[发明专利]一种生物质乙二醇的分离方法

说明书

技术领域

本发明属化工分离工程领域，尤其涉及一种生物质乙二醇的分离方法。

背景技术

乙二醇（EG）作为重要的有机化工原料，用途广泛，需求量大，主要用于制造合成纤维、合成树脂、增塑剂、化妆品以及炸药等，也用于配制低凝固点冷冻液。

近年来我国聚酯工业快速发展，对乙二醇需求保持快速增势。由于国内供需缺口很大，国内众多装置的产量仍不能满足国内实际需求，还需依靠大量进口。因此，乙二醇在我国具有很好的发展前景。

目前乙二醇的生产路线主要有两种：其中石油路线采用乙烯为原料，经过环氧化制环氧乙烷（EO），环氧乙烷经过水合后得到乙二醇。该工艺技术成熟，但是受原料价格和来源影响，生产成本较高；工艺路线较长。另外一种以煤、天然气等为原料，经过合成气路线制取乙二醇，由于该工艺原料来源广泛，价格低廉，技术经济性高等优点而成为近些年来研究的热点。

生物质作为一种重要的可再生资源，以生物质为原料替代石油或者煤等原料生产乙二醇，不仅具有原料资源丰富、工艺路线灵活、节能减排等优势，而且为拓展问过乙二醇产品的来源提供了更多的选择。

生物质催化转化制乙二醇的技术优势在于：（1）生物质是可再生资源。与石油路线生产乙二醇相比，可大大减少CO₂的净排放，而且来源广泛，具有成本优势；（2）工艺路线简单。该催化过程采用一步法，将生物质水解、裂解、加氢等数个反应耦合在一个反应器中进行，大大简化了工艺流程；（3）催化过程绿色环保。该反应是在水相中进行，没有加入任何有机溶剂；（4）目的产物乙二醇的选择性高。在优化的反应条件下，生物质可以100%转化，产物中乙二醇的选择性

达到60-76%。（5）使用非贵金属催化剂，成本低廉。因而，生物质催化转化制乙二醇具有极好的应用前景。

中国专利CN 102675045 B介绍了一种以生物质制取的高浓度糖溶液为原料制备乙二醇的方法。反应在高压搅拌反应釜中进行，以复合的非贵重金属作为反应的催化剂，在120-300℃，氢气压力1-13MPa的条件下制备乙二醇和丙二醇，得到的乙二醇和丙二醇收率可+达~60%。

目前乙二醇分离精制工艺主要是针对传统的石油和合成气生产路线。环氧乙烷路线中乙二醇粗产品分别经过脱水塔、MEG精馏塔、DEG精馏塔和TEG精馏塔精制得到的乙二醇产品。中国专利CN 103553877 A介绍了合成气路线制取乙二醇精馏分离的方法，粗乙二醇经过甲醇回收塔、脱水塔、脱醇塔、乙二醇精制塔和乙二醇回收塔脱除乙二醇粗产品中的甲醇、乙醇、草酸二甲酯，丁二醇等组分，精制得到的优等品乙二醇。

与传统的石油和合成气路线生产乙二醇的不同，生物质路线由于粗乙二醇原料组成不同，组成更为复杂，主要是水、乙二醇、丙二醇，其余单元醇类、多元醇、醚类，对应的需要的精制分离方法不同。中国专利CN 104693007 A介绍了一种多孔碳吸附精制生物质乙二醇的方案，多孔碳可高温煅烧再生。但是这种吸附精制方案往往规模受限，难以适应大规模生产的要求。国内长春大成实业集团有限公司制备的生物质乙二醇产品纯度仅98.8%，尽管聚合后PET能达到国家标准，但是乙二产品纯度稍低于《工业用乙二醇》GB/T 4649-2008中规定的要求。另外，生物质乙二醇含有丙二醇、丁二醇等杂质，其生产的PET 熔点有所降低，并存在一定的色度。因此如何进一步提高乙二醇的产品纯度和产品质量，使生物质乙二醇达到聚酯级标准是生物质乙二醇大规模应用所面临的一大挑战。

发明内容

本发明的目的是针对目前生物质路线催化转化制取的粗乙二醇分离工艺存在的问题提出一种产品质量高、技术经济性好、节能环保的乙二醇分离工艺。

该工艺是针对中国专利CN 102675045 B所述的生物质方法，即采用秸秆等生物质制取的糖溶液作为原料，在高压搅拌反应釜中发生加氢反应，得到的粗乙

二醇去往本发明专利所述的分离装置。

一种生物质乙二醇的分离方法，其特征在于包括依次相连的闪蒸系统、脱轻塔系统、丙二醇精制塔系统、脱重塔系统和乙二醇精制塔系统。

其中闪蒸系统设置高压闪蒸分离罐、低压闪蒸分离罐和闪蒸气冷凝器，用来脱除粗乙二醇中少量的水、甲醇、乙醇等低沸点组分。

脱轻塔系统设置脱轻塔、脱轻塔冷凝器、脱轻塔回流罐、脱轻塔再沸器、脱轻塔中间再沸器和对应真空系统；主要目的是将进料粗乙二醇中的比丙二醇沸点低的组分（主要含醇废水）脱除。