[发明专利]一种分离四氢呋喃和1，4－丁二醇的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属有机化学领域，特别是涉及一种从含四氢呋喃、γ-丁内酯和1，4-丁二醇的混合物中分离四氢呋喃和1，4-丁二醇的方法和装置。

背景技术

1，4-丁二醇(BDO)是生产聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、四氢呋喃(THF)等的重要中间体；四氢呋喃主要用于制备聚四氢呋喃(PTHF)，此外四氢呋喃也是一种通用的溶剂。

工业制备四氢呋喃和1，4-丁二醇，目前较先进的一种方法是顺酐酯化加氢法，其工艺过程为：①以苯、正丁烯或正丁烷为起始原料，通过气相催化氧化得到马来酸酐；②氧化产物经冷却冷凝回收马来酸酐，或用有机物吸收回收马来酸酐；③把马来酸酐转化成二酯，并在氢化催化剂存在下进行加氢，获得包含四氢呋喃、γ-丁内酯、1，4-丁二醇等组分的催化氢化产物。这种制备方法及过程在CN 1537848A专利中有详细的说明。

要获得商业用途的四氢呋喃和1，4-丁二醇，必须对上述氢化产物进行分离，对于多组分体系，一般按常规方式连接多个蒸馏塔以达到分离精制的目的，但由于上述氢化产物组分能互相形成多种共沸物，例如：形成低碳醇/四氢呋喃、四氢呋喃/水、水/正丁醇、γ-丁内酯/琥珀酸低碳醇酯等共沸物，所以分离上述氢化产物比一般的多组分体系要复杂得多。

对于从含四氢呋喃、γ-丁内酯和1，4-丁二醇的马来酸、富马酸、琥珀酸的二甲酯或它们的混合物的催化氢化产物中分离四氢呋喃和1，4-丁二醇的相关工艺，现有技术中已有多个专利文献对其方法和装置进行了公开：

对马来酸低碳醇酯的氢化产物进行处理的方法，GB 2175894A专利详细描述了马来酸二乙酯氢化产物的分离过程；氢化产物含有1，4-丁二醇(BDO)、γ-丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、琥珀酸二乙酯(DES)、乙醇(EtOH)、水(H₂O)、正丁醇(n-BL)以及重组分，参照其说明书附图，过程如下：

1)含上述组分的氢化产物首先加到塔5，塔顶温度48℃、压力0.27大气压，塔顶物流6含THF、EtOH、H₂O和n-BL组分；塔釜物流16含BDO、GBL、DES和重组分；

2)物流6加到塔7，塔顶温度58℃、压力1.2巴，塔顶物流8加到塔9；塔釜物流12含H₂O、EtOH和n-BL组分，去进一步处理回收EtOH；

3)塔9塔顶温度126℃、压力7大气压，塔顶物流11同物流6混合后加到塔7，塔9塔釜得到纯的THF；

4)物流16加到塔17，塔顶温度134℃、压力0.12大气压，塔顶物流18含DES、GBL和微量BDO组分，然后按专利方法通过三塔(塔19、22和31)在水存在下回收GBL；塔釜物流37含BDO和重组分；

5)物流37加到塔38，塔顶温度134℃、压力0.24大气压，塔顶物流39得到纯的BDO。

EP 0255400A1提出了类似的方法。

USP4,656,297专利对琥珀酸二甲酯氢化产物的分离过程作了描述，从氢化产物中分离THF和BDO的方法包括如下过程：

1)氢化产物加到蒸馏塔1中，BDO及重组分从塔底分离出来，在塔顶得到作为物流A的其它组分；

2)物流A加到蒸馏塔2中，在塔顶得到物流B含有THF、H₂O和甲醇(MeOH)；

3)物流B加到蒸馏塔3(低压塔，0.5～2大气压)中，在塔顶得到物流C含有THF和MeOH；

4)物流C加到蒸馏塔4(高压塔，2～20大气压)中，在塔底得到纯的THF；在塔顶得到MeOH，同物流B混合后加到蒸馏塔3中进行循环。

CN 1034172C专利公开了一种从含H₂O、THF和低级烷醇(如甲醇或乙醇)等的马来酸、富马酸或琥珀酸酯的氢化产物中分离THF的方法，采用两塔变压蒸馏，主要技术方案是在第二个塔(高压塔)塔顶排出的气相混合物在冷凝之前先同第一个塔(低压塔)塔顶排出的气相混合物混合，其优点是降低了能量消耗和装置成本，但没有对其它组分的分离作更进一步的说明。

CN 1427832A专利公开了一种包含四氢呋喃、γ-丁内酯和/或1，4-丁二醇的混合物的蒸馏分离方法；使用三个蒸馏组分别分离THF、GBL和BDO，每个蒸馏组至少使用一个间壁塔或热偶合常规蒸馏塔，根据该专利的说明书附图8，使用了四个间壁塔分离THF、GBL和BDO。

发明内容

所要解决的技术问题