[发明专利]一种乙二醛的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种乙二醛的制备方法，尤其涉及一种用乙二醇通过气相催化氧化制备乙二醛的方法，属于化学领域。

二、背景技术

目前用乙二醇通过气相催化氧化制备乙二醛的方法为，先将乙二醇加热到190℃～200℃，使乙二醇气化，气化后的乙二醇气体与水蒸汽、预热空气和氮气混合，以银为催化剂，在400～500℃氧化反应生成乙二醛气体，再由水吸收乙二醛气体，得乙二醛成品；在该乙二醛制备方法中乙二醇在氧化反应时有2.0～2.3％的乙二醇在高温下发生C-C键断裂而氧化生成甲醛，生成的甲醛的部分被深度氧化为二氧化碳和水，余下的甲醛中少量随同乙二醛一起被水吸收，造成乙二醛成品甲醛含量≥0.2％，其余的甲醛随工艺尾气一起排放到大气中，其排放浓度≥0.176mg/Nm³，由此对环境造成严重的污染。

三、技术内容

针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种能抑制甲醛的产生和实现甲醛零排放的乙二醛的制备方法。

本发明的技术内容为，一种乙二醛的制备方法，包括先将乙二醇加热到190℃～200℃，使乙二醇气化，气化后的乙二醇与水蒸汽、预热空气和氮气混合，以银为催化剂，在400～500℃氧化反应生成乙二醛气体，再由水吸收乙二醛气体，得乙二醛成品；其特征是在乙二醇中加入以元素磷计的5～15ppm三乙基磷酸盐助催化剂和10～20ppm甲醛抑制剂，甲醛抑制剂为三溴甲烷；乙二醇的液时空速0.005～0.015m/s，乙二醇和氧的摩尔比为1∶0.6～2，乙二醇和氮气的摩尔比为1∶20～40；乙二醇和水的摩尔比为1∶1～3。

本发明的反应方程式如下：

主反应：HOCH₂CH₂OH+O₂→OHCCHO+2H₂O

副反应：HOCH₂CH₂OH+1/2O₂→CH₂OHCHO+H₂O

HOCH₂CH₂OH+3/2O₂→CHOCOOH+2H₂O

HOCH₂CH₂OH+5/2O₂→2CO₂+3H₂O

本发明在原有工艺的基础上添加助催化剂和甲醛抑制剂，使得乙二醇在氧化反应中90重量％以上氧化为乙二醛，少量氧化为乙醇醛、乙醛酸、二氧化碳和水，以及少量的乙二醇未反应；氧化产物经水吸收，得到乙二醛产品。

本发明的排放尾气中大部份为氮气，小部份为二氧化碳和水，以及微量的乙二醇、乙醇醛、乙醛酸，实现了甲醛的零排放。

本发明与现有技术相比所具有的优点：能抑制副产物甲醛的产生，尾气实现甲醛零排放，不污染环境，提高了产品质量，有较好的经济效益和社会效益

四、具体实施例

例1、一种乙二醛的制备方法，包括先将乙二醇加热到198℃，使乙二醇气化，气化后的乙二醇与水蒸汽、预热空气和氮气混合，以银为催化剂，在450℃氧化反应生，加入以元素磷计的10ppm三乙基磷酸盐助催化剂和17ppm三溴甲烷，乙二醇的液时空速0.01m/s，乙二醇和氧的摩尔比为1∶1，二醇和氮气的摩尔比为1∶30；乙二醇和水的摩尔比为1∶1.2；反应生产的乙二醛气体由水吸收得浓度为39.8重量％乙二醛成品，酸度0.18(以乙酸计)，乙二醇含量2.15重量％，甲醛含量0；乙二醛转化率为98.90％，乙二醛选择性为84.60％。

例2、一种乙二醛的制备方法，包括先将乙二醇加热到198℃，使乙二醇气化，气化后的乙二醇与水蒸汽、预热空气和氮气混合，以银为催化剂，在450℃氧化反应生，加入以元素磷计的7ppm三乙基磷酸盐助催化剂和12ppm三溴甲烷，乙二醇的液时空速0.01m/s，乙二醇和氧的摩尔比为1∶1.5，乙二醇和氮气的摩尔比为1∶30；乙二醇和水的摩尔比为1∶1.2；反应生产的乙二醛气体由水吸收得浓度为40.5重量％乙二醛成品，酸度0.12(以乙酸计)，乙二醇含量1.10重量％，甲醛含量0；乙二醛转化率为99.90％，乙二醛选择性为81％。