[发明专利]制备亚烷基二醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由烯烃制备亚烷基二醇的方法。

背景技术

单乙二醇用做生产聚酯纤维、聚亚乙基对苯二甲酸酯(PET)塑料和树脂的原料。它也可以包含在汽车防冻液中。

单乙二醇通常由环氧乙烷制备，而后者则由乙烯制备。通常在压力10-30bar和温度200-300℃下，乙烯和氧流过氧化银催化剂，产生包含环氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧和水的产品物流。在产品物流中环氧乙烷的量通常为约0.5-10wt％。将产品物流提供给环氧乙烷吸收器，和通过循环主要含水的溶剂物流吸收环氧乙烷。将贫含环氧乙烷的物流部分或全部供应给二氧化碳吸收塔，其中通过循环吸收剂物流使二氧化碳至少部分被吸收。没有被循环吸收剂物流吸收的气体与旁通过二氧化碳吸收塔的任何气体重新混合和循环回环氧乙烷反应器。

离开环氧乙烷吸收器的溶剂物流被称为富吸收剂。将富吸收剂提供给环氧乙烷汽提塔，在其中环氧乙烷作为气态物流从富吸收剂中脱除。贫含环氧乙烷的溶剂物流被称为贫吸收剂，和被循环回环氧乙烷吸收器以进一步吸收环氧乙烷。

由环氧乙烷汽提塔得到的环氧乙烷可以纯化后贮存和销售，或者可以进一步反应提供乙二醇。在一种公知的方法中，环氧乙烷在非催化过程中与大量过量的水反应。该反应通常产生包含几乎90wt％单乙二醇的二醇产品物流，剩余物质主要为二乙二醇、一些三乙二醇和少量更高级同系物。在另一个公知的方法中，环氧乙烷在水解催化剂存在下与等摩尔量或稍微过量的水反应。在另一个公知的方法中，环氧乙烷与二氧化碳催化反应，产生亚乙基碳酸酯。亚乙基碳酸酯随后水解产生乙二醇。经由亚乙基碳酸酯的反应可以提高对单乙二醇的选择性。

大多数的传统方法均包括将乙烯转化为环氧乙烷、将环氧乙烷从气体物流吸收入液体物流、以及随后使环氧乙烷反应为乙二醇等步骤。GB 2107712描述了一种方法，其中组合了吸收和反应步骤：将来自环氧乙烷反应器的气体直接提供给反应器，在其中环氧乙烷转化为亚乙基碳酸酯或乙二醇与亚乙基碳酸酯的混合物。

在已知方法中得到的含乙二醇的溶液将经受脱水过程，通常在一系列闪蒸和/或精馏步骤中进行。脱水过程可能是能量集中的过程，特别是当有大量过量水存在于含乙二醇的溶液中时。其中组合吸收和反应步骤的方法将提供含有特别大量水的乙二醇产品溶液，因此脱水过程将会需要应用大量的能量。

本发明人寻求进一步改进由烯烃生产亚烷基二醇的方法。具体地，本发明人寻求提供一种降低装置投资成本和/或运行费用同时保证高选择性的方法。

发明内容

因此，本发明提供一种由烯烃制备亚烷基二醇的方法，包括如下步骤：

(a)在催化剂存在下在反应器中使烯烃与氧反应，产生包含环氧烷烃、烯烃、氧、二氧化碳和水蒸汽的气体组合物；

(b)将来自步骤(a)的气体组合物提供给环氧烷烃吸收器，向环氧烷烃吸收器提供贫吸收剂，在吸收器中在一种或多种促进水解的催化剂存在下使气体组合物与贫吸收剂接触，和从吸收器中抽出富吸收剂；

(c)任选地，向一个或多个反应容器提供富吸收剂；

其中环氧烷烃向亚烷基二醇的转化在步骤(b)和任选在步骤(c)中发生，从而来自步骤(b)或步骤(c)的富吸收剂包含亚烷基二醇；和还包括如下步骤：

(d)使步骤(b)或步骤(c)的富吸收剂与贫溶剂接触，从而从富吸收剂中萃取出亚烷基二醇，和产生富溶剂；和

(e)从富溶剂中回收亚烷基二醇，从而产生贫溶剂，和将贫溶剂循环回步骤(d)。

本发明的方法组合了吸收步骤和反应步骤，从而在环氧烷烃吸收器中产生了亚烷基二醇，在比常规方法应用更少或更小反应容器的方法中提供亚烷基二醇产品溶液，附加和另外应用了液-液萃取，从而避免了与常规脱除产品溶液中大量水相关的能量消耗。JP 56-40625公开了一种从水溶液中萃取多元醇如乙二醇的方法，其中应用烃或氯代烃溶剂来萃取多元醇，但是没有涉及如何制备乙二醇溶液。本发明人设计了一种方法，其中有利地与由烯烃制备亚烷基二醇相组合应用液-液萃取，其中吸收和反应步骤均发生在环氧烷烃反应器中。

附图说明

图1的示意图给出了本发明的第一个实施方案的方法。

图2的示意图给出了本发明的第二个实施方案的方法。

具体实施方式

本发明提供一种由烯烃制备亚烷基二醇的方法：