乙二醇和1,2-丁二醇的分離方法
2023-07-20 17:18:11 2
乙二醇和1,2-丁二醇的分離方法
【專利摘要】本發明涉及一種乙二醇和1,2-丁二醇的分離方法，主要解決現有技術分離提純乙二醇和1,2-丁二醇時，採用普通精餾法需要很高的回流比和理論板數而導致投資大、能耗高，採用共沸精餾法的分離條件苛刻或分離效果不理想的問題。本發明通過採用含乙二醇和1,2-丁二醇的物流從共沸精餾塔的下部進入，共沸劑從共沸精餾塔的頂部進入，塔頂得到乙二醇與共沸劑形成的共沸物，塔釜得到含1,2-丁二醇的物流，共沸物經冷凝分相後的上層富共沸劑相返回共沸精餾塔內繼續參與共沸，下層富乙二醇相經進一步精製得到乙二醇產品的技術方案較好地解決了該問題，可用於分離含乙二醇和1,2-丁二醇物流的工業生產中。
【專利說明】乙二醇和1 』 2- 丁二醇的分離方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含乙二醇和1，2-丁二醇物流的分離方法，可用於從草酸酯加氫液相產物中分離提純乙二醇，也可用於其它含乙二醇和1，2-丁二醇物流的分離。
【背景技術】
[0002]乙二醇是一種重要的基本有機化工原料，主要用於與對苯二甲酸共聚生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外，乙二醇也可用於生產防凍劑、潤滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑及炸藥等，用途非常廣泛。我國是乙二醇的消費大國，近年來隨著一批大型PET裝置的建成投產，對乙二醇的需求增加迅速，目前國內乙二醇的產量遠不能滿足需求，2010年我國乙二醇的的進口量為664.4萬噸，預計2011年乙二醇的進口量將超過700萬噸，因此，我國的乙二醇產業具有良好的發展前景。
[0003]以煤為原料生產乙二醇的工藝路線有多種，其中最具有工業化前景的是經合成氣耦聯制草酸酯，再通過草酸酯加氫生產乙二醇的路線。在草酸酯加氫制乙二醇的反應產物中，除了含有甲醇、乙醇酸酯等沸點較低的物質外，還含有少量1，2_丙二醇及1，2_ 丁二醇等與乙二醇沸點接近且容易與乙二醇共沸、通過普通精餾難以分離的物質，其中1，2- 丁二醇與乙二醇沸點最接近，與乙二醇最難分離。因此，如何分離脫除乙二醇中的1,2-丁二醇是問題的關鍵所在。
[0004]另外，以玉米為原料，經生物轉化生產乙二醇、1，2-丙二醇、1，2- 丁二醇的路線也引起了各國廣泛的關注。要想獲得各種高純的化工醇產品，包括乙二醇與1，2_ 丁二醇，仍需要解決因二者沸點相差太小，採用普通精餾需要理論板數多、投資大的技術問題。
[0005]關於乙二醇與1，2_ 丁二醇的分離國內外鮮有報導。CN 101928201提出通過皂化反應、去甲醇、加氫反應、三塔精餾以及吸附處理的技術方案提純合成氣制乙二醇粗產品。該專利所涉及的技術方案中因三塔精餾分離提純過程中1，2-丁二醇與乙二醇發生共沸，未實現二者的完全分離，且帶來乙二醇的產品損失，降低了產品收率。U.S.Patent4，966，658提出用乙苯、3-庚酮、二異丁酮等作為共沸劑，採用共沸精餾的方法分離乙二醇與1，2- 丁二醇、1，3- 丁二醇，精餾塔的理論板數為30。然而，該專利中所涉及的共沸劑在應用時或者需要很高的真空度(如8KPa)或者在較低真空度下需要很長的停留時間(如5~12hr)才能得到較高純度的乙二醇，並且塔頂共沸物中乙二醇的含量偏低，不大於15%，得到的乙二醇最終產品中仍含有約IOOppm的1，2-丁二醇及微量共沸劑乙苯、3-庚酮、二異丁酮等，由於這些共沸劑在光學的紫外區具有較強的吸收，因此產品乙二醇的紫外透過率不高，難以達到優級產品的規格，不適合工業化生產。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是現有技術分離乙二醇和1，2-丁二醇時，採用普通精餾法需要很高的回流比和理論板數而導致投資大、能耗高，而採用共沸精餾法則分離條件苛刻或分離效果不理想的問題，提供一種新的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法。該方法具有投資少、能耗低，分離得到的乙二醇產品純度高、UV值高的優點。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下:一種乙二醇和1，2_ 丁二醇的分離方法，含乙二醇和1，2- 丁二醇的物流從共沸精餾塔的下部進入，共沸劑從共沸精餾塔的頂部進入，塔頂得到乙二醇與共沸劑形成的共沸物，共沸物經冷凝分相後上層含共沸劑相返回共沸精餾塔內繼續參與共沸，下層含乙二醇相經進一步精製得到乙二醇產品，塔釜得到含1，2-丁二醇的物流，經進一步精製得到1，2-丁二醇產品；其中所用的共沸劑的結構式為:
【權利要求】
1.一種乙二醇和1，2- 丁二醇的分離方法，含乙二醇和1，2- 丁二醇的物流從共沸精餾塔的下部進入，共沸劑從共沸精餾塔的頂部進入，塔頂得到乙二醇與共沸劑形成的共沸物，共沸物經冷凝分相後的上層含共沸劑相返回共沸精餾塔內繼續參與共沸，下層含乙二醇相經進一步精製得到乙二醇產品，塔釜得到含1，2-丁二醇的物流，經進一步精製得到1，2-丁二醇產品；其中所用共沸劑的結構式為:
2.根據權利要求1所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於R1為H原子或含I~2個碳原子的烷基，R2為H原子或含I~2個碳原子的烷基，R3為H原子或含I~5個碳原子的烷基，R4為H原子或含I~5個碳原子的烷基。
3.根據權利要求1所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於RpR2為直鏈烷基，R3> R4為直鏈烷基或帶支鏈的烷基。
4.根據權利要求1所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於共沸劑與乙二醇不互溶。
5.根據權利要求1所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於共沸精餾塔的理論板數為8~30塊，操作壓力以絕壓計為10~101.3KPa，回流比R為0.5~10，共沸劑與原料中乙二醇的摩爾比為0.1~10: I。
6.根據權利要求5所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於共沸精餾塔的理論板數為10~20塊，操作壓力以絕壓計為30~101.3KPa，回流比R為0.8~5，共沸劑與原料中乙二醇的摩爾比為0.5~8: I。
7.根據權利要求1所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於所述共沸劑的製備方法包括以下步驟:反應物I和反應物II在質子酸催化劑III的作用下，在反應溫度為80~250°C、反應壓力以絕壓計為30~IOOKPa的條件下反應0.1~10小時，得所述共沸劑；其中，反應物I與反應物II的摩爾比為I~20:1 ;催化劑III的濃度以反應混合物質量摩爾百分比計為0.01~10% ； 反應物I的結構式為:
8.根據權利要求7所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於R/為H原子或含I~2個碳原子的烷基；R2'為H原子或含I~2個碳原子的烷基；R3' H原子或含I~5個碳原子的烷基；R/為H原子或含I~5個碳原子的烷基。
9.根據權利要求7所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於反應物I的分子中優選含有2~6個碳原子，反應物II的分子中優選含有2~11個碳原子。
10.根據權利要求7所述的乙二醇和1，2-丁二醇的分離方法，其特徵在於催化劑III選自濃硫酸、濃硝酸、對甲苯磺酸、磷鎢酸、酸性催化樹脂中的至少一種；催化劑III的濃度以反應混合物質量摩爾百分比計為`0.05~5%。
【文檔編號】C07C29/82GK103772147SQ201210412562
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月25日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】肖劍, 郭豔姿 申請人: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