[发明专利]一种分离乙二醇和丁二醇的方法

说明书

本发明公开了一种用纯水作为洗脱剂、用模拟移动床分离乙二醇和丁二醇的混合物的方法，分离进料的乙二醇和丁二醇混合物质量百分比浓度为50～100%，分离温度60～95℃，吸附剂为钙型分子筛或钙型吸附树脂。经分离，得到富含乙二醇的提取液和富含丁二醇的提余液；经蒸发、精馏，除去水分，得乙二醇和丁二醇产品。选用简便、易得、廉价的纯水作为洗脱剂，特别方便分离后的后处理。

技术领域

本发明涉及一种乙二醇和丁二醇分离提纯技术。具体涉及一种基于吸附色谱分离的原理，通过模拟移动床分离提纯乙二醇和丁二醇，属于乙二醇和丁二醇生产技术领域。

背景技术

乙二醇（ethylene glycol），(CH₂OH)₂，简称EG，又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”。乙二醇常温下为无色无臭液体，其用途十分广泛，可用于制备聚酯类如（聚酯涤纶，聚酯树脂）还可以用作防冻剂、载冷剂、冷凝剂、吸湿剂，增塑剂，表面活性剂，合成纤维、化妆品和炸药，特用溶剂、配制发动机的抗冻剂，气体脱水剂，湿润剂等。聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，其余主要用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、表面活性剂以及聚酯多元醇等。

目前合成乙二醇的路线主要包括石油路线、煤制路线和生物质路线。石化路线合成乙二醇的基础是一乙烯氧化生成环氧乙烷为前提，再通过环氧乙烷制备乙二醇；石油路线——环氧乙烷水合法在国外乙二醇生产中占主导地位。煤制路线是指以煤制合成气，再以合成气为原料制备乙二醇。煤制乙二醇技术还包括直接合成路线、甲醇甲醛路线和草酸酯路线，前两种路线尚处研究阶段。

由于我国石油资源短缺、而煤炭资源丰富，更倾向于煤制乙二醇——草酸酯路线。该路线是指从一氧化碳合成气偶联得到草酸二甲酯，然后经过草酸二甲酯催化加氢制备乙二醇。

乙二醇的一个重要应用是作为单体在聚酯生产中的应用，尤其是在生产聚酯使用乙二醇等亚烷基二醇时，要求亚烷基二醇（乙二醇）必须有很高的纯度，同时对色度和透光率也有很高的要求。但是我国的煤制乙二醇工艺在节约石油资源的同时，也引入了石油路线中不存在的杂质，比如其它多种多元醇、羧酸、酮、醛、酯等。尤其是草酸二甲酯过度加氢极容易产生1,2-丁二醇（1,2-BD）和1,2-丙二醇（1,2-PG）以及1,4-丁二醇、二乙二醇等副产物。

目前工业上为获得高纯度乙二醇，常采用真空精馏进行分离，由于丙二醇和丁二醇的沸点都与乙二醇接近，蒸馏分离难度大，能耗很高，尽管丙二醇和乙二醇可以通过蒸馏分离，但是1,2-丁二醇，相对挥发度小，又容易和乙二醇甚至是其它亚烷基二醇发生共沸，分离难度更大，难以简单地通过蒸馏分离。

文献报道的乙二醇分离提纯方法主要包括共沸精馏、萃取精馏、萃取与共沸精馏联用、反应精馏和选择性吸附等。CN101928201A公开了一种通过皂化反应、去甲醇、加氢反应、三塔精馏以及吸附处理，从煤制乙二醇粗产品中提纯制得乙二醇的质量百分比大于99.9%，且对220~350nm波长的紫外透光率较高的聚酯级乙二醇产品。CN107406359A和US20170362146A1公开了一种从碳水化合物制备乙二醇的工艺，反应得到包含乙二醇和丁二醇的混合物，然后通过采用夹带剂的共蒸馏从产物混合物选择性的去除丁二醇。

共沸精馏的方法虽然能提高乙二醇和丁二醇的相对挥发度，降低部分能耗，但是脱水后的乙二醇粗产品中，其乙二醇含量往往超过80%，需要大量与乙二醇共沸的夹带剂，能耗很高。

能耗较低的吸附分离方法也被研究和应用。US4588847提出用X-、Y-和A型分子筛作为吸附剂对乙二醇进行选择性吸附，优选出的解析剂是与原物系易分离的叔丁醇或水。

CN102219641A中选用纳米级MFI疏水型硅沸石作为吸附剂，采用吸附床分离乙二醇与l,2-丁二醇的混合物，该方法为单柱吸附分离。