[发明专利]一种合成气制乙二醇产物的分离方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成气制乙二醇的产物的合成方法及分离装置。 

背景技术

乙二醇，英文名称ethylene glycol，又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”，简称EG，是一种重要的有机化工原料，主要应用于生产聚酯纤维、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂、涂料、油墨等等，用途非常广泛。 

2013年，我国乙二醇的年生产能力接近400万吨，但国内乙二醇需求量预计在1200万吨左右，市场缺口巨大。传统石油化工路线制备乙二醇虽然技术成熟，但随着原油资源的日益减少，开辟新的化工路线成为当务之急。 

我国拥有丰富的煤炭资源，如何对煤炭进行深加工，生产高附加值的产品是国家近年来大力发展煤化工的主要原因。其中，煤基合成气制乙二醇已成为世界普遍关注的一项技术，在该工艺中，乙二醇的精制是保证乙二醇产品纯度的关键技术。 

合成气制乙二醇产物中主要包括甲醇、乙醇、水、乙醇酸甲酯，草酸二甲酯、1,2-丙二醇，乙二醇、1,2-丁二醇。其中丙二醇、乙二醇和丁二醇由于沸点相近，难以应用普通精馏方式分离。专利CN102372596A介绍了一种分离合成气工艺制乙二醇产物的方法，专利一共引入了两种共沸剂，进行4塔分离，虽然最终产品塔塔釜得到了高纯度的乙二醇，但乙二醇的收率很低，共沸塔塔釜和产品塔塔顶都采出了富含乙二醇的溶液，这表示乙二醇其实并未得到有效分离且并未对其他产品进行有效分离；专利US4966658A介绍了一种采用共沸精馏分离乙二醇和丁二醇的办法，能有效分离乙二醇和丁二醇，但共沸精馏需要加入第三种溶剂，至少需要共沸精馏塔和共沸剂回收塔，存在工艺复杂，能耗 高的缺点；针对上述共沸精馏能耗高的问题，专利CN102372598A介绍了一种吸附分离乙二醇和丁二醇的方法，通过在吸附柱内装填非功能性树脂或者刮板筛，对乙二醇中含有的痕量丁二醇进行选择性吸附来实现分离，该方法较共沸精馏而言，基本无能耗；专利CN102372599A介绍了一种利用内装吸附剂的模拟移动床装置来分离乙二醇和丁二醇的方法，通过模拟移动床与2个精馏塔并联的方式实现分离，但同样，必须要引入一种解吸剂。专利CN102372600A介绍了一种分离乙二醇、丙二醇、丁二醇的方法，通过加入一种萃取剂，通过萃取塔、萃取剂回收塔和乙二醇精制塔三塔分离，最终得到乙二醇产品；专利CN102372601A介绍了一种分离乙二醇、丙二醇、丁二醇的方法，利用内装吸附剂的模拟移动床装置与3个普通蒸发塔串联的方式（3个蒸发塔之间并联），通过引入解吸剂，从模拟移动床不同床层采出的方式，对3种物质进行分离，最终得到乙二醇、丙二醇、丁二醇产品。 

上述公开内容，基本都是通过引入不同的共沸剂或萃取剂或解吸剂，来进行目的产品的分离，都具有工艺复杂或者能耗高或者两者都有的特点。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是合成气制乙二醇工艺中产物分离引入第三种溶剂导致工艺复杂，能耗高的问题，提供一种新的全流程分离工艺以及该工艺所采取的装置，旨在对每一个产品都进行有效分离。该方法较常规精馏而言，具有工艺简单，能耗低的特点。 

本发明采用的技术方案如下： 

一种合成气制乙二醇的分离方法，包括下述步骤： 

1）原料合成气制乙二醇产物进入馏分切割塔，控制馏分条件，塔顶得到轻组分富含甲醇、乙醇和水的混合溶液，塔侧线采出乙醇酸甲酯和草酸二甲酯的混合物，塔釜得到富含乙二醇、1,2-丙二醇和1,2-丁二醇的重组分； 

2）轻组分富含甲醇、乙醇和水的混合物经管线进入分隔壁精馏塔的中部，控制精馏条件，塔顶采出甲醇，侧线采出含少量水的乙醇溶液，塔釜内为水； 

3）含有乙醇酸甲酯和草酸二甲酯的混合物经管线进入普通精馏塔的中部，控制精馏条件，塔顶采出乙醇酸甲酯，塔釜内采出草酸二甲酯； 

4）富含乙二醇、1,2-丙二醇和1,2-丁二醇的重组分经管线进入刮板式分子蒸发塔一塔，控制蒸发条件，塔内壁采出乙二醇，经乙二醇产出口产出；外壁采出1,2-丙二醇和1,2-丁二醇的混合物，经丙二醇和丁二醇混合液管线部分返回至刮板式分子蒸发塔一塔，部分混合液进入刮板式分子蒸发塔二塔； 

5）控制刮板式分子蒸发塔二塔的蒸发条件，内壁采出1,2-丙二醇，外壁采出1,2-丁二醇。 

进一步地，合成气制乙二醇产物中包括甲醇、乙醇、水、乙醇酸甲酯、草酸二甲酯、乙二醇、1,2-丙二醇和1,2-丁二醇组分。