[发明专利]一种去除乙二醇中二元醇或多元醇杂质并增产乙二醇的方法

说明书

本发明公开了一种去除乙二醇中二元醇或多元醇杂质并增产乙二醇的方法，以含有二元或多元杂醇(如1,2‑丁二醇)的乙二醇为原料，在质子酸催化剂的作用下，二元或多元杂醇发生脱水反应、二次深度脱水反应、缩醛化反应，杂醇全部转化为低沸点产物并通过蒸馏、冷凝加以分离。低沸点产物中的缩醛通过水解反应生成乙二醇、极少量杂醇和醛类，乙二醇和杂醇通过简单蒸馏分离出来，并返回深度脱水反应釜，增加了乙二醇的收率。同时，极少量杂醇在深度脱水反应釜中被进一步转化，经过两步脱水反应后的乙二醇粗产品中不含有二元或多元醇杂质，不需要精馏分离这些与乙二醇沸点接近的杂质，从而显著减少了整个分离流程中精馏塔的数量与能耗。

技术领域

本发明涉及一种去除乙二醇中二元醇或多元醇杂质并增产乙二醇的方法，属于化工分离技术领域。

背景技术

乙二醇是一种无色无臭、有甜味的液体化工原料，主要用来生产聚酯材料(用于矿泉水瓶、纺织原料)、溶剂、抗冻剂、增塑剂、吸湿剂等，其中聚酯行业消耗的乙二醇占总消费量的90％以上，而且聚酯所需乙二醇原料的质量分数必需达到99％以上。虽然我国乙二醇生产能力和产量增长较快，但仍不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求，巨大的市场缺口使得国内掀起兴建乙二醇装置的热潮，然而我国的石油乙烯基乙二醇生产依然面临着石油资源紧张和国外技术壁垒的双重限制。

随着科学技术的进步，以煤或生物质为原料生产乙二醇逐渐显现出了其巨大的优势，不但可以减少国家对石油的依赖，而且能够打破国外的技术壁垒。然而无论是生物质基乙二醇生产工艺还是煤基乙二醇生产工艺，由于催化剂选择性有限，反应体系均会生成1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇等副产物。其中1,2-丁二醇和乙二醇的沸点仅相差5℃，1,2-戊二醇和乙二醇的沸点仅相差8℃，通过普通精馏的方式很难在保证较高乙二醇收率的前提下实现1,2-丁二醇的高效脱除，这也是制约生物质基和煤基乙二醇生产路线难以实现工业化的重要原因之一。另外，1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇等二元醇与乙二醇沸点也很接近，虽然可以通过常规精馏将1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇等杂质分离，但精馏能耗较高，热源蒸汽成本及真空系统的成本之和较高。

申请号为2014107141706的发明方案虽然成功除去了乙二醇中的1,2-丙二醇和1,2-丁二醇，但主产品乙二醇的收率较低(70％以下)，影响了乙二醇产量的提高，难以满足聚酯工业对乙二醇的需求；此外，该工艺的副产品很多，需要较多的分离装置，增加了固定投资和总能耗，而且此发明没有涉及1,2-戊二醇的脱除。

发明内容

本发明提供了一种去除乙二醇中二元醇或多元醇杂质并增产乙二醇的方法，其特征在于：以乙二醇粗产品为原料，原料所含乙二醇质量浓度为40％～97％，并含有1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、甘油中的一种或两种以上杂醇，杂醇的质量含量在5％～60％之间。在脱水反应釜中，原料在质子酸催化剂及加热的条件下发生第一次脱水反应和缩醛化反应，绝大部分杂醇转化为低沸点的缩醛、醛类、酮类中的一种或二种以上，包括丙醛乙二醇缩醛、丙醛丙二醇缩醛、丁醛乙二醇缩醛、1,4-二氧六环、丙醛、丙酮、丁醛、丁酮中的一种或二种以上。通过蒸馏、冷凝对第一次脱水反应和缩醛化反应的产物加以分离，其他未蒸发的产物为乙二醇中间产品；经过第一次脱水反应后的粗乙二醇所含1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-丁二醇的总质量分数小于3％。