[发明专利]制备烷二醇的方法及装置

说明书

本发明提供一种由烯烃制备烷二醇的方法，其包括如下步骤：(a)将包含环氧烷、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物供应至环氧烷吸收器的底部，所述吸收器包括具有垂直堆叠的塔盘的塔，其中所述垂直堆叠的塔盘各包括：带孔的气液接触部件，液体入口区，在塔盘表面上且在塔盘的相对于液体入口区的相对端垂直延伸的出口堰，和降流管组件，所述降流管组件与所述塔的壁的内表面协同形成降流管以使液体向下传送至正下方的垂直相邻塔盘的液体入口区，其中各塔盘上的出口堰的高度为至少200mm且至多1500mm且使得所述气体组合物可向上传送穿过所述塔；(b)将贫吸收剂供应至环氧烷吸收器的顶部且使得所述贫吸收剂向下传送穿过所述塔；和(c)在一种或多种促进羧化和水解的催化剂存在下，使气体组合物与贫吸收剂在环氧烷吸收器中的塔盘上紧密接触；和(d)从环氧烷吸收器取出富吸收剂。

技术领域

本发明涉及一种自相应烯烃制备烷二醇的方法及装置。

背景技术

单乙二醇用作制造聚酯纤维、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)塑料及树脂的原材料。其也可掺入汽车防冻液中。

单乙二醇典型地自环氧乙烷制备，环氧乙烷又自乙烯制备。典型地在10-30巴(bar)的压力及200-300℃的温度下，使乙烯及氧气在氧化银催化剂上通过，得到包含环氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧气及水的产物流。产物流中环氧乙烷的量通常为约0.5重量％至10重量％。将产物流供应至环氧乙烷吸收器，且环氧乙烷由主要含有水的再循环溶剂流吸收。将环氧乙烷耗尽的流部分或全部供应至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分地被再循环吸收剂流吸收。再循环吸收剂流未吸收的气体与绕过二氧化碳吸收塔的任何气体再合并且再循环至环氧乙烷反应器。

离开环氧乙烷吸收器的溶剂流称为富吸收剂。将富吸收剂供应至环氧乙烷汽提器，其中环氧乙烷以蒸气流形式从富吸收剂移除。环氧乙烷耗尽的溶剂流称为贫吸收剂且再循环至环氧乙烷吸收器以进一步吸收环氧乙烷。

自环氧乙烷汽提器获得的环氧乙烷可经纯化用于储存及销售或可进一步反应以得到乙二醇。在一种熟知的方法中，使环氧乙烷与大量过量的水在非催化方法中反应。该反应通常产生二醇产物流，其几乎由90重量％的单乙二醇组成，其余部分主要为二乙二醇、一些三乙二醇及少量更高级同系物。在另一熟知的方法中，环氧乙烷与二氧化碳以催化方式反应，得到碳酸亚乙酯。随后，碳酸亚乙酯水解，得到乙二醇。经由碳酸亚乙酯的反应显著提高了环氧乙烷转化为单乙二醇的选择性。

已努力简化自乙烯获得乙二醇的方法，从而减少所需设备且减少能量消耗。GB2107712描述了一种制备单乙二醇的方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体直接供应至反应器，在所述反应器中，环氧乙烷转化为碳酸亚乙酯或乙二醇与碳酸亚乙酯的混合物。

EP 776890描述了一种方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体供应至吸收器，在所述吸收器中，吸收溶液主要含有碳酸亚乙酯和乙二醇。将吸收溶液中的环氧乙烷供应至羧化反应器且在羧化催化剂存在下使其与二氧化碳反应。随后，将吸收溶液中的碳酸亚乙酯在添加水下供应至水解反应器且在水解催化剂存在下进行水解。

EP 2178815描述了一种制备单乙二醇的反应性吸收方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体供应至吸收器，使环氧乙烷与包含至少20wt％水的贫吸收剂在一种或多种促进羧化和水解的催化剂存在下接触，且大部分环氧乙烷在吸收器中转化为碳酸亚乙酯或乙二醇。

允许此类吸收所需的紧密气液接触的塔(Tower或column)为本领域中熟知且称为例如分馏、蒸馏或吸收塔。此类塔含有穿过塔垂直堆叠的塔盘，且被设计为引导液体以z字形过程向下穿过塔，同时使气体向上进入液体的水平流动部分中以与液体紧密接触。