[发明专利]一种乙二醇精制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深度精制乙二醇的方法。

技术背景

乙二醇（EG）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等。其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。

目前，我国乙二醇的合成主要有石油合成和煤化工两种路线。传统的石油路线通过石油裂解制乙烯，然后经乙烯氧化，环氧乙烷水合法工艺生产乙二醇。新型的煤化工合成乙二醇路线是由煤制合成气氧化偶联反应制草酸酯，然后进一步加氢制乙二醇。由煤制乙二醇产品与石油路线制得乙二醇产品应用领域完全相同，因此衡量两种路线的乙二醇产品的质量标准也相同。

虽然我国石油路线和煤化工路线的乙二醇产品的纯度都能达到99.9%以上，但是产品中都不同程度的存在着用含量难以表达，在220nm~350nm波长范围内有吸收的有机杂质。这些杂质的存在使220nm~350nm波长范围的紫外透过率下降，影响聚酯的质量，如纤维的光泽、色度、着色以及硬度等。因此乙二醇的质量主要取决于紫外透过率值指标。

大量的研究表明，影响乙二醇产品质量的杂质主要是生产过程中的一些副产物。如在石油路线乙二醇产品中的杂质主要是乙烯氧化过程中的一些副产物，包括醛、酮等有机化合物。而煤化工路线的乙二醇产品中的杂质主要是草酸二甲酯催化加氢和高温有氧精制过程中的一些微量副产物，包括：酯类和取代的环状二酮以及少量共轭醛类物质。而这些含有羰基杂质在220nm~350nm波长范围内有较大的吸收，因此降低这些羰基化合物杂质的含量，提高乙二醇产品在波长220nm~350nm范围的紫外透过率，对提高乙二醇的质量有重大意义。

对于石油路线乙二醇产品精制，脱除其中微量杂质的专利和报道已经很多了。WO99/58483公开了一种改良的乙二醇净化的方法，该方法采用酸洗的活性炭来处理乙二醇，这种方法可以使乙二醇在波长220nm处的紫外透过率从43.9%提高到76%以上，在波长275nm处的紫外透过率从68.4%提高到95%左右。但酸洗的活性炭中的H⁺容易脱落，使乙二醇显酸性，污染乙二醇，而且活性炭吸附量小，且再生困难，不能再工业化上应用。

US4647705公开了一种提高乙二醇紫外透过率的的方法，该方法在碱性条件下，以铝镍合金作为催化剂，对工业乙二醇加氢搅拌三天处理，处理后的乙二醇在波长220nm处的紫外透过率从40%提高到81%。US4289593公开了一种提高乙二醇UV值的方法，该方法利用波长大于220nm的紫外光照射工业乙二醇，使乙二醇中含有多个双键的杂质转化，提高乙二醇的紫外透过率。上述两种方法处理的乙二醇量小，处理周期长且操作繁琐，效率太低，无法实现大规模连续化生产。

US5770777公开了一种降低乙二醇或乙二醇水溶液紫外吸收的方法，该方法用强碱性阴离子交换树脂或具有5%~10%强碱中心的弱阴离子交换树脂处理乙二醇成品的方法，经该方法处理的乙二醇在波长275nm处的紫外透过率提高了20%。US6525229公开了一种乙二醇的分离方法，该方法使用强碱性阴树脂或强酸性阳树脂，或为阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的混合物处理乙二醇，经树脂处理后再减压蒸馏，乙二醇在波长220nm的紫外透过率大于90%，在波长275nm处的紫外透过率大于97%。CN1580020A公开了一种乙二醇的精制提纯方法，该方法将乙二醇依次通过一种弱酸性螯合阳离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂，乙二醇中醛和铁离子含量可以大大降低。上述公开的专利方法都能提高乙二醇在波长220nm~350nm范围的紫外透过率，但这三种方法都只使用了酸性的或碱性的单功能树脂，仅仅是简单的酸碱催化，这些方法对于仅含有醛类杂质的以石油为原料制取的乙二醇精制效果是适合的，但对于含有酯类和酮类杂质的以煤为原料制取的乙二醇产品精制则很难取得理想效果，将乙二醇中的酯基和酮基还原成羟基的公知的有效方法是将还原剂加入到乙二醇中，待反应完成后再通过过滤、洗涤、精馏等方法去除剩余的还原剂，由于在一定温度下乙二醇容易被氧化成醛，所以事实上，向乙二醇中加入还原剂的方法很难在工业上得到实施。

本发明则创造性的将对应的还原剂分别负载到固体酸碱催化剂上制成双功能催化剂，并将双功能固体酸碱催化剂同时配合使得，达到乙二醇深度精制的目的。

发明内容