乙二醇的碳酸乙烯酯產(chǎn)品與水在水解反應(yīng)器中、在水解催化劑作用下進(jìn)行水解反應(yīng)；

(6)將水解反應(yīng)產(chǎn)生的乙二醇產(chǎn)物經(jīng)閃蒸脫除二氧化碳后，送入脫水塔脫水，再經(jīng)過乙二醇精制塔精制后，塔側(cè)線出料得到高純度乙二醇目標(biāo)產(chǎn)品，底部少量乙二醇及二乙二醇的混合溶液送入二乙二醇回收系統(tǒng)進(jìn)行回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于步驟(1)中所述的冷卻精制其冷卻溫度為0～10℃，冷卻壓力為0.08～0.15MPa，冷卻得到的環(huán)氧乙烷富液中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90～99％，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在小于5％；步驟(2)中所述的酯化反應(yīng)在加壓條件下進(jìn)行，壓力為1.0～8.0MPa，溫度為50～200℃，反應(yīng)時間為10～90min。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的冷卻精制其冷卻溫度為3～7℃，冷卻壓力為0.08～0.13MPa；環(huán)氧乙烷富液中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96％，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在小于3.5％；所述的酯化反應(yīng)壓力為2.5～5.0MPa，酯化反應(yīng)溫度為60～160℃，反應(yīng)時間為30～60min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的酯化催化劑為堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物、季銨鹽、季鏻鹽、金屬配合物中的一種或多種，酯化催化劑占整個原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-1.0％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的步驟(3)中的反應(yīng)完全為反應(yīng)器出口處環(huán)氧乙烷的檢測濃度小于1ppm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的水解催化劑為非均相K₂CO₃/γ-Al₂O₃負(fù)載型催化劑、活性γ-Al₂O₃、鈣型固體堿及分子篩中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的水解反應(yīng)在加壓條件下進(jìn)行，水的用量是碳酸乙烯酯摩爾量的1.0～3.0倍，水解壓力為0.5～4.0MPa，水解溫度為80～200℃，水解反應(yīng)液空速為0.5～3.0h^-1。

8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的水解反應(yīng)壓力為0.8～2.0MPa，水解反應(yīng)溫度為120～180℃，水解反應(yīng)液空速為1.0～2.0h^-1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的步驟(5)中將步驟(4)中真空精餾得到的碳酸乙烯酯總量的90％與水混合預(yù)熱后送入水解反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，剩余部分則在塔底以濃催化劑溶液的形式回收至酯化反應(yīng)工段進(jìn)行循環(huán)再利用。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸乙烯酯法制備乙二醇的方法，其特征在于所述的水解后的反應(yīng)液進(jìn)入二氧化碳閃蒸罐將溶解的二氧化碳分離后回收，再循環(huán)至酯化反應(yīng)工段作為原料使用，而液相產(chǎn)物則進(jìn)入脫水塔以脫除水解過程中過量的水，脫除的水循環(huán)至水解反應(yīng)器作為原料再利用，塔底物料進(jìn)入乙二醇精制塔進(jìn)行精制分離后得到高純度乙二醇目標(biāo)產(chǎn)品。