[发明专利]一种1,3-丙二醇的精制生产线及方法

说明书

本发明涉及化工领域，公开了一种1,3‑丙二醇的精制生产线及方法，本发明针对化学法制备的1,3‑丙二醇粗产品溶液中含有的复杂组分的不同特性，设计了一条精制生产线及精制工艺，不仅能够从粗产品溶液中分离得到高纯度（99.5%以上）的1,3‑丙二醇，并且还能够实现能量、物料的循环利用，达到了显著的节能降耗效果，同时减少了1,3‑丙二醇流失，提高了最终的产品产率。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种1，3-丙二醇的精制生产线及方法。

背景技术

1，3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料，在材料、医药、有机合成以及其他领域中有着重要应用。尤其在材料领域，作为聚酯和聚氨酯的单体或交联剂用于生产具有特定性能的新型聚合材料，可广泛应用于纤维、薄膜以及高分子器件等领域，其中，以聚对苯二甲酸丙二醇酯制备的特种纤维，具有优良的性能，已经取得了广泛的应用。

目前，1，3-丙二醇的生产分为化学法和生物发酵法，化学法主要有两种，即(1)环氧乙烷羰基化化法(US 5304686、US 5689016和US 5777182等)，以环氧乙烷为原料，经氢甲酰化、加氢制1，3-丙二醇；(2)丙烯醛水合加氢法(US 5364987和US 5334778等)，以丙烯醛为原料，经水合、加氢制备。生物发酵法(CN 101260379A、US 2010028965、US 2013309737等)采用单糖或多糖淀粉、纤维素等碳水化合物与含脱水酶基因的单一微生物接触发酵制备，或者采用甘油，通过特定的酶发酵制备。这些专利主要集中于催化剂和反应工艺的研究，对于制备的粗1，3-丙二醇溶液精制的研究较少。

目前，国际市场上1，3-丙二醇技术主要由美国壳牌公司和美国杜邦公司垄断。以上路线反应得到的1，3-丙二醇粗产品溶液，都含有大量的水、有机物和/或无机盐，不同的工艺路线，生成粗产品溶液中1，3-丙二醇含量为4％-18％，制备的溶液通过相应的精制工序才能得到高纯度的1，3-丙二醇，所以，1，3-丙二醇的精制是其生产过程中的一个重要的工序。

化学法制备的1，3-丙二醇溶液生产过程中发生了复杂的化学反应，所以制备的精制前的1，3-丙二醇溶液除了含有大量的水之外，还有大量其他成分复杂的有机物以及添加剂，例如采用丙烯醛水合加氢法制备的1，3-丙二醇溶液，主要含有乙醇、丙醇、杂环化合物和缩聚化合物等，成分复杂，分离困难。目前，化学法制备的1，3-丙二醇粗产品溶液中精制1，3-丙二醇(PDO)的方法主要通过多个蒸馏、精馏塔联用的分离提纯工艺为主，由于溶液中物性复杂，1，3-丙二醇稳定性较差，分离的得到高纯度的1，3-丙二醇需要设计科学的分离和精制工艺流程，并且，由于溶液中最终产品的含量较低，整个过程需要脱除大量的水分，消耗大量的能源，才能得到高纯度的1，3-丙二醇，故在保证制备1，3-丙二醇纯度和收率的同时，大幅降低回收装置能耗也是该类技术的主要任务之一。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种1，3-丙二醇的精制生产线及方法，本发明针对化学法制备的1，3-丙二醇粗产品溶液中含有的复杂组分的不同特性，设计了一条精制生产线及精制工艺，不仅能够从粗产品溶液中分离得到高纯度(99.5％以上)的1，3-丙二醇，并且还能够实现能量、物料的循环利用，达到了显著的节能降耗效果。

针对化学法制备的1，3-丙二醇粗产品溶液中含有的复杂的组分的不同特性，本发明的具体技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种1，3-丙二醇的精制生产线，包括依次连接的脱轻单元、两级脱水单元、脱重单元和精制单元。

所述脱轻单元包括汽提脱轻塔、冷凝器A、回流罐A和凝液罐；所述汽提脱轻塔的中段设有1，3-丙二醇粗产品溶液进口，汽提脱轻塔的顶部气体出口依次与冷凝器A、回流罐A构成循环回路；回流罐A还与凝液罐连接。