[发明专利]一种提高乙二醇装置副产劣质粗乙二醇紫外透光率的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙二醇精制工艺，尤其涉及一种提高乙二醇装置副产劣质粗乙二醇紫外透光率的工艺。

背景技术

乙二醇是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要化工产品，其用途十分广泛，其中一个非常重要的用途是作为用于制造聚酯纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的基本原料，这一般被称为纤维级乙二醇产品。目前，工业上乙二醇的生产大都采用乙烯环氧化进而水合生产乙二醇的工艺。随着生产运行时间的延续，特别是在氧化催化剂运行的后期，由于乙烯氧化催化剂性能的衰退，通常要通过强化反应条件来保证装置的生产能力，这往往因此而导致产品中含醛基副产物的增加。衡量纤维级乙二醇产品质量的一项重要指标是220nm处的紫外光吸收率，因为它将影响下游聚酯产品的光泽和色度。通常认为影响纤维级乙二醇产品220nm处紫外光吸收率的重要因素是产品中存在的含醛基副产物，因此制造纤维级乙二醇产品的一个重要环节是乙二醇的提纯精制，以脱除其中的含醛基化合物。

目前，环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon- SD以及美国联碳化学公司(UCC) 三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似，即采用乙烯、氧气为原料，在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下，乙烯直接氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷进一步与水以一定质量比在管式反应器内进行水合反应生成乙二醇，乙二醇溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到乙二醇及其他副产品。此外，整个工艺还设置了与其生产能力配套的空分装置、碳酸盐的处理以及废气废液处理等系统。三家公司的专利技术主要区别体现在催化剂、反应和吸收工艺以及一些技术细节中。英荷壳牌(shell) 公司的氧化法的主要技术特点:使用Ag- Re- Cs- S体系银催化剂；反应管使用Ф44.9 mm×3.0 mm的高强度合金钢管；乙二醇生产主要分为两大部分，第一步为乙烯在银催化剂作用下与纯氧氧化生成环氧乙烷，第二步为环氧乙烷水溶液在一定压力和温度下水解生成乙二醇。在第一步反应中乙烯直接氧化，还有副产物生成，其中CO₂和水最多，也有含部分乙二醇。反应器产物中除CO₂和H₂O，还有微量的乙醛和甲醛。

反应式：C₂H₄+3O₂—→2CO₂+2H₂O

           C₂H₄+l/2O₂ —→ CH₃CHO

           C₂H₄+O₂ —→ 2CH₂O

采用碳酸钾溶液吸收CO₂的方法脱除氧化反应的副产物CO₂。通过贫吸收液来吸收环氧乙烷并最终解吸出来。环氧乙烷在解吸过程中和水产生副反应生成乙二醇。反应生成气中的醛类等杂质通过环氧乙烷吸收塔急冷段大部分被吸收掉，保证了产品中较低的醛含量以及乙二醇产品的UV值；从贫吸收水中抽出20～30 t/h送到解吸塔提浓段，将解吸过程中环氧乙烷水解生成约含醇30%的醇浓缩液，以每小时1.2 t量排至醇闪蒸回收塔，避免了吸收水中醇的积累。这部分副产含醇约30%的醇浓缩液送到乙二醇排放闪蒸塔经过排放闪蒸后得到的副产品劣质粗乙二醇（第一步反应副产物），由于杂质含量高，220nm处紫外透光率仅有5.1%～39.2%。目前，乙二醇装置副产劣质粗乙二醇是不经处理直接并入第二步反应主反应生成的品质好粗乙二醇中，然后用树脂脱除其中醛类杂质后精制提纯获得纯乙二醇产品。