乙二醇和1,2-丁二醇的反应精馏分离精制新方法、工艺及装置的制造方法_2

文档序号:9779142阅读:来源:国知局
或者塔顶直接气相采出;缩醛/酮产物回收塔052 362)操作压力以绝压计为0.1?lOatm,回流比0.1?15;产品精制塔(了53,了63)操作压力以绝压计为0.01 ?2atm,回流比0.01 ?10。
[0025]而且,所述步骤⑴中的反应精馏塔Tll以绝对压力计的操作压力为0.05?5atm,回流比0.01?20,反应剂的总进料量与混合二醇的总进料量的摩尔比为I?10;步骤⑵的醛/酮回收塔T12以绝对压力计的操作压力为0.1?lOatm,回流比0.01?10,或者直接气相采出,不回流;步骤⑶的缩醛/酮产物分离塔T13以绝对压力计的操作压力为0.5?lOatm,回流比0.1?15;步骤⑷的缩醛/酮水解精馏塔T21以绝对压力计的操作压力为0.1?lOatm,回流比0.01?20,或者塔顶直接气相采出,不回流,补充的水S21与S19中的水总进料量与缩醛/酮的总进料量的摩尔比为I?10;步骤(5)的乙二醇精制塔T22以绝对压力计的操作压力为0.01?2atm,回流比0.01?10;步骤(6)的缩醛/酮水解精馏塔T31以绝对压力计的操作压力为0.1?lOatm,回流比0.01?20,或者塔顶直接气相采出,补充的水S36与S20中的水总进料量与缩醛/酮的总进料量的摩尔比为I?10;步骤(7)的I,2_丁二醇精制塔T32以绝对压力计的操作压力为0.01?2atm,回流比0.01?10。
[0026]一种分离乙二醇和I,2_丁二醇混合物的工艺,其特征在于:将权利要求5中的所述步骤⑴和步骤⑵反应精馏塔与醛/酮回收塔实现的功能集中在一个反应精馏塔(T112)中进行,塔顶排除未反应的醛/酮,侧线采出醛/酮和反应的产物S08,反应精馏塔Tl 12中下部设置反应,SOl进料板以上侧线采出,从步骤⑶-⑵与权利要求5相同。
[0027]而且,所述反应精馏塔以绝对压力计的操作压力为0.5?5atm,回流比0.1?60,或者塔顶直接气相采出,醛或者酮的进料总量跟二醇进料总量的摩尔比为I?10。
[0028]一种分离乙二醇和I,2_丁二醇混合物的装置,装置的组成如下:
[0029]装置主要包含缩醛/酮反应精馏塔(T11)、醛/酮回收塔(T12)、缩醛/酮产物分离塔(T13)、缩醛/酮水解精馏塔(T21、T31)、乙二醇精制塔(T22)、I,2-丁二醇精制塔(T32)、冷凝器、再沸器、栗以及相关的进料管线和连接以上设备的管线;所有精馏塔塔顶和塔釜均设置冷凝器和再沸器。缩醛/酮反应精馏塔(Tll)塔顶出料进入醛/酮回收塔(Τ12),塔釜不设置采出;醛/酮回收塔(Τ12)塔顶回收未反应的醛/酮返回缩醛/酮反应精馏塔(Tll),塔釜出料进入缩醛/酮产物分离塔(T13);缩醛/酮产物分离塔(Τ13)塔顶采出乙二醇缩醛/酮产物与水的混合物进入乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(Τ21),塔釜采出丁二醇缩醛/酮产物与水的混合物进入丁二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T31);乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(Τ21)塔顶采出醛/酮产物,用于循环使用,塔釜采出乙二醇与水的混合物进入乙二醇精制塔(Τ22);乙二醇精制塔(Τ22)塔顶脱除水,塔釜为乙二醇产品;丁二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(Τ31)塔顶采出醛/酮产物,用于循环使用,塔釜采出丁二醇与水的混合物进入丁二醇精制塔(Τ32);丁二醇精制塔(Τ32)塔顶脱除水,塔釜为丁二醇产品。
[0030]本发明的优点和有益效果如下:
[0031]1、本发明提供的乙二醇和I,2_丁二醇的分离方法能够将处于共沸组成或者接近共沸组成的乙二醇和1,2_丁二醇进行高效的分离,彻底解决了乙二醇和1,2-丁二醇因共沸问题而不能彻底分离的难题,获得高纯度的乙二醇产品、I,2_丁二醇产品或者其缩醛/酮产品O
[0032]2、本发明分离过程最显著的两点是节能和产品的回收产品品质,与现有通过单独精馏方法分离乙二醇和1,2_丁二醇相比,本发明通过转化成缩醛后再生成二醇,其能耗节省50-60%,回收产品品质高,回收的乙二醇为聚酯级,可以直接去用于聚酯生产,生产的I,2-丁二醇的纯度高达99%以上,也可以直接用于后续生产。
[0033]3、本发明提供的乙二醇和I,2_丁二醇的分离方法中缩合过程可以应用反应精馏方法,有机的耦合了反应与精馏过程,既节省了设备投资,又减少了后续分离的操作费用。
[0034]4、本发明中主要产品乙二醇产品纯度可以达到99.9 %以上,回收率可以达到99.5%以上,I,2_丁二醇产品纯度可以达到98.5%以上(I,2_丁二醇缩醛/酮产品纯度可以达到99.6%以上)。本发明的优点是采用反应精馏的方法,变因沸点接近、相对挥发度小且有共沸的乙二醇和I,2_丁二醇分离难题为容易分离的缩醛/酮产物的分离问题,有效的实现了乙二醇和I,2-丁二醇的分离。
[0035]5、本发明提供的乙二醇和I,2_丁二醇的分离方法应用于草酸酯法制乙二醇工艺中,可以减轻乙二醇分离纯化塔的负荷,提高乙二醇的品质和收率,同时回收高附加值产品I,2-丁二醇,实现很好的年经济效益。
[0036]6、本发明可以很好的实现沸点很接近,且形成共沸的乙二醇和I,2_丁二醇混合物的分离,整个分离工艺过程操作简单、能耗较小,而且乙二醇,丁二醇(或者丁二醇缩醛/酮)产品纯度高,乙二醇回收率高。
【附图说明】
[0037]图1为乙二醇和I,2-丁二醇混合物反应精馏分离提纯工艺流程示意图。
[0038]图2为改进的乙二醇和I,2_丁二醇混合物反应精馏分离提纯工艺流程示意图。
[0039]图3为改进的乙二醇和I,2_丁二醇混合物反应精馏分离提纯工艺流程示意图。
[0040]图4为改进的乙二醇和I,2_丁二醇混合物反应精馏分离提纯工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0042]本发明提供的乙二醇和I,2_丁二醇混合物的分离方法,进料来源于煤制乙二醇工艺或者生物质催化制乙二醇工艺,乙二醇和I,2_丁二醇通过缩醛或者缩酮反应形成相应的缩醛/酮产物液体混合物,液体混合物根据沸点差异,通过精馏分离,实现缩醛/酮产物的分离,然后水解缩醛/酮产物获得乙二醇和I,2-丁二醇,再对乙二醇和1,2-丁二醇进行精制。使用的反应为缩醛或者缩酮反应,反应剂使用甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等醛或者丙酮、丁酮、环己酮等酮的一种。尤其是乙醛和丙酮效果较好。
[0043]本发明还提供一种用于分离乙二醇和I,2_丁二醇混合物的工艺,通过缩醛或者缩酮反应,把因沸点接近、相对挥发度小且有共沸的乙二醇和I,2_丁二醇分离难题转化为容易实现分离的缩醛/酮产物,从而实现他们的有效分离,工艺包含以下步骤:
[0044]⑴含乙二醇和I,2_丁二醇的物流SOl与反应剂醛/酮S02进入到反应精馏塔T11,反应精馏塔Tl I的中下部设置反应,塔顶采出主要包含未反应的醛/酮和反应的产物S07;
[0045]其中,反应精馏塔Tll以绝对压力计的操作压力为0.05?5atm,回流比0.01?20,反应剂的总进料量与混合二醇的总进料量的摩尔比为I?10。步骤⑴反应剂使用甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等含I?8个碳原子的醛的一种,或者丙酮、丁酮、环己酮等含3?8个碳原子的酮的一种。
[0046]⑵塔顶采出产物S07进入醛/酮回收塔T12,塔顶排出主要包含未反应的醛/酮的物流S12,循环回收使用,塔釜采出主要包含缩酮/酮产物和水的物流S13;醛/酮回收塔T12以绝对压力计的操作压力为0.I?I Oatm,回流比0.0I?1,或者直接气相采出,不回流。
[0047]⑶塔釜采出物流S13进入缩醛/酮产物分离塔T13,实现两个缩醛/酮产物的切割分离,塔顶采出乙二醇缩醛/酮产物与水的共沸物S19,塔釜采出1,2-丁二醇缩醛/酮产物的水流股S20;缩醛/酮产物分离塔T13以绝对压力计的操作压力为0.5?10&加,回流比0.1?15。
[0048]⑷步骤⑶塔顶采出乙二醇缩醛/酮产物与水的共沸物S19与补充的流股水S21进入缩醛/酮水解精馏塔T21,塔中部设置反应段,塔顶排出水解产物醛/酮S26,循环使用,塔釜采出含水的乙二醇流股S27;缩醛/酮水解精馏塔T21以绝对压力计的操作压力为0.1?lOatm,回流比0.01?20,或者塔顶直接气相采出,不回流,补充的水S21与S19中的水总进料量与缩醛/酮的总进料量的摩尔比为I?10。
[0049](5)步骤⑷塔釜采出含水的乙二醇流股S27进入乙二醇精制塔T22,塔顶排除水S33,循环使用,塔釜采出乙二醇产品S34(聚酯级);乙二醇精制塔T22以绝对压力计的操作压力为0.01
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