[发明专利]合成气制乙二醇产物的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成气制乙二醇产物的分离方法。

背景技术

乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚醋纤维、防冻剂、不饱和聚醋树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。

目前，国内外大型乙二醇生产都采用直接水合法或加压水合法工艺路线，该工艺是将环氧乙烷和水按1∶20～22(摩尔比)配成混合水溶液，在固定床反应器中于130～180℃，1.0～2.5MPa下反应18～30min，环氧乙烷全部转化为混合醇，生成的乙二醇水溶液含量大约在10％(质量分数)，然后经多效蒸发器脱水提浓和减压精馏分离得到乙二醇，但生产装置需设置多个蒸发器，消耗大量的能量用于脱水，造成生产工艺流程长、设备多、能耗高、直接影响乙二醇的生产成本。自20世纪70年代以来，国内外一些主要生产乙二醇的大公司均致力于催化水合法合成乙二醇技术的研究，主要有英荷的Shell公司、美国UCC公司和Dow公司、日本三菱化学公司，国内的大连理工大学、上海石油化工研究院、南京工业大学等。其中有代表的是Shell公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。Shell公司自1994年报道了季铵型酸式碳酸盐阴离子交换树脂作为催化剂进行EO催化水合工艺的开发，获得EO转化率96％～98％，EG选择性97％～98％的试验结果，1997年又开发了类似二氧化硅骨架的聚有机硅烷铵盐负载型催化剂及其催化下的环氧化物水合工艺，得到了较好的转化率与选择性。美国的UCC公司主要开发了两种水合催化剂：一种是负载于离子交换树脂上的阴离子催化剂，主要是钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐以及三苯基膦络合催化剂；另一种是钼酸盐复合催化剂。在两种催化剂的应用例子中，用离子交换树脂DOWEXWSA21制备的TM催化剂，在水和EO的摩尔比为9∶1的条件下水合，EG收率为96％。应用钼酸盐复合催化剂，在水和EO的摩尔比为5∶1的条件下水合，EG收率为96.6％。催化法大大降低了水比，同时可获得高EO转化率和高EG选择性，但在催化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题，如催化剂稳定性不够、制备相当复杂，难以回收利用，有的还会在产品中残留一定量的金属阴离子，需增加相应的设备来分离。碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由环氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯，再以碳酸乙烯酯水解得到乙二醇。专利US4508927提出把酯化反应和水解反应分开进行。

专利CN101138725A公开了一种草酸酯加氢合成乙二醇的催化剂及其制备方法，其以金属铜为活性组分，锌为助剂，采用共沉淀法制备催化剂，但该催化剂草酸酯转化率较低，同时也没有催化剂稳定性报道。文献《石油化工》2007年第36卷第4期第340～343页介绍了一种采用Cu/SiO₂进行草酸二甲酯加氢合成乙二醇反应的研究，但该催化剂存在选择性差，且同样没有催化剂稳定性的报道。专利CN101475442A和专利CN101475443A分别对草酸酯加氢制乙二醇的工艺和催化剂制备进行了描述。目前，国内外没有文献和专利对草酸酯加氢制乙二醇产物的分离进行研究，由于产物中组分复杂，特别是乙二醇、1，2-丙二醇和1，2-丁二醇组分之间沸点接近，采用普通精馏无法将其分离，从而没有分离工艺方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是合成气制乙二醇产物没有涉及分离工艺报道的问题，提供一种新的合成气制乙二醇产物的分离方法。该方法具有分离简单的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下，一种合成气制乙二醇产物的分离方法，包括以下步骤：a)合成气制乙二醇产物进入馏份切割塔(1)的中部，塔顶得到含甲醇质量比≥95％的混合物物流Ⅰ，从塔的中下部侧线采出乙醇酸甲酯和草酸二甲酯的混合物物流Ⅱ，塔釜得到含乙二醇质量比≥90％的重组分物流Ⅲ；b)物流Ⅲ和萃取剂分别从萃取塔(2)的顶部和底部进入，塔顶得到含1，2-丁二醇质量比0～3％的萃取剂物流Ⅳ，塔釜得到含1，2-丙二醇质量比0～5％的乙二醇物流Ⅴ；c)物流Ⅳ进入萃取剂回收塔(3)的中部，塔顶得到回收萃取剂，返回到萃取塔底部，塔釜得到含1，2-丁二醇质量比≤60％的萃取剂溶液；d)物流Ⅴ进入产品塔(4)的中部，塔顶得到含1，2-丙二醇质量比≤40％的萃取剂溶液，塔釜得到乙二醇产品。其中，萃取剂选自C7～C9芳烃或者烷烃中的至少一种。