[發明專利]一種生物質乙二醇的分離方法

在審

• 申請號: 201710196374.9
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106946654A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 余葆如;錢俊;鄭明遠;周偉;姜宇;陳可明;龐紀峰;趙宇;吳越峰;劉應春
• 申請（專利權）人: 東華工程科技股份有限公司;中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C29/74
• 分類號: C07C29/74;C07C31/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬化工分離工程領域，尤其涉及一種生物質乙二醇的分離方法。

背景技術

乙二醇（EG）作為重要的有機化工原料，用途廣泛，需求量大，主要用于制造合成纖維、合成樹脂、增塑劑、化妝品以及炸藥等，也用于配制低凝固點冷凍液。

近年來我國聚酯工業快速發展，對乙二醇需求保持快速增勢。由于國內供需缺口很大，國內眾多裝置的產量仍不能滿足國內實際需求，還需依靠大量進口。因此，乙二醇在我國具有很好的發展前景。

目前乙二醇的生產路線主要有兩種：其中石油路線采用乙烯為原料，經過環氧化制環氧乙烷（EO），環氧乙烷經過水合后得到乙二醇。該工藝技術成熟，但是受原料價格和來源影響，生產成本較高；工藝路線較長。另外一種以煤、天然氣等為原料，經過合成氣路線制取乙二醇，由于該工藝原料來源廣泛，價格低廉，技術經濟性高等優點而成為近些年來研究的熱點。

生物質作為一種重要的可再生資源，以生物質為原料替代石油或者煤等原料生產乙二醇，不僅具有原料資源豐富、工藝路線靈活、節能減排等優勢，而且為拓展問過乙二醇產品的來源提供了更多的選擇。

生物質催化轉化制乙二醇的技術優勢在于：（1）生物質是可再生資源。與石油路線生產乙二醇相比，可大大減少CO₂的凈排放，而且來源廣泛，具有成本優勢；（2）工藝路線簡單。該催化過程采用一步法，將生物質水解、裂解、加氫等數個反應耦合在一個反應器中進行，大大簡化了工藝流程；（3）催化過程綠色環保。該反應是在水相中進行，沒有加入任何有機溶劑；（4）目的產物乙二醇的選擇性高。在優化的反應條件下，生物質可以100%轉化，產物中乙二醇的選擇性

達到60-76%。（5）使用非貴金屬催化劑，成本低廉。因而，生物質催化轉化制乙二醇具有極好的應用前景。

中國專利CN 102675045 B介紹了一種以生物質制取的高濃度糖溶液為原料制備乙二醇的方法。反應在高壓攪拌反應釜中進行，以復合的非貴重金屬作為反應的催化劑，在120-300℃，氫氣壓力1-13MPa的條件下制備乙二醇和丙二醇，得到的乙二醇和丙二醇收率可+達~60%。

目前乙二醇分離精制工藝主要是針對傳統的石油和合成氣生產路線。環氧乙烷路線中乙二醇粗產品分別經過脫水塔、MEG精餾塔、DEG精餾塔和TEG精餾塔精制得到的乙二醇產品。中國專利CN 103553877 A介紹了合成氣路線制取乙二醇精餾分離的方法，粗乙二醇經過甲醇回收塔、脫水塔、脫醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇回收塔脫除乙二醇粗產品中的甲醇、乙醇、草酸二甲酯，丁二醇等組分，精制得到的優等品乙二醇。

與傳統的石油和合成氣路線生產乙二醇的不同，生物質路線由于粗乙二醇原料組成不同，組成更為復雜，主要是水、乙二醇、丙二醇，其余單元醇類、多元醇、醚類，對應的需要的精制分離方法不同。中國專利CN 104693007 A介紹了一種多孔碳吸附精制生物質乙二醇的方案，多孔碳可高溫煅燒再生。但是這種吸附精制方案往往規模受限，難以適應大規模生產的要求。國內長春大成實業集團有限公司制備的生物質乙二醇產品純度僅98.8%，盡管聚合后PET能達到國家標準，但是乙二產品純度稍低于《工業用乙二醇》GB/T 4649-2008中規定的要求。另外，生物質乙二醇含有丙二醇、丁二醇等雜質，其生產的PET 熔點有所降低，并存在一定的色度。因此如何進一步提高乙二醇的產品純度和產品質量，使生物質乙二醇達到聚酯級標準是生物質乙二醇大規模應用所面臨的一大挑戰。

發明內容

本發明的目的是針對目前生物質路線催化轉化制取的粗乙二醇分離工藝存在的問題提出一種產品質量高、技術經濟性好、節能環保的乙二醇分離工藝。

該工藝是針對中國專利CN 102675045 B所述的生物質方法，即采用秸稈等生物質制取的糖溶液作為原料，在高壓攪拌反應釜中發生加氫反應，得到的粗乙

二醇去往本發明專利所述的分離裝置。

一種生物質乙二醇的分離方法，其特征在于包括依次相連的閃蒸系統、脫輕塔系統、丙二醇精制塔系統、脫重塔系統和乙二醇精制塔系統。

其中閃蒸系統設置高壓閃蒸分離罐、低壓閃蒸分離罐和閃蒸氣冷凝器，用來脫除粗乙二醇中少量的水、甲醇、乙醇等低沸點組分。

脫輕塔系統設置脫輕塔、脫輕塔冷凝器、脫輕塔回流罐、脫輕塔再沸器、脫輕塔中間再沸器和對應真空系統；主要目的是將進料粗乙二醇中的比丙二醇沸點低的組分（主要含醇廢水）脫除。