[發明專利]聚酯生產過程中回收粗乙二醇近共沸雜質的分離裝置及方法

有效

• 申請號: 202011078490.9
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN114425237B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 宋海峰;劉俊濤;孫鳳俠;龔海燕
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D69/12;B01D67/00;C07C31/20;C07C29/76
• 代理公司: 北京至臻永信知識產權代理有限公司 11568
• 代理人: 彭曉玲;張寶香

本發明涉及一種聚酯生產過程中回收粗乙二醇的近共沸雜質的分離裝置與方法。本發明采用含有復合膜的膜分離單元對近共沸雜質進行處理。所述復合膜包含基膜以及附在基膜表面的復合層。本發明通過采用基于分子形態差異的膜分離工藝代替普通精餾工藝，用于對聚酯生產過程中回收的粗乙二醇中的雜質進行有效分離，以解決近共沸組分分離的難題。可用于聚酯回收乙二醇純化的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種回收粗乙二醇中近共沸雜質的分離裝置及分離方法，特別是聚酯生產過程中所回收的粗乙二醇中近共沸雜質的分離裝置及分離方法。

背景技術

化纖作為紡織工業的基礎產業，始終是中國規劃發展的重點行業。聚酯纖維，在中國化纖產量中占到75％～80％。超仿棉技術代表合成纖維發展的最高水平。從聚酯入手開發超仿棉纖維不僅是因為聚酯纖維的產能大，與其它化纖品種相比，總體技術水平較高，具備超仿真的基礎，同時，聚酯纖維也是與棉混紡的主要品種。

目前聚酯超仿棉技術的發展方向主要是在PET的合成制備過程中引入具有酰胺基團的聚合物進行共聚得到聚酰胺酯。通過在聚對苯二甲酸乙二醇酯鏈段間引入聚酰胺鏈段，從而增強整個分子鏈的極性，提高了分子鏈間的氫鍵作用力和共聚酰胺酯的內聚能密度，不僅有利于后繼纖維的染色加工，還提高了聚酰胺酯的氣體阻隔性。

聚酰胺酯的生產工藝為：一定量的對苯二甲酸、乙二醇、催化劑先在酯化反應器中進行酯化，隨后加入一定量的己內酰胺或聚酰胺和助劑，在聚合反應器中進行共聚合，聚酯反應器中生成的水、降解物及其未反應的乙二醇等組分，經真空系統抽出至粗乙二醇儲罐，由乙二醇精制系統進行回收。

目前真空系統抽出的粗乙二醇的處理方法，主要有：

1、無乙二醇回收精制單元：專利CN1054988A公開了一種直接酯化連續生產聚酯的方法，其工藝不附設回收精制裝置對系統過剩的乙二醇進行回收精制，而是將真空系統冷凝的乙二醇直接返回作為原料使用。該工藝會導致聚酯降解產生的醛類、縮醛類在系統累積，導致聚酯的色度越來越差。

2、設置單工藝塔用于乙二醇精制：專利CN101575122A公開了一種采用一個工藝塔和一個汽提塔對粗乙二醇進行精制的方法，工藝塔塔釜得到精制乙二醇，塔頂得到水、醛類等組分，隨后再用汽提塔對廢水進行處理。該工藝中，對降解產生的重組分雜質無法分離，并導致雜質在系統內累積，最終導致聚酯色度不達標。《聚酯工業》中2008年第2期21卷發表的“酯化工藝塔的改造”，也是通過單個工藝塔對粗乙二醇進行回收，同樣導致精制后的乙二醇純度不達標。

可見，現有技術主要通過普通精餾對聚酯回收的乙二醇進行分離或者是不加任何分離直接回用。聚酰胺酯制備過程中回收的粗乙二醇相對常規聚酯制備過程中回收的粗乙二醇其組分更為復雜，主要由于聚酰胺等高分子聚合物或其低聚物在常溫下一般比較穩定，但在聚合反應過程中會發生醚化、環化、熱降解、熱氧降解等副反應，生成乙醛、2-甲基-1,3-二氧戊環，N-乙基嗎啉，嗎啉乙醇，吡啶，乙酸，環戊酮，氨基甲醛，丁內酯，戊內酯，戊二酰亞胺，丁二酰亞胺，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮，2-乙烯基-吡咯啉酮、己內酰胺、乙酰胺、二乙酰胺、己酰胺等幾十種雜質，并且該物系中由于不同化學組分交互影響導致部分雜質組分與乙二醇在精餾過程中出現非理想氣液平衡行為，即近共沸現象，即使部分雜質與乙二醇沸點差異較大，但采用常規精餾難以實現有效分離，該股物料再次返回至聚合反應時，會導致聚酯或聚酰胺酯色度指標不達標(主要是聚酯顏色發黃、甚至發黑等)。故，近共沸雜質分離問題是聚酯，特別是聚酰胺酯大型化的關鍵技術基礎之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有聚酯生產過程中回用乙二醇中近共沸雜質含量高的問題，提供一種聚酯生產過程所回收的粗乙二醇中近共沸雜質的分離裝置與分離方法。

為解決上述技術問題，本發明第一方面在于提供一種分離裝置，用于分離聚酯生產過程所回收的粗乙二醇中的近共沸雜質，所述分離裝置包括含有復合膜的復合膜單元，所述復合膜包含基膜以及附在基膜表面的復合層。所述復合層由多元胺以及多元酰氯構成。