[发明专利]草酸二乙酯加氢制乙二醇过程中分离乙醇-水的节能工艺

说明书

本发明提供一种草酸二乙酯加氢制乙二醇过程中分离乙醇‑水的节能工艺，属于乙二醇制备技术领域。所述工艺为在煤或合成气经草酸二乙酯加氢反应制乙二醇过程中，草酸二乙酯加氢反应后的液相产物进行分离提纯乙醇时，以生成物乙二醇为萃取剂，进行萃取精馏，最终获得含水量≤0.20％高纯乙醇。本发明以生成物乙二醇为萃取剂，不需要引入新的物质，减少设备投资；同时将部分生成物乙二醇换热后与乙醇塔上段已经汽化的乙醇蒸汽进行热量耦合，然后萃取分离，能够节约能量，减少操作成本。

技术领域

本发明属于乙二醇制备技术领域，具体为一种草酸二乙酯加氢制乙二醇过程中分离乙醇-水的节能工艺。

背景技术

乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯(PET)、防冻剂、润滑剂、增塑剂等，国内90％以上的乙二醇用于生产聚酯，可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜等。随着国内聚酯、化纤产品市场的快速发展，中国已成为了世界乙二醇主要生产国和最大消费国，其产量和消费量分别占世界总量的17％和30％左右，其中聚酯(包括聚酯纤维、聚酯塑料、聚酯薄膜等)的消费量约占国内乙二醇总消费量的90％。

近年来，我国积极推动煤/合成气(CO+H₂)经草酸二甲酯/草酸二乙酯加氢制乙二醇技术，并在国内新建了一批工业装置。其中在草酸二乙酯加氢制乙二醇技术中，草酸二乙酯加氢反应后的液相生成物中存在乙醇、乙二醇、水、乙醇酸乙酯等多种物质，其部分反应方程式如下：

(COOC₂H₅)₂+4H₂→(CH₂OH)₂+2C₂H₅OH (1)

(COOC₂H₅)₂+2H₂→HOCH₂COOC2H5+C₂H₅OH (2)

HOCH₂COOC2H5+2H₂→(CH₂OH)₂+C₂H₅OH (3)

(CH₂OH)₂+H₂→C₂H₅OH+H₂O (4)

(COOC₂H₅)₂+3H₂→C₄H₈O₂+C₂H₅OH+H₂O (5)

2(COOC₂H₅)₂+8H₂→(HOCH₂CH₂)₂O+4C₂H₅OH+H₂O (6)

式(1)-式(3)为生成乙二醇的主要反应过程，式(4)-(6)为反应过程中部分生成副产物的副反应。

乙醇属于中间产物，需循环使用，但要求乙醇中水含量≤0.20％，因为乙醇中存在水会造成前段工序中草酸酯的水解，草酸酯水解生成草酸，草酸会腐蚀反应设备，同时对加氢催化剂造成破坏，使得催化剂失活，而且新的杂质生成，必将增加后续分离操作的能耗和投资。因此，必须保证循环使用的乙醇含水量≤0.20％，而乙醇与水存在共沸组成，普通精馏难以获得较高纯度的乙醇。目前，工业多采用膜分离整套技术和单独萃取精馏工艺，来获得无水乙醇，其中膜分离技术能够在较低能耗获得无水乙醇，但膜组件昂贵，设备投资巨大；而单独萃取精馏工艺，不仅增加设备投资，且操作能耗非常大。