[发明专利]提高合成气制乙二醇产品质量的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种用于提高合成气制乙二醇产品质量的方法。 

背景技术

乙二醇（EG）是一种重要的石油化工基础有机原料，它可以以任意比例与水混和，沸点高、凝固点低。主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。 

目前，国内外大型化工企业的乙二醇生产都采用环氧乙烷直接水合法的工艺路线，即先经石油路线合成乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反应得到乙二醇。然而由于近年来石油危机的影响，研究者们纷纷开始以煤为初级原料来生产乙二醇的新方法，即由煤制合成气氧化偶联反应制草酸酯，然后草酸酯进一步加氢制乙二醇的煤基乙二醇工艺路线，这是一条具有较大潜力和较佳的技术经济性的乙二醇生产技术路线，目前国内工业生产技术已日渐成熟。合成气制乙二醇的应用领域与石油路线乙二醇产品完全相同，衡量煤基乙二醇产品的质量标准也因此相同。当前，国内外普遍采用产品紫外透光率（UV值）作为一项综合性指标来判断乙二醇产品质量，通用的方法是测定乙二醇产品对220nm~350nm波长的紫外透光率来检测、控制乙二醇产品中的杂质含量。优等乙二醇产品对220nm波长的紫外透光率至少应该为75%，对275nm波长的紫外透光率至少应该为92%，对350nm波长的紫外透光率至少应该为99%。紫外透光率不合格的乙二醇制得的聚对本二甲酸乙二醇酯在用于后续制备聚酯纤维和聚酯塑料时，将严重影响纤维的质量，如纤维的光泽、色度、着色以及强度等。

对于如何提高传统石油路线制得的乙二醇紫外透光率，研究者们做了大量的研究工作，现有技术中一般采用离子交换树脂来提高乙二醇紫外透光率，如美国专利US5770777和US6525229介绍了用阴离子交换树脂对成品乙二醇或乙二醇水溶液的处理方法，通过离子交换使乙二醇紫外透光率达到聚酯级要求树脂的交换和吸附，能较好地除去二酮类杂质，提高了乙二醇紫外透光率，使乙二醇紫外透光率达到聚酯级要求。树脂法提高乙二醇紫外透光率效果明显，但是，离子交换树脂的交换容量有限，对于大规模乙二醇生产装置，不仅需要大量的离子交换树脂，还需要经常进行树脂的再生，再生会产生较多的酸碱废液、过渡中间物料等。而关于合成气制乙二醇工艺路线在节约石油资源的同时，也引入了原石化路线所没有的杂质，如合成气制乙二醇工艺中会产生一些含双键的副产物，包括醛、酮、羰酸、酯等，这些副产物的紫外吸收波长大多在220~350nm之内。目前国内外研究者们对于合成气制乙二醇工艺路线制得的乙二醇提纯的方法做了一些探索研究工作，包括物理法和化学法两类，其中物理方法主要是采用吸附剂来吸附乙二醇中的有机杂质，化学方法主要是利用催化加氢反应除去乙二醇中对紫外透光率有影响的有机杂质。

中国专利201110047173.5介绍了采用活性炭和分子筛吸附草酸酯加氢制得的乙二醇，提高乙二醇紫外透过率的方法。但该方法存在活性炭和分子筛吸附剂的吸附容量有限，使用一段时间后效果明显降低，并且活性炭不易完全再生，使用成本高，限制其工业化应用。

中国专利201110045250.3介绍了采用铜系、镍系或钯系催化剂，乙二醇原料和氢气在温度20～280℃，压力0.1～4.0MPa，空速0.2～100.0小时^-1，摩尔比为0.01～40∶1的条件下通过旋转填料床反应器，提高乙二醇紫外透光率的方法。但该方法反应温度过高，会直接影响乙二醇产品的质量，并且采用的旋转填料床反应器是动设备，大型化困难，限制其工业应用。

中国专利201110045256.0介绍了采用含铜固体氧化物催化剂，乙二醇原料和氢气在温度为100～260℃，压力为0.1～6.0MPa，空速为0.2～50小时^-1，氢/醇摩尔比为0.1～40:1的条件下与催化剂接触反应，提高乙二醇紫外透光率的方法。但该方法同样存在反应温度过高，会直接影响乙二醇产品的质量的缺点，且未涉及所采用反应器的具体形式。

中国专利200910053962.2介绍了一种煤制乙二醇粗产品的提纯工艺，采用Pd的质量分比为5%的Pd/C催化剂或Ranney Ni催化剂，采用涓流床反应器或釜式反应器，在反应温度为100～120℃，反应压力为1.0～3.0MPa的条件下对煤制乙二醇粗产品进行提纯以提高乙二醇的紫外透光率。但该方法存在催化剂生产成本高，反应器大型化困难，操作复杂等缺点。