用于分離乙二醇和1,2-丁二醇的精餾方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于分離乙二醇和1,2-丁二醇的精餾方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)分離乙二醇和1,2-丁二醇時(shí)，精餾分離過(guò)程流程長(zhǎng)、投資大、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用以下步驟：含乙二醇和1,2-丁二醇的原料進(jìn)入分壁精餾塔分壁段進(jìn)料側(cè)（I），其中的乙二醇與從分相器加入的新鮮共沸劑形成共沸物，從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝分相后的上層富共沸劑相返回分壁精餾塔公共精餾段（III）繼續(xù)參與共沸，下層富乙二醇相與原料混合后返回分壁段進(jìn)料側(cè)（I）繼續(xù)精制，經(jīng)分離，在分壁段進(jìn)料側(cè)底部得到乙二醇，在分壁段另一側(cè)（II）底部得到1,2-丁二醇的技術(shù)方案較好地解決了上述技術(shù)問(wèn)題，可用于分離乙二醇和1,2-丁二醇的工業(yè)生產(chǎn)中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于分離乙二醇和1,2- 丁二醇的精餾方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于分離乙二醇和1，2- 丁二醇的精餾方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 乙二醇是一種重要的基本有機(jī)化工原料，主要用于與對(duì)苯二甲酸共聚生產(chǎn)聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯（PET)。此外，乙二醇也可用于生產(chǎn)防凍劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、非離子表面活 性劑及炸藥等，用途非常廣泛。我國(guó)是乙二醇的消費(fèi)大國(guó)，目前國(guó)內(nèi)乙二醇的產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿(mǎn) 足需求，具有良好的發(fā)展前景。
[0003] 1，2- 丁二醇也是一種有機(jī)化工原料，由于其粘度和凝固點(diǎn)特別低，主要用做聚酯 和聚氨酯樹(shù)脂改性的二醇單體，以及用做PVC樹(shù)脂的增塑劑生產(chǎn)原料。此外，1，2-丁二醇也 可用于生產(chǎn)化妝品的保濕劑、農(nóng)藥穩(wěn)定劑、醫(yī)藥等其它精細(xì)化學(xué)品，用途也十分廣泛。
[0004] 以玉米為原料，經(jīng)生物轉(zhuǎn)化可生產(chǎn)乙二醇、1，2-丙二醇、1，2-丁二醇等多元醇，要 想獲得各種高純的化工醇產(chǎn)品，需要解決因乙二醇與1，2-丁二醇沸點(diǎn)相差太小，采用普通 精餾需要理論板數(shù)多、投資大的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 近些年來(lái)，依托我國(guó)豐富的煤炭資源，以煤為初級(jí)原料，經(jīng)合成氣耦聯(lián)制草酸酯， 再通過(guò)草酸酯加氫生產(chǎn)乙二醇的工藝路線(xiàn)受到了極廣泛的關(guān)注。在草酸酯加氫制乙二醇的 反應(yīng)產(chǎn)物中含有少量與乙二醇沸點(diǎn)接近的1，2-丙二醇和1，2- 丁二醇，尤其是1，2- 丁二 醇，與乙二醇沸點(diǎn)最接近，最難分離。因此，要想獲得高純的乙二醇產(chǎn)品，如何分離脫除其中 的1，2- 丁二醇是問(wèn)題的關(guān)鍵。
[0006] CN 101928201中提出通過(guò)皂化反應(yīng)、去甲醇、加氫反應(yīng)、三塔精餾以及吸附處理 的技術(shù)方案提純合成氣制乙二醇粗產(chǎn)品。然而，在三塔精餾提純過(guò)程中，1，2-丁二醇與乙二 醇發(fā)生共沸，不僅未實(shí)現(xiàn)二者的完全分離，還帶來(lái)乙二醇的產(chǎn)品損失，降低了產(chǎn)品收率，同 時(shí)也導(dǎo)致流程長(zhǎng)、投資大等技術(shù)缺點(diǎn)。
[0007] 共沸精餾是一種特殊精餾過(guò)程，主要用于共沸物和近沸物的分離。它是通過(guò)向被 分離物系中加入比分離組分揮發(fā)度低的第三組分(也稱(chēng)共沸劑)，使該組分與被分離物系中 的一個(gè)或多個(gè)組分形成新的共沸物，從而改變分離組分間的相對(duì)揮發(fā)度，進(jìn)而通過(guò)普通精 餾的方法予以分離，是一種重要的工業(yè)過(guò)程。
[0008] US 4, 966, 658提出用乙苯、3-庚酮、二異丁酮等作為共沸劑，采用共沸精餾的方 法分離乙二醇與1，2-丁二醇、1，3-丁二醇，精餾塔的理論板數(shù)為30。該專(zhuān)利中所涉及的 共沸精餾過(guò)程需要比較苛刻的操作條件才能得到較高純度的乙二醇，例如需要很高的真空 度（8KPa)，或者在較低真空度下需要很長(zhǎng)的停留時(shí)間（5?12hr)，并且得到的乙二醇中仍 含有少量的1，2-丁二醇或共沸劑等，若要得到優(yōu)級(jí)品的乙二醇，仍需將上述雜質(zhì)進(jìn)一步脫 除。
[0009] 由于在共沸精餾過(guò)程中，塔頂共沸物經(jīng)分相后的富產(chǎn)品相中或多或少的存在少量 共沸劑或其它原料組分，因此，在傳統(tǒng)的共沸精餾工藝中，除共沸精餾塔外，通常還需要一 座產(chǎn)品精制塔，將上述雜質(zhì)進(jìn)一步分離后才能得到高純的產(chǎn)品，由此也帶來(lái)了流程長(zhǎng)、投資 大、能耗1?的缺點(diǎn)。
[0010] 分壁精餾塔的概念來(lái)源于Petlyuk完全熱耦合精餾塔，它是通過(guò)在一座精餾塔 內(nèi)安裝一塊或多塊一定長(zhǎng)度的垂直隔板或帶傾斜角度的隔板，采用一套汽化冷凝系統(tǒng)，同 時(shí)分離得到三種或三種以上的產(chǎn)品。由于僅有一套汽化冷凝系統(tǒng)，并且避免了采用多塔精 餾時(shí)中間組份的再混合，因此分壁精餾塔比傳統(tǒng)的精餾技術(shù)節(jié)約投資20?30%，能耗降低 10 ?40%。
[0011] 分壁精餾塔主要用于多組分的常規(guī)精餾分離過(guò)程，近些年來(lái)，將分壁精餾塔與其 它分離過(guò)程相結(jié)合的應(yīng)用也在不斷發(fā)展中。EP 0126288和US 8, 178, 060均提出將分壁精 餾塔應(yīng)用于反應(yīng)精餾過(guò)程；US 7, 556, 717提出將分壁精餾塔應(yīng)用于萃取精餾過(guò)程，例如用 于丁二烯的抽提，能耗降低16%、設(shè)備成本降低20%、現(xiàn)場(chǎng)成本降低10% ;CN 101028987提出 將分壁精餾塔應(yīng)用于萃取精餾分離丙烯和丙烷的過(guò)程，能耗降低30%，操作成本和設(shè)備成本 也有明顯降低；CN 102040542提出將分壁精餾塔應(yīng)用于共沸精餾回收廢水中的乙腈，能耗 降低35%，其中分壁塔的結(jié)構(gòu)屬于傳統(tǒng)形式，即垂直隔板位于分壁精餾塔的中部。因此，將分 壁精餾塔應(yīng)用于共沸精餾分離乙二醇與1，2-丁二醇的過(guò)程中，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共沸精餾塔 和產(chǎn)品精制塔，實(shí)現(xiàn)二塔合一的效果，具有流程簡(jiǎn)單、能耗低等特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)分離乙二醇和1，2-丁二醇時(shí)，精餾分離過(guò)程流程 長(zhǎng)、投資大、能耗高的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，該 方法具有流程短、投資少、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0013] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種用于分離乙二醇和 1，2-丁二醇的精餾方法，包括以下步驟：含乙二醇和1，2-丁二醇的原料進(jìn)入分壁精餾塔分 壁段進(jìn)料側(cè)（I)，其中的乙二醇與從分相器加入的新鮮共沸劑形成共沸物，從塔頂蒸出，經(jīng) 冷凝分相后的上層富共沸劑相返回分壁精餾塔公共精餾段（III)繼續(xù)參與共沸，下層富乙 二醇相與原料混合后返回分壁段進(jìn)料側(cè)（I)繼續(xù)精制，經(jīng)分離，在分壁段進(jìn)料側(cè)（I)底部得 到乙二醇，在分壁段另一側(cè)（II)底部得到1，2-丁二醇。
[0014] 上述技術(shù)方案中，分壁精餾塔包括分壁段進(jìn)料側(cè)（I)、分壁段另一側(cè)（II)和公共 精餾段（III)，分壁段的隔板沿塔軸向垂直安裝或不沿塔軸向垂直安裝；分壁精餾塔共有 30?60塊理論板，分壁段有20?50塊理論板，公共精餾段有10?30塊理論板；含乙二 醇和1，2-丁二醇的原料從分壁段進(jìn)料側(cè)（I)的上部進(jìn)入，進(jìn)料口位于從分隔板頂部向下數(shù) 的第1~15塊理論板；新鮮共沸劑從分相器加入，再進(jìn)入分壁精餾塔參與共沸，進(jìn)料口位于 公共精餾段的上部，從上往下數(shù)的第1~1〇塊理論板；共沸劑與乙二醇形成共沸物后，從分 壁精餾塔的塔頂蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器冷卻后進(jìn)入分相器，分層后的上層富共沸劑相返回分 壁精餾塔公共精餾段繼續(xù)參與共沸，下層富乙二醇相與原料混合后返回分壁段進(jìn)料側(cè)繼續(xù) 精制；分壁精餾塔的操作壓力以絕壓計(jì)為50?101. 3KPa ;塔頂以重量計(jì)的回流比為10? 40 ;公共精餾段的液相進(jìn)入分壁段進(jìn)料側(cè)（I)和分壁段另一側(cè)（II)的液相重量比為0. 33? 3 ;塔內(nèi)的分離元件是塔板、填料或塔板和填料的組合；共沸劑與原料中乙二醇的摩爾比 0. 1~10:1，共沸劑的結(jié)構(gòu)式為： 式中：R1為H原子或含1?2個(gè)碳

【權(quán)利要求】
1. 一種用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，包括以下步驟：含乙二醇和 1，2-丁二醇的原料進(jìn)入分壁精餾塔分壁段進(jìn)料側(cè)（I )，其中的乙二醇與從分相器加入的新 鮮共沸劑形成共沸物，從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝分相后的上層富共沸劑相返回分壁精餾塔公共 精餾段（III)繼續(xù)參與共沸，下層富乙二醇相與原料混合后返回分壁段進(jìn)料側(cè)（I)繼續(xù)精 制，經(jīng)分離，在分壁段進(jìn)料側(cè)（I)底部得到乙二醇，在分壁段另一側(cè)（II)底部得到1，2- 丁二 醇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于分壁 精餾塔包括分壁段進(jìn)料側(cè)（I)、分壁段另一側(cè)（II)和公共精餾段（III)，分壁段的隔板沿塔 軸向垂直安裝或不沿塔軸向垂直安裝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于分壁 精餾塔共有30?60塊理論板，分壁段有20?50塊理論板，公共精餾段有10?30塊理論 板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于原料 從分壁段進(jìn)料側(cè)（I)的上部進(jìn)入，進(jìn)料口位于從分隔板頂部向下數(shù)的第1~15塊理論板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2- 丁二醇的精餾方法，其特征在于共 沸物分層后的上層富共沸劑相從公共精餾段（III)的上部進(jìn)入，進(jìn)料口位于公共精餾段 (III)從上往下數(shù)的第廣10塊理論板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于分壁 精餾塔的操作壓力以絕壓計(jì)為50?101. 3KPa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于分壁 精餾塔塔頂以重量計(jì)的回流比為10?40。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于分壁 精餾塔公共精餾段（III)的液相進(jìn)入分壁段進(jìn)料側(cè)（I)和分壁段另一側(cè)（II)的液相重量比 為0? 33?3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離乙二醇和1，2-丁二醇的精餾方法，其特征在于塔內(nèi) 的分離元件是塔板、填料或塔板和填料的組合。
【文檔編號(hào)】C07C29/82GK104447200SQ201310435206
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】郭艷姿 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院