[發(fā)明專利]乙二醇和1,2-丁二醇的反應(yīng)精餾分離精制新方法、工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610077667.0
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105541551B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高鑫;李鑫鋼;李洪;黃偉進(jìn);叢山
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: C07C29/74
• 分類號: C07C29/74;C07C29/88;C07C31/20
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

本發(fā)明涉及一種乙二醇和1,2?丁二醇的分離方法、工藝及裝置，通過采用縮醛或者縮酮可逆反應(yīng)，首先二醇混合物跟醛或者酮在反應(yīng)精餾塔中反應(yīng)生成縮醛/酮混合物，通過精餾的方法分離縮醛/酮混合物，然后再分別通過反應(yīng)精餾水解獲得高純度的乙二醇和1,2?丁二醇產(chǎn)品。經(jīng)該工藝分離提純后，主要產(chǎn)品乙二醇產(chǎn)品純度可以達(dá)到99.9％以上，回收率可以達(dá)到99.5％以上，1,2?丁二醇產(chǎn)品純度可以達(dá)到98.5％以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用反應(yīng)精餾的方法，變因沸點(diǎn)接近、相對揮發(fā)度小且有共沸的乙二醇和1,2?丁二醇分離難題為容易分離的縮醛/酮產(chǎn)物的分離問題，有效的實(shí)現(xiàn)了乙二醇和1,2?丁二醇的高效分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工精餾分離領(lǐng)域，涉及一種乙二醇和1,2-丁二醇的分離方法、工藝及裝置。

背景技術(shù)

乙二醇作為一種重要的基本有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、潤滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等，此外，乙二醇還可用于涂料、照相顯影液、剎車液以及油墨等行業(yè)，用作過硼酸銨的溶劑和介質(zhì)，用于生產(chǎn)特種溶劑乙二醇醚等，用途十分廣泛。而且有研究指出，乙二醇在未來液體燃料電池領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿?。我國是乙二醇的消費(fèi)大國，國內(nèi)的乙二醇的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足自身需求，2014年，我國乙二醇產(chǎn)量為350萬噸，而表觀消費(fèi)量達(dá)1225萬噸，因此，我國的乙二醇產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景。

目前，國內(nèi)外大型乙二醇生產(chǎn)都采用直接水合法或加壓水合法工藝線路，該工藝是將環(huán)氧乙烷和水按1：20～22(摩爾比)配成混合水溶液，在固定床反應(yīng)器中于130～180℃，1.0～2.5MPa下反應(yīng)18～30分鐘，環(huán)氧乙烷全部轉(zhuǎn)化為混合醇，然后經(jīng)過多效蒸發(fā)器脫水濃縮和減壓精餾分離得到乙二醇。蒸發(fā)脫水需要消耗大量的能量，為了降低成本，國內(nèi)外的一些主要的生產(chǎn)乙二醇的大公司以及科研院所開始研究催化水合法。同時(shí)，也有研究針對碳酸乙烯酯法，由環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯，再以碳酸乙烯酯水解得到乙二醇，專利US 4508927、US 4500559和JP 571006631針對碳酸乙烯酯法提出了不同的工藝線路。隨著石油資源的日趨緊張，世界油價(jià)波動較大，結(jié)合我國貧油、少氣、富煤的資源情況，在我國發(fā)展C1化工具有非常重要的意義，從而可以減少對石油進(jìn)口的依賴，減輕環(huán)境壓力。以煤或天然氣為原料制備合成氣，合成氣通過偶聯(lián)制草酸酯，草酸酯通過加氫獲得乙二醇這一工藝被認(rèn)為是最具有工業(yè)前景的線路，國內(nèi)目前建成投產(chǎn)和在建的煤制乙二醇裝置超過20套。在草酸酯加氫制乙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物中，除了含有甲醇、乙醇酸酯等沸點(diǎn)較低的物質(zhì)外，還含有少量1,2-丙二醇，1,2-丁二醇等與乙二醇沸點(diǎn)接近、通過普通精餾難以分離的物質(zhì)，其中，1,2-丁二醇與乙二醇沸點(diǎn)最為接近，同時(shí)形成共沸，因此最難分離。時(shí)下煤制乙二醇工藝中乙二醇精制塔通過塔頂甩料的方式提純乙二醇，為了保障高純乙二醇的回收率，不得不采用很多的理論板和高回流比，從而造成壓降過高，塔釜溫度過高，因而容易影響塔釜乙二醇的品質(zhì)。如何有效的分離乙二醇和1,2-丁二醇，降低乙二醇精制塔塔板數(shù)和回流比，提高乙二醇收率，回收高附加值的1,2-丁二醇，是降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。另外，作為可續(xù)發(fā)展的能源線路，以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)乙二醇等二元醇路線也越來越受到各國的廣泛關(guān)注，如中科院大連化學(xué)物理研究所張濤院士課題組所研究的生物質(zhì)催化法制備乙二醇。要想獲得高純度的二醇化工產(chǎn)品，也會涉及到乙二醇和1,2-丁二醇等的分離。

據(jù)檢索，發(fā)現(xiàn)如下與本申請相關(guān)的專利文獻(xiàn)，具體公開內(nèi)容如下：

1、專利CN 101928201公開了一種煤制乙二醇粗產(chǎn)品的提純工藝，提純工藝通過皂化反應(yīng)、去甲醇、加氫反應(yīng)、三塔精餾以及吸附處理，從煤制乙二醇粗產(chǎn)品中獲得高純度的乙二醇產(chǎn)品，然而1,2-丁二醇僅僅通過與乙二醇的共沸去除，不僅造成1,2-丁二醇這一高附加值的產(chǎn)品損失，同時(shí)還影響了乙二醇的收率。

2、專利CN 102276418提出使用針對來自草酸酯加氫制乙二醇產(chǎn)品的工藝的乙二醇和1,2-丁二醇的混合液，通過采用ZSM-5、Y型沸石或β沸石的至少一種吸附劑，吸附1,2-丁二醇從而獲得乙二醇的純化，然而沒有指出乙二醇的回收率，對于1,2-丁二醇的回收利用也沒有涉及。