CN104693007A - 一种生物质乙二醇的吸附精制方法 - Google Patents

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张涛
姜宇
郑明远
庞纪峰
王爱琴
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment

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Abstract

本发明提供了一种生物质乙二醇的吸附精制方法，主要解决生物质路线生产的乙二醇紫外透光率难以达到聚酯级要求的技术问题。本发明采用多孔炭材料做吸附剂，将乙二醇以一定空速流过装有吸附剂的固定床层，与吸附剂相接触，影响乙二醇紫外透光率的物质停留在固定床层，以达到提高乙二醇紫外透光率的目的。本发明所使用的吸附剂具有吸附性能好、选择性高、可再生使用等优点。

Description

一种生物质乙二醇的吸附精制方法
技术领域
本发明涉及一种提高生物质乙二醇紫外透光率的方法，具体地说是将乙二醇通过装有吸附剂的固定床层，与吸附剂相接触，影响乙二醇紫外透光率的物质停留在固定床层，以提高乙二醇紫外透光率的方法。
背景技术
乙二醇是重要的能源液体燃料，也是非常重要的聚酯合成原料，例如，用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），还可以用作防冻剂、润滑剂、增塑剂、表面活性剂等，是用途广泛的有机化工原料。
目前，乙二醇的工业生产主要是采用石油原料路线，即乙烯环氧化后得到环氧乙烷，然后水合得到乙二醇。而近年来受石油危机的影响，各国纷纷开始研究以煤为初始原料来生产乙二醇的方法，即CO气相催化合成草酸酯，草酸酯再经催化加氢获得乙二醇的煤制乙二醇路线。但是化石能源为不可再生资源，利用具有可再生性的生物质制备乙二醇的方法越来越受到各国重视，该路线可以减少人类对化石能源的依赖，有利于实现环境友好和经济可持续发展。
乙二醇产品中的少量杂质会很大程度上影响乙二醇的紫外透光率，国际上普遍采用检测乙二醇紫外透光率的方法来检测其纯度。通用的方法是测定乙二醇在220nm、275nm和350nm处的紫外透光率，合格的乙二醇产品在三个波长下的紫外透光率应分别高于75%、92%和99%。紫外透光率不合格的乙二醇产品用于聚合物的生产，将严重影响聚合物的性质，如色度、光泽度、强度以及着色性能等。
乙二醇的生产技术路线不同，产品中引入的杂质各异，但是影响乙二醇紫外透光率的主要物质为含羰基及共轭双键的有机物。目前，国内外最主要的精制方法有吸附法和催化加氢法。
专利US4647705发明了一种以铝镍合金为催化剂，在碱性条件下对乙二醇进行精制的方法，可选择性地对乙二醇产品中的不饱和化合物进行催化加氢，精制后的乙二醇产品在220nm，275nm和350nm波数下透光度显著提高，达到聚酯级要求。但是催化剂的分离困难，金属离子有可能进入产品中，影响产品质量。且加氢后的产物影响乙二醇产品的纯度，必要时有可能需要再次精馏，提高精制成本。
专利US5770777发明了用阴离子交换树脂处理乙二醇的方法，可较好地去除酸、酮等杂质，但树脂的处理范围有限，其它含共轭结构的化合物难以去除。
专利CN101928201提到了一种煤制乙二醇产品的精制工艺，将乙二醇粗产品经皂化反应、去甲醇、加氢反应、三塔精馏及吸附处理后，可得到纯度较高的乙二醇产品，同时乙二醇紫外透光率也明显提高。其吸附过程采用大孔弱碱性阴离子交换树脂、吸附树脂或活性炭。树脂能处理的物质种类有限，而普通活性炭吸附能力不足，且此方法针对煤制乙二醇产品的精制，对生物质乙二醇的针对性不强。
综上，目前在生物质乙二醇的精制领域急需一种操作简便、成本低廉、能够针性提高生物质工艺路线生产的乙二醇产品紫外透光率的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质乙二醇精制的吸附方法，以提高生物质乙二醇的紫外透光率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种生物质乙二醇的吸附精制方法，将乙二醇流过装有吸附剂的固定床层，精制温度为0-100℃，乙二醇的空速0.1-10h-1，所述吸附剂为多孔炭材料。
所述多孔炭材料为活性炭、介孔炭中的一种或二种。
所述多孔炭材料特别优选介孔炭。
所述多孔炭材料优选比表面积大于800m2/g的活性炭。
优选精制温度为20-60℃，优选空速为0.5-5h-1。
所述活性炭和/或介孔炭使用前经惰性气氛中煅烧；煅烧温度300-650℃，煅烧时间0.5-5h。
所述多孔炭材料在失效后，可经水洗、煅烧后循环使用，煅烧温度300-650℃，煅烧时间0.5-5h。
本发明具有如下优点：
1.操作简便，所使用的吸附剂方便易得。
2.吸附剂选择性好，可有效地吸附影响乙二醇产品紫外透光率的不饱和物质。
3.吸附剂经简单处理后即可再生使用。
附图说明
图1比表面积为1000m2/g的活性炭对生物质乙二醇精制结果；
图2经300℃煅烧介孔炭对生物质乙二醇精制结果；
图3经600℃煅烧介孔炭对生物质乙二醇精制结果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明，但这些实施例并不对本发明的内容构成限制。
实施例1
固定床中填装15g比表面积为1000m2/g的活性炭（在氮气中经300℃煅烧3h），用泵将乙二醇打入固定床，乙二醇空速为3h-1，在室温下进行吸附精制。精制前乙二醇在220nm、275nm和350nm处的紫外透光率分别为0.1%、5.7%和92.9%。精制后的结果如图1。如图1所示，经10h后220nm处紫外透光率降到优等品指标之下，吸附剂失效。
实施例2
固定床中填装15g介孔炭（在氮气中经300℃煅烧3h），精制过程同实施例1。如图2所示，经18h后220nm处紫外透光率降到优等品指标之下，吸附剂失效。
实施例3
固定床中填装15g介孔炭（在氮气中经600℃煅烧3h），精制过程同实施例1。如图3所示，经24h后220nm处紫外透光率降到优等品指标之下，吸附剂失效。

Claims (7)

1.一种生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：将乙二醇流过装有吸附剂的固定床层，精制温度为0-100℃，乙二醇的空速0.1-10h-1，所述吸附剂为多孔炭材料。
2.按照权利要求1所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：所述多孔炭材料为活性炭、介孔炭中的一种或二种。
3.按照权利要求2所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：所述多孔炭材料特别优选介孔炭。
4.按照权利要求2所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：多孔炭材料优选比表面积大于800m2/g的活性炭。
5.按照权利要求1所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：优选精制温度为20-60℃，优选空速为0.5-5h-1。
6.根据权利要求2、3或4所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：所述活性炭和/或介孔炭使用前经惰性气氛中煅烧；煅烧温度300-650℃，煅烧时间0.5-5h。
7.根据权利要求1所述的生物质乙二醇的吸附精制方法，其特征在于：所述多孔炭材料在失效后，可经水洗、煅烧后循环使用，煅烧温度300-650℃，煅烧时间0.5-5h。
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