CN104829430B - 一种乙二醇液相深度脱水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙二醇液相深度脱水的方法，包括以下步骤：（a）将含水的乙二醇溶液在常温下送入装有吸附剂的吸附塔进行深度脱水处理，产品从吸附塔顶端排出，收集到产品储罐；（b）吸附完成后，停止进料，吸附床层排液，然后进行吸附剂再生，再生的解吸液经精馏或膜分离处理得到粗脱水乙二醇，再进入吸附塔进行深度吸附脱水；（c）循环进行步骤（a）和步骤（b）。整个工艺装简单，易于操作，相比单独的传统精馏脱水工艺和乙二醇气相吸附脱水工艺能耗更低，结合精馏工艺、膜分离工艺对解吸液进行粗脱水处理，提高了乙二醇的纯度和回收率，减少了废弃物的排放。

Description

一种乙二醇液相深度脱水的方法

技术领域

本发明涉及乙二醇精制领域，具体为一种适用于含水乙二醇常温液相深度吸附脱水的方法。

背景技术

乙二醇（EG）又名甘醇、乙撑二醇，是一种重要的石油化工基础有机原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等。目前，国内外乙二醇的工业生产方法主要是环氧乙烷直接水合法。环氧乙烷直接水合法的生产技术基本上即采用乙烯、氧气为原料，在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下，乙烯直接氧化生成环氧乙烷，环氧乙烷进一步与水以一定量比在管式反应器内进行水合反应生成乙二醇，乙二醇溶液经多效蒸发提浓、脱水、精馏得到含微量水的乙二醇产品。生产中，水解反应器的运行通过增加水含量来抑制副反应和提高乙二醇选择性，这更增加粗产品含水量。因此，该工艺最大的缺点就是能耗高、分离设备庞大、装置投资大。

乙二醇作为防冻剂并不需要太高的纯度（《GBT 4649-2008 工业用乙二醇》中合格品未作含水量要求），但作为其他产品原料时，则有含水量要求（《GBT 4649-2008 工业用乙二醇》中一等品≤0.2%，优等品≤0.1%）。水的存在会影响到其他产品合成工艺。如在聚酯生产中，含水量高会影响浆料配制的摩尔比，对产品质量影响大，且导致真空系统效能下降。

当前的乙二醇生产中，采用精馏来进行脱水，再沸器结焦是常态，这不仅增加清焦的费用，造成额外的停车成本，而且产生污水处理成本，不利环保。

四川亚联高科技股份有限公司采用将乙二醇汽化后引入变压吸附系统的方式对乙二醇进行脱水（CN201210458685.5），鉴于乙二醇的沸点为197℃，该点比热在3KJ/Kg.K，该法的能耗较高。

发明内容

本发明目的是提供一种乙二醇液相深度脱水的方法，解决现有的乙二醇深度脱水能耗高的问题。

本发明的技术方案为：一种乙二醇液相深度脱水的方法，包括以下步骤：

（a）将含水的乙二醇溶液在常温下送入装有吸附剂的吸附塔进行深度脱水处理，产品从吸附塔顶端排出，收集到产品储罐；

（b）吸附完成后，停止进料，吸附床层排液，然后进行吸附剂再生，再生的解吸液经精馏或膜分离处理得到粗脱水乙二醇，再进入吸附塔进行深度吸附脱水；

（c）循环进行步骤（a）和步骤（b）。

进一步地，所述步骤（a）中的吸附剂为硅胶、活性炭、分子筛、活性氧化铝中的一种或两种及以上配合使用。

进一步地，所述步骤（b）的具体方法为：

（b1）先进行排液，将吸附塔中尚存原料液返回进料系统；

（b2）用氮气对吸附塔内的床层进行吹扫，使吸附塔床层死角内的原料液返回进料系统；

（b3）采用升温、真空的方式使吸附剂完成再生，解吸液经过精馏或膜分离处理，得到粗脱水的乙二醇溶液，再次进入吸附塔进行深度脱水。

进一步地，吸附塔为一个或一个以上，当多于一个时采用并联的方式工作。可以实现不间断的脱水。

进一步地，所述吸附剂吸附条件为：常温、常压，吸附时间为1~15小时。

进一步地，吸附剂再生条件为：温度120~180℃，时间1~6小时，真空度为-0.06~-0.09Mpa。

通过本发明的方法，乙二醇溶液含水量从0.5%~10%（wt%），经过吸附塔深度脱水后得到的乙二醇含水量小于等于0.1%（wt%）。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用常温液相吸附的方法将乙二醇的含水量控制在0.1%以下，且整个工艺装简单，易于操作，相比单独的传统精馏脱水工艺和乙二醇气相吸附脱水工艺能耗更低，结合精馏工艺、膜分离工艺对解吸液进行粗脱水处理，提高了乙二醇的纯度和回收率，减少了废弃物的排放。

附图说明

图1为实施例2的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

以340克3A分子筛填塔，吸附塔的高径比为5，以200ml/h的流速过流含水量10%的乙二醇，本实施例所述的一种乙二醇液相深度脱水的方法包括以下步骤：

（a）将含水的乙二醇溶液在常温下送入装有吸附剂的吸附塔进行深度脱水处理，流出乙二醇含水量420ppm。吸附得到的产品从吸附塔顶端排出，收集到产品储罐；

（b）吸附1.5小时后（吸附剂尚未达到吸附饱和）停止进料，卸料后用0.1MPa的氮气进行吹扫，对吸附剂进行再生，再生时间为1小时，条件为温度150℃、真空度-0.07MPa，每升温20分钟抽真空10分钟。再生后再次吸附的产品含水量480ppm；

（c）循环进行步骤（a）、步骤（b）。

为保证产品纯度，避免吸附剂颗粒或破碎物进入产品，本实施例在吸附塔顶部出口加装过滤网，滤网为50目304材质网。

本实施例通过上述方法，在常温下将含水量10%的乙二醇处理到含水量在500ppm以下。

实施例2：

如图1所示，本实施例以两个吸附塔为例，介绍乙二醇的脱水过程， 图中A、B、C、D、E、F、G均为阀门；原料乙二醇含水量为1%，吸附塔高径比为4，共装填3A分子筛390升；以100升每小时的流速进料，处理15小时。

（1）开启阀门A1、B1，通过泵一将乙二醇送入吸附塔一，乙二醇在吸附塔一内吸附15小时，经过吸附后的乙二醇从吸附塔一的顶部进入到产品收集罐中；

（2）关闭吸附塔一的阀门A1、B1，打开阀门C1、D1，使用0.1Mpa的吹扫气将吸附塔一内的残留乙二醇排入原料罐中，同时打开A2、B2将乙二醇原料送入吸附塔二中进行脱水；

（3）吸附塔一排完液后，阀门C1、D1关闭，阀门E1开启，开启泵二，进行抽真空10分钟，关闭E1，开启F1、G1通过加热系统对吸附塔一进行加热升温20分钟，保持160℃，再次关闭F1、G1，开启E1进行真空再生（真空度-0.07Mpa）10分钟，重复升温与真空解吸，3小时后完成吸附塔一的吸附剂再生，备用；泵二前的冷凝液进入膜系统，透出的水可直排，截留的乙二醇返回进料工序；

（4）吸附塔二完成吸附后，关闭阀门A2、B2，开启阀门C2、D2将吸附塔二内残留的液体排入储液罐中准备吸附剂再生，同时吸附塔一开始脱水；

（5）吸附塔二排完残液后，阀门C2、D2关闭，阀门E2开启，开启泵二，进行抽真空10分钟，关闭E2，开启F2、G2通过加热系统对吸附塔一进行加热升温20分钟，保持160℃，再次关闭F2、G2，开启E2进行真空再生10分钟，重复升温与真空解吸，3小时后完成吸附塔二的吸附剂再生，备用；泵二前的冷凝液进入膜系统，透出的水可直排，截留的乙二醇返回进料工序；

（6）按照以上步骤循环，最终完成乙二醇的脱水。

本实施例通过采用上述工艺，将含水量为1%的乙二醇送入吸附塔一中，经吸附处理后流出产品的含水量为390ppm，运行15小时后，开始转入再生阶段，并使吸附塔二进入工作状态。吸附塔一内的吸附剂再生温度控制在160℃，间歇真空解吸3小时，每保温20分钟抽真空10分钟，真空度为-0.06MPa，系统在长期稳定运行后，产品乙二醇含水量在410~490ppm。

另外，需要特别说明的是，本发明仅以保证连续生产的双塔工艺为例进行说明，在物料流处理量较大时，可以有多个吸附塔。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (2)

1.一种乙二醇液相深度脱水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）将含水的乙二醇溶液在常温下送入装有吸附剂的吸附塔进行深度脱水处理，吸附条件为：常温、常压，吸附时间为1~15小时；产品从吸附塔顶端排出，收集到产品储罐；吸附剂为硅胶、活性炭、分子筛、活性氧化铝中的一种或两种及以上配合使用；

（b）吸附完成后，停止进料，进行以下操作：

（b1）先进行排液，将吸附塔中尚存原料液返回进料系统；

（b2）用氮气对吸附塔内的床层进行吹扫，使吸附塔床层死角内的原料液返回进料系统；

（b3）采用升温、真空的方式使吸附剂完成再生，吸附剂再生条件为：温度120~180℃，时间1~6小时，真空度为-0.06~-0.09Mpa；解吸液经过精馏或膜分离处理，得到粗脱水的乙二醇溶液，再次进入吸附塔进行深度脱水；

（c）循环进行步骤（a）和步骤（b）。

2.根据权利要求1所述的一种乙二醇液相深度脱水的方法，其特征在于：吸附塔为一个或一个以上，当多于一个时采用并联的方式工作。