一种分离提纯1,3-丙二醇的方法与流程

文档序号:29451771发布日期:2022-03-30 12:01阅读:1730来源:国知局
一种分离提纯1,3-丙二醇的方法与流程

1.本发明属于化工分离技术领域,涉及一种分离提纯1,3-丙二醇的方法。


背景技术:

2.1,3-丙二醇作为一种重要的有机化工原料,可应用于油墨、涂料、化妆品、制药、防冻剂等行业,特别是作为生产聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(ptt)的主要原料;而ptt作为纤维材料时既具备聚酯纤维的特性,又具有尼龙良好的回弹性和抗污染性,在地毯、工程塑料、服装面料等领域有广泛应用,是目前合成纤维开发的热点。
3.由于1,3-丙二醇产品的质量对于ptt纤维的特性影响较大,例如,产品纯度会影响其特性粘度,产品的醛含量和色度会影响ptt的外观;因而对于合成高纯度1,3-丙二醇的研究是目前的热点之一,主要有化学法、生物法两大类,其中化学法中的丙烯醛水合加氢工艺具有技术难度较低,工艺条件温和,原子利用率高等特点,是目前的工业化路线之一,但该方法中,丙烯醛以及中间产物3-羟基丙醛都不稳定,极易发生缩聚反应,从而生成醛类副产物,再经加氢后生成更多副产物,造成反应体系组分复杂,增加了1,3-丙二醇分离提纯的难度,影响产品的质量及收率。
4.cn 110790636a公开了一种脱除1,3-丙二醇中微量醛基的精制方法,该方法将磺酸类离子液体加入含微量醛基杂质的1,3-丙二醇脱水浓缩液,通过离子液体催化醛基进行脱醛反应,再经减压精馏得到醛含量低、1,3-丙二醇纯度高的产品;该方法虽然能够将醛基杂质的含量显著降低,但离子液体的成本较高,且产品的收率较低,并不适合大量制备。
5.cn 112979420a公开了一种纯化1,3-丙二醇的方法,该方法包括如下步骤:含有1,3-丙二醇的原料经ph调节并反应,所述原料中含有醛类有机物,得到反应产物;所述反应产物经第一精馏和第二减压精馏,得到粗1,3-丙二醇;所述粗1,3-丙二醇经树脂吸附和第三精馏,得到1,3-丙二醇。该方法利用醛类物质的特性,加入反应物将其转化为大分子物质,但同样会发生副反应,虽能降低醛含量,但产品的收率较低,且还需要树脂吸附操作,操作复杂,成本较高。
6.综上所述,对于1,3-丙二醇反应液的分离与提纯,还需要选择合适的工艺与操作,在充分去除醛类物质的同时,提高1,3-丙二醇产品的收率,并简化操作,降低成本。


技术实现要素:

7.针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法根据1,3-丙二醇反应液的组成,利用反渗透的分离特性将反应液中的相对大分子量的副产物截留,降低1,3-丙二醇产品的分离难度,再经脱轻及精馏操作进一步纯化,得到高纯度的1,3-丙二醇产品,且产品收率高;所述方法操作简单,条件温和,成本较低,易于工业化实施。
8.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
9.本发明提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
10.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,得到膜淡液;
11.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行浓缩,得到的浓缩液进行脱轻处理,得到脱轻釜料;
12.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,得到1,3-丙二醇产品。
13.本发明中,对于1,3-丙二醇合成后的分离提纯,根据反应原料及具体反应工艺的选择,产物中不可避免会存在多类副产物,根据各类产物粒径及分子量的差异,依次采用精密过滤、反渗透膜分离的方式,前者主要分离固体颗粒,后者则利用反渗透的分离特性截留相对大分子量的有机物,该方式可实现1,3-丙二醇与相关副产物的有效分离,同时降低反应液的分离难度,再经过浓缩、脱轻及精馏操作,实现1,3-丙二醇的充分提纯,且产品收率较高,废液排放量少;所述方法操作简单,工艺条件温和,处理效果稳定可靠,易于实现工业化生产。
14.以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
15.作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到。
16.优选地,步骤(1)所述1,3-丙二醇反应液的组成包括1,3-丙二醇、3-羟基丙醛、3-羟甲基四氢吡喃、1,3-二氧六环-2-乙醇、4-杂氧基庚二醛、4-杂氧基庚二醇和水。
17.优选地,步骤(1)所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇≤20.0wt%,例如20.0wt%、18.0wt%、15.0wt%、12.0wt%、10.0wt%、8.0wt%或5.0wt%等,3-羟基丙醛≤0.1wt%,例如0.1wt%、0.05wt%、0.01wt%或0.005wt%等,3-羟甲基四氢吡喃≤0.1wt%,例如0.1wt%、0.05wt%、0.01wt%或0.005wt%等,1,3-二氧六环-2-乙醇≤0.1wt%,例如0.1wt%、0.05wt%、0.01wt%或0.005wt%等,4-杂氧基庚二醛≤0.1wt%,例如0.1wt%、0.05wt%、0.01wt%或0.005wt%等,4-杂氧基庚二醇≤10.0wt%,例如10.0wt%、5.0wt%、2.5wt%、1.0wt%或0.5wt%等,水≥70.0wt%,例如70.0wt%、75.0wt%、80.0wt%、85.0wt%或90.0wt%等;但并不局限于所列举的数值,在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.优选地,步骤(1)所述1,3-丙二醇反应液的金属含量≤200ppm,例如200ppm、180ppm、150ppm、120ppm、100ppm或50ppm等,浊度≤50ntu,例如50ntu、45ntu、40ntu、35ntu或30ntu等,但并不局限于所列举的数值,在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19.本发明中,丙烯醛水合制备3-羟基丙醛,3-羟基丙醛经催化加氢得到1,3-丙二醇,同时反应液中会存在破碎的催化剂,由于所用催化剂通常含过渡金属,通常包括镍,并造成反应液有一定的浊度,为保证装置稳定运行并提纯1,3-丙二醇,需要相应降低金属含量及浊度。
20.由于1,3-丙二醇反应液中会含有多种醛类副产物,该醛类物质会明显影响产品性能,因而通常还会明确其总醛含量,以体现产品的纯度,该总醛含量含量是以甲醛为基准来计量的。
21.作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述精密过滤在精密过滤器中进行。
22.优选地,所述精密过滤器的孔径不大于450nm,例如450nm、300nm、200nm、100nm、50nm或30nm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23.作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行。
24.本发明中,反渗透膜分离时采用碟式反渗透膜元件,相比卷式反渗透膜元件,对反应液中的有机物具有更好的耐受性,以确保反渗透过程中分离膜的稳定性。
25.优选地,所述反渗透膜分离的截留分子量不小于100da。
26.作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理。
27.优选地,所述一次膜分离的操作压力6.0~9.0mpa,例如6.0mpa、6.5mpa、7.0mpa、7.5mpa、8.0mpa、8.5mpa或9.0mpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;操作温度为5~45℃,例如5℃、10℃、20℃、30℃、40℃或45℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28.优选地,所述一次膜浓液的稀释倍数为1.0~3.0倍,例如1.0倍、1.5倍、1.7倍、1.9倍、2.0倍、2.5倍或3.0倍等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29.优选地,所述二次膜分离的操作压力6.0~9.0mpa,例如6.0mpa、6.5mpa、7.0mpa、7.5mpa、8.0mpa、8.5mpa或9.0mpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;操作温度为5~45℃,例如5℃、10℃、20℃、30℃、40℃或45℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30.作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述浓缩包括蒸发浓缩。
31.优选地,所述蒸发浓缩的釜温为133~190℃,例如133℃、140℃、155℃、163℃、170℃、180℃或190℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
32.优选地,所述蒸发浓缩的绝对压力为5~50kpa,例如5kpa、10kpa、15kpa、25kpa、35kpa、45kpa或50kpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
33.优选地,步骤(2)所述浓缩液的含水量不超过0.05wt%,例如0.05wt%、0.04wt%、0.03wt%、0.02wt%或0.01wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34.作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述脱轻处理采用脱轻塔进行。
35.优选地,所述脱轻塔的理论塔板数不大于40,例如40、35、30、25或20等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
36.优选地,步骤(2)所述脱轻处理的绝对压力为0.1~5.0kpa,例如0.1kpa、0.5kpa、1.0kpa、2.0kpa、3.0kpa、4.0kpa或5.0kpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
37.优选地,步骤(2)所述脱轻处理的塔顶温度为65~133℃,例如65℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或133℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
38.优选地,步骤(2)所述脱轻处理的回流比不大于10,例如10、9、8、7、6或5等,但并不
仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
39.作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述精馏采用精馏塔进行。
40.优选地,所述精馏塔的理论塔板数不大于30,例如30、25、20、15或10等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
41.优选地,步骤(3)所述精馏的绝对压力为0.1~5.0kpa,例如0.1kpa、0.5kpa、1.0kpa、2.0kpa、3.0kpa、4.0kpa或5.0kpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
42.优选地,步骤(3)所述精馏的塔顶温度为67~135℃,例如67℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或135℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
43.优选地,步骤(3)所述精馏的回流比不大于5,例如5、4、3、2或1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
44.作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述脱轻处理的塔顶轻组分的质量比例为1.0~10.0wt%,例如1.0wt%、2.0wt%、3.0wt%、4.0wt%、5.0wt%、6.0wt%、7.0wt%、8.0wt%、9.0wt%或10.0wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
45.优选地,步骤(3)所述精馏时塔顶采出1,3-丙二醇产品,所述1,3-丙二醇产品占脱轻釜料的质量比例为95.0~99.0wt%,例如95.0wt%、95.5wt%、96.0wt%、97.0wt%、98.0wt%或99.0wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
46.作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:
47.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇≤20.0wt%,3-羟基丙醛≤0.1wt%,3-羟甲基四氢吡喃≤0.1wt%,1,3-二氧六环-2-乙醇≤0.1wt%,4-杂氧基庚二醛≤0.1wt%,4-杂氧基庚二醇≤10.0wt%,水≥70.0wt%,其中金属含量≤200ppm,浊度≤50ntu;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径不大于450nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量不小于100da;
48.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力6.0~9.0mpa,操作温度为5~45℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为1.0~3.0倍,所述二次膜分离的操作压力6.0~9.0mpa,操作温度为5~45℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
49.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩的釜温为133~190℃,绝对压力为5~50kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量不超过0.05wt%,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进行,脱轻塔的理论塔板数不大于40,脱轻处理的绝对压力为0.1~5.0kpa,塔顶温度为65~133℃,回流比不大于10,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为1.0~10.0wt%;
50.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数不大于30,所述精馏的绝对压力为0.1~5.0kpa,温度为67~135℃,回流比不大于
5,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为95.0~99.0wt%。
51.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
52.(1)本发明所述方法根据1,3-丙二醇反应液的组成,利用反渗透的分离特性将反应液中的相对大分子量的副产物截留,降低1,3-丙二醇产品的分离难度,再经浓缩、脱轻及精馏操作进一步纯化,得到高纯度的1,3-丙二醇产品,其纯度可达99.98wt%以上,总醛含量在10ppm以下,且产品收率高,废液排放少;
53.(2)本发明所述方法操作简单,工艺条件温和,处理效果稳定可靠,易于工业化实施。
附图说明
54.图1是本发明实施例1提供的分离提纯1,3-丙二醇反应液的方法的工艺流程图。
具体实施方式
55.为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
56.本发明具体实施方式部分提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
57.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,得到膜淡液;
58.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行浓缩,得到的浓缩液进行脱轻处理,得到脱轻釜料;
59.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,得到1,3-丙二醇产品。
60.以下为本发明典型但非限制性实施例:
61.实施例1:
62.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法的工艺流程图如图1所示,包括以下步骤:
63.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇10.9wt%,3-羟基丙醛50ppm,3-羟甲基四氢吡喃80ppm,1,3-二氧六环-2-乙醇70ppm,4-杂氧基庚二醛20ppm,4-杂氧基庚二醇0.8wt%,水88.3wt%,其中镍金属含量75ppm,浊度10ntu,总醛含量为28ppm;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径为450nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量为100da;
64.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力9.0mpa,操作温度为30℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为1.0倍,所述二次膜分离的操作压力9.0mpa,操作温度为30℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
65.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩的釜温为133℃,绝对压力为5kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量为0.05wt%,蒸发浓缩的挥发分回用于步骤(1)稀释及丙烯醛水合加氢工艺,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进
行,脱轻塔的理论塔板数为40,脱轻处理的绝对压力为1.0kpa,温度为102℃,回流比为3,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为3.7wt%;
66.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数为30,所述精馏的绝对压力为1.0kpa,温度为103℃,回流比为3,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为97.6wt%。
67.采用气相色谱法测定各股物料中3-羟基丙醛、1,3-丙二醇、3-羟甲基四氢吡喃、1,3-二氧六环-2-乙醇、4-杂氧基庚二醛、4-杂氧基庚二醇的质量浓度;采用氧化还原电位滴定法检测cod值;采用电感耦合等离子光谱发生仪检测镍含量;采用紫外分光光度法测定紫外吸光度和总醛含量,采用铂-钴比色法测定色度。
68.本实施例中,经过步骤(1)的处理1,3-丙二醇的膜分离收率为97.0%,经过步骤(2)的浓缩,蒸发馏分不含1,3-丙二醇,cod值为58ppm,浓缩液中1,3-丙二醇质量浓度98.5wt%,经过脱轻处理,脱轻釜料中1,3-丙二醇质量浓度98.5wt%,未检出3-羟甲基四氢吡喃和1,3-二氧六环-2-乙醇,经过步骤(3)的精馏,塔顶1,3-丙二醇产品的质量浓度为99.98wt%,总醛含量仅为4.3ppm,产品在270nm下的紫外吸光度为0.01,铂-钴色号中的色度为3,能够满足纤维用聚合级1,3-丙二醇的指标要求,单程产品的分离收率为92.7%。
69.实施例2:
70.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
71.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇10.9wt%,3-羟基丙醛50ppm,3-羟甲基四氢吡喃80ppm,1,3-二氧六环-2-乙醇70ppm,4-杂氧基庚二醛20ppm,4-杂氧基庚二醇0.8wt%,水88.3wt%,其中镍金属含量75ppm,浊度10ntu,总醛含量为28ppm;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径为100nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量为100da;
72.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力7.5mpa,操作温度为20℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为1.0倍,所述二次膜分离的操作压力7.5mpa,操作温度为20℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
73.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩釜温为190℃,绝对压力为50kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量为0.04wt%,蒸发浓缩的挥发分回用于步骤(1)稀释及丙烯醛水合加氢工艺,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进行,脱轻塔的理论塔板数为30,脱轻处理的绝对压力为3.0kpa,温度为121℃,回流比为5,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为6.5wt%;
74.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数为20,所述精馏的绝对压力为3.0kpa,温度为123℃,回流比为5,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为95.2wt%。
75.对所述方法中各股物料的相关参数进行测定,所用方法与实施例1相同。
76.本实施例中,所述1,3-丙二醇产品的质量浓度为99.99wt%,总醛含量仅为5.3ppm,产品在270nm下的紫外吸光度为0.01,铂-钴色号中的色度为3,能够满足纤维用聚合级1,3-丙二醇的指标要求,单程产品的分离收率为86.4%。
77.实施例3:
78.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
79.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇10.9wt%,3-羟基丙醛50ppm,3-羟甲基四氢吡喃80ppm,1,3-二氧六环-2-乙醇70ppm,4-杂氧基庚二醛20ppm,4-杂氧基庚二醇0.8wt%,水88.3wt%,其中镍金属含量75ppm,浊度10ntu,总醛含量为28ppm;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径为60nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量为100da;
80.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力6.0mpa,操作温度为45℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为1.0倍,所述二次膜分离的操作压力6.0mpa,操作温度为45℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
81.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩釜温为159℃,绝对压力为15kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量为0.05wt%,蒸发浓缩的挥发分回用于步骤(1)稀释及丙烯醛水合加氢工艺,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进行,脱轻塔的理论塔板数为35,脱轻处理的绝对压力为5.0kpa,温度为133℃,回流比为10,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为3.6wt%;
82.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数为25,所述精馏的绝对压力为5.0kpa,温度为135℃,回流比为4,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为96.7wt%。
83.对所述方法中各股物料的相关参数进行测定,所用方法与实施例1相同。
84.本实施例中,所述1,3-丙二醇产品的质量浓度为99.99wt%,总醛含量仅为3.3ppm,产品在270nm下的紫外吸光度为0.01,铂-钴色号中的色度为1,能够满足纤维用聚合级1,3-丙二醇的指标要求,单程产品的分离收率为90.4%。
85.实施例4:
86.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
87.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇15.0wt%,3-羟基丙醛100ppm,3-羟甲基四氢吡喃60ppm,1,3-二氧六环-2-乙醇80ppm,4-杂氧基庚二醛50ppm,4-杂氧基庚二醇1.0wt%,水84.0wt%,其中镍金属含量100ppm,浊度30ntu,总醛含量为47ppm;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径为150nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量为100da;
88.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力9.0mpa,操作温度为40℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为2.0倍,所述二次膜分离的操作压力9.0mpa,操作温度为40℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
89.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩的釜温为185℃,绝对压力为40kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量为0.05wt%,蒸发浓缩的挥发分回用于步骤(1)稀释及丙烯醛水合加氢工艺,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进
行,脱轻塔的理论塔板数为40,脱轻处理的绝对压力为0.5kpa,温度为90℃,回流比为6,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为3.1wt%;
90.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数为30,所述精馏的绝对压力为0.5kpa,温度为91℃,回流比为2,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为96.9wt%。
91.对所述方法中各股物料的相关参数进行测定,所用方法与实施例1相同。
92.本实施例中,所述1,3-丙二醇产品的质量浓度为99.98wt%,总醛含量仅为4.4ppm,产品在270nm下的紫外吸光度为0.01,铂-钴色号中的色度为2,能够满足纤维用聚合级1,3-丙二醇的指标要求,单程产品的分离收率为93.0%。
93.实施例5:
94.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法包括以下步骤:
95.(1)将1,3-丙二醇反应液依次进行精密过滤、反渗透膜分离,所述1,3-丙二醇反应液由丙烯醛经水合加氢工艺得到,所述1,3-丙二醇反应液的组成按质量浓度计包括1,3-丙二醇6.0wt%,3-羟基丙醛80ppm,3-羟甲基四氢吡喃100ppm,1,3-二氧六环-2-乙醇120ppm,4-杂氧基庚二醛70ppm,4-杂氧基庚二醇0.6wt%,水93.4wt%,其中镍金属含量100ppm,浊度30ntu,总醛含量为62ppm;所述精密过滤在精密过滤器中进行,精密过滤器的孔径为300nm;所述反渗透膜分离采用碟式反渗透膜元件进行,截留分子量为100da;
96.所述反渗透膜分离包括一次膜分离和二次膜分离,所述一次膜分离得到一次膜淡液和一次膜浓液,所述一次膜分离的操作压力8.0mpa,操作温度为25℃,所述一次膜浓液经稀释后再进行二次膜分离,稀释的倍数为3.0倍,所述二次膜分离的操作压力8.0mpa,操作温度为25℃,得到二次膜淡液,两次膜淡液合并共同处理;
97.(2)将步骤(1)得到的膜淡液进行蒸发浓缩,所述蒸发浓缩的釜温为175℃,绝对压力为25kpa,得到浓缩液,所述浓缩液的含水量为0.045wt%,蒸发浓缩的挥发分回用于步骤(1)稀释及丙烯醛水合加氢工艺,所述浓缩液进行脱轻处理,所述脱轻处理采用脱轻塔进行,脱轻塔的理论塔板数为38,脱轻处理的绝对压力为2.0kpa,温度为114℃,回流比为8,得到脱轻釜料,其中塔顶采出的轻组分的质量比例为5.7wt%;
98.(3)将步骤(2)得到的脱轻釜料进行精馏,所述精馏采用精馏塔进行,精馏塔的理论塔板数为27,所述精馏的绝对压力为2.5kpa,温度为119℃,回流比为5,精馏塔塔顶采出1,3-丙二醇产品,占脱轻釜料的质量比例为97.7wt%。
99.对所述方法中各股物料的相关参数进行测定,所用方法与实施例1相同。
100.本实施例中,所述1,3-丙二醇产品的质量浓度为99.98wt%,总醛含量仅为6.8ppm,产品在270nm下的紫外吸光度为0.01,铂-钴色号中的色度为4,能够满足纤维用聚合级1,3-丙二醇的指标要求,单程产品的分离收率为90.2%。
101.实施例6:
102.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法参照实施例1中的方法,区别仅在于:步骤(1)中的反渗透膜分离只进行一次。
103.本实施例中,由于反渗透膜分离是去除大分子量有机副产物的重要操作,只进行一次膜分离,膜浓液达到一定浓度会造成难以继续进行,使得需要回收的1,3-丙二醇组分无法充分进入膜淡液中,造成单程1,3-丙二醇的分离收率降低至86.2%。
104.实施例7:
105.本实施例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法参照实施例1中的方法,区别仅在于:步骤(1)所述反渗透膜分离采用卷式反渗透膜元件进行。
106.本实施例中,由于卷式反渗透膜元件的使用,相比碟式反渗透膜元件对1,3-丙二醇反应液的耐受性差,反应液中杂质的截留率下降,从而影响1,3-丙二醇产品的质量和收率,此时1,3-丙二醇质量浓度为99.97wt%%,总醛质量浓度为9.5ppm,相应的紫外吸光度为0.04,色度为5,单程产品分离收率仅为88.3%。
107.对比例1:
108.本对比例提供了一种分离提纯1,3-丙二醇的方法,所述方法参照实施例1中的方法,区别仅在于:不包括步骤(1)中的反渗透膜分离。
109.本对比例中,由于对1,3-丙二醇反应液的分离提纯未进行反渗透,多种杂质需要在脱轻、精馏阶段脱除,但由于其与产品沸点相差不大,分离难度相对较大,醛类杂质脱除不完全,同时会造成1,3-丙二醇的大量损失,所得1,3-丙二醇质量浓度为99.93wt%%,总醛质量浓度达到83.1ppm,相应的紫外吸光度为0.08,色度为9,单程产品分离收率仅为69.5%。
110.综合上述实施例和对比例可以看出,本发明所述方法根据1,3-丙二醇反应液的组成,利用反渗透的分离特性将反应液中的相对大分子量的副产物截留,降低1,3-丙二醇产品的分离难度,再经浓缩、脱轻及精馏操作进一步纯化,得到高纯度的1,3-丙二醇产品,其纯度可达99.98wt%以上,总醛含量在10ppm以下,且产品收率高,废液排放少;所述方法操作简单,工艺条件温和,处理效果稳定可靠,易于工业化实施。
111.本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明方法的等效替换及辅助步骤的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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