CN106542975B - 连续生产高纯度三乙二醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，主要解决现有技术中产品质量较差、难以连续化生产的问题。本发明通过采用一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，粗三乙二醇溶液进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却后进入后处理单元的技术方案较好地解决了上述问题，可用于三乙二醇的生产中。

Description

连续生产高纯度三乙二醇的方法
技术领域
本发明涉及一种连续生产高纯度三乙二醇的方法。
背景技术
三乙二醇(亦称三甘醇，缩写为TEG)可作为芳烃抽提的溶剂，橡胶、硝酸纤维的溶剂以及柴油添加剂、火箭燃料。此外在医药、涂料、纺织、印染、食品、造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工等行业中都有着广泛的用途。常用来做纺织助剂、溶剂、橡胶与树脂的增塑剂，润滑油粘度的改进剂以及重整液的芳烃抽提剂。
环氧乙烷乙二醇(EO/EG)装置生产技术成熟，现有技术主要有DOW、SD、Shell等技术，在国内外已有多年生产经验。环氧乙烷(EO)与水混合后进入乙二醇(EG)反应器，在乙二醇反应器中，含乙醛的环氧乙烷与水反应完全转化为乙二醇。由于反应进料中水的摩尔数远高于环氧乙烷，有极少量的二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇生成。该反应液经多效蒸发、精馏和干燥脱水得到乙二醇产品。在精馏过程中，极少量的二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇从精馏塔塔釜排出。现有技术中，大多数装置将混合的多乙二醇溶液作为副产品低价出售。现有的三乙二醇生产方法一般用精馏法精制。欲得高纯度的三甘醇，需将市售品用无水硫酸钠脱水后减压蒸馏3次，收集中间馏分再重结晶2次。纯度较低的三乙二醇售价一般在8000元/吨左右，含量为99.8％以上的工业级三乙二醇售价可达11000～13000元/吨。
现有的三乙二醇生产方法一般用精馏法精制。欲得高纯度的三甘醇，需将市售品用无水硫酸钠脱水后减压蒸馏3次，收集中间馏分再重结晶2次。纯度较低的三乙二醇售价一般在8000元/吨左右，含量为99.8％以上的工业级三乙二醇售价可达11000～13000元/吨。本发明不仅可以回收利用三乙二醇，还可以获得良好的经济效益。文献“三甘醇的用途和制法”(四川化工，1990，第4期)中介绍现有三乙二醇生产主要来自环氧乙烷水和制乙二醇的副产物，另外有以下几种合成方法：1)环氧乙烷水合法；2)乙二醇与环氧乙烷水合法；3)二甘醇与环氧乙烷合成；4)以碳酸亚烃基酯为原料制备三甘醇。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中产品质量较差、难以连续化生产的问题，提供一种新的连续生产高纯度三乙二醇的方法。该方法具有产品质量较好、能够连续化生产的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，粗三乙二醇溶液进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐，当三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为50～99.99ppm时，三乙二醇精制塔侧线采出液仅通过脱色罐，得到高纯度三乙二醇产品；当三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为100～300ppm时，三乙二醇精制塔侧线采出液依次通过脱色罐、脱醛罐，得到高纯度三乙二醇产品。
本技术针对一定纯度的三乙二醇的进一步精制为高纯度三乙二醇技术，对于低浓度的三乙二醇提纯技术属于常规技术，可以经提纯后作为本技术的原料进行精制。
上述技术方案中，优选地，脱色罐中的脱色剂选自活性炭、碱性树脂或分子筛；脱色罐的操作条件为：温度25-40℃，压力100-500KPa。
上述技术方案中，优选地，分子蒸馏器的操作条件为：操作温度50～100℃，操作绝压5～2000Pa。
上述技术方案中，更优选地，分子蒸馏器的操作条件为：操作温度65～90℃，操作绝压5～500Pa。
上述技术方案中，优选地，粗三乙二醇溶液中三乙二醇的质量含量为90-95％。
上述技术方案中，优选地，脱醛罐的操作条件为：温度25-40℃，压力145-245KPa。
上述技术方案中，优选地，分子蒸馏器II的三乙二醇馏出液II经产品冷凝器冷却至25-55℃后进入后处理单元；高纯度三乙二醇产品的的回收率大于75％。
上述技术方案中，优选地，高纯度三乙二醇产品的纯度大于99.8wt％(质量分数)。
上述技术方案中，优选地，三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压300～2000Pa，操作温度50～120℃，理论板数为8-35。
上述技术方案中，更优选地，三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压300～1000Pa，操作温度80～95℃，理论板数为10-30。
本发明中，从分子蒸馏器分离出的重组分主要包括多乙二醇混合物。
本发明的目的是提供一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，具有原料利用率高，生产条件温和，装置调节性强，运行稳定的特点。适用于与现有EO/EG生产装置，可提高其经济效益。本发明的特征在于将乙二醇装置中副产的多乙二醇混合物进行分离、提纯，制备经济性更好的高纯度三乙二醇产品。本发明通过对原料三乙二醇溶液进行真空蒸馏，特别是采用分子蒸馏，对重组分进行预分离。通过真空精馏、及脱醛脱色处理得到符合市售产品要求的高纯三乙二醇产品。本发明的工艺技术完善，连续操作稳定性强。对原料进行预处理不仅提高了真空精馏的分离效率，还可有效防止重组分多乙二醇在塔中聚合，造成堵塔等不稳定操作。对产品进行脱醛脱色的后处理，可使产品进一步达到出售要求，获得较高的经济性。合理的设置真空精馏的设备参数及操作参数，是装置连续稳定运行的关键，也是达到高效节能生产的重要手段。本发明首次提出对乙二醇装置的副产物多乙二醇混合液进行精制，得到高纯度的三乙二醇产品，获得较高的经济效益。本发明适用于现有采用各家技术的EO/EG生产装置，只需相应调节权利要求中的操作参数，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，1为分子蒸馏器，2为三乙二醇精制塔，3为脱色罐，4为脱醛罐，5为抽真空装置，6为粗三乙二醇溶液，7为三乙二醇精制塔进料，8为精制塔侧线采出液，9为三乙二醇产品，10为精制塔轻组分，11为精制塔塔釜液；CWS为冷却水上水；CWR为冷却水回水；STM为加热蒸汽；COND为蒸汽凝水。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，如图1所示，粗三乙二醇溶液(三乙二醇的质量含量为92％)进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至30℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐。
分子蒸馏器的操作条件为：操作温度80℃，操作绝压50Pa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压500Pa，操作温度91℃；脱色罐中的脱色剂为活性炭；脱色罐的操作条件为：温度30℃，压力150KPa。在线分析测得三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为78ppm，三乙二醇精制塔侧线采出液仅通过脱色罐，得到高纯度三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.8％，色度23，钴钼色度，高纯度三乙二醇产品的的回收率82％。
【实施例2】
一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，如图1所示，粗三乙二醇溶液(三乙二醇的质量含量为85％)进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至25℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐。
分子蒸馏器的操作条件为：操作温度60℃，操作绝压50Pa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压2000Pa，操作温度105℃；脱色罐中的脱色剂为活性炭；脱色罐的操作条件为：温度25℃，压力180KPa。脱醛罐的操作条件为：温度25℃，压力175KPa。
在线分析测得三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为156ppm，三乙二醇精制塔侧线采出液依次通过脱色罐、脱醛罐，得到高纯度三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.5％，色度25，钴钼色度，高纯度三乙二醇产品的的回收率69％。
【实施例3】
一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，如图1所示，粗三乙二醇溶液(三乙二醇的质量含量为95％)进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至35℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐。
分子蒸馏器的操作条件为：操作温度80℃，操作绝压100Pa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压1600Pa，操作温度97℃；脱色罐中的脱色剂为活性炭；脱色罐的操作条件为：温度35℃，压力240KPa。
在线分析测得三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为85ppm，三乙二醇精制塔侧线采出液仅通过脱色罐，得到高纯度三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.8％，色度22，钴钼色度，高纯度三乙二醇产品的的回收率76％。
【实施例4】
一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，如图1所示，粗三乙二醇溶液(三乙二醇的质量含量为89％)进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至33℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐。
分子蒸馏器的操作条件为：操作温度69℃，操作绝压200Pa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压500Pa，操作温度78℃；脱色罐中的脱色剂为活性炭；脱色罐的操作条件为：温度33℃，压力160KPa。脱醛罐的操作条件为：温度33℃，压力155KPa。
在线分析测得三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为172ppm，三乙二醇精制塔侧线采出液依次通过脱色罐、脱醛罐，得到高纯度三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.6％，色度25，钴钼色度，高纯度三乙二醇产品的的回收率69％。
【实施例5】
一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，如图1所示，粗三乙二醇溶液(三乙二醇的质量含量为93％)进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔定设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至25℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐。
分子蒸馏器的操作条件为：操作温度90℃，操作绝压250Pa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压1200Pa，操作温度81℃；脱色罐中的脱色剂为活性炭；脱色罐的操作条件为：温度25℃，压力220KPa。脱醛罐的操作条件为：温度25℃，压力215KPa。
在线分析测得三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为126ppm，三乙二醇精制塔侧线采出液依次通过脱色罐、脱醛罐，得到高纯度三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.7％，色度22，钴钼色度，高纯度三乙二醇产品的的回收率69％。
【比较例】
按照现有技术方法：质量含量为93％的粗三乙二醇溶液进入用无水硫酸钠脱水后进行减压蒸馏，减压蒸馏3次后再将中间馏分进行重结晶2次。得到三乙二醇产品，产品纯度(wt％)为：99.5％，色度25，三乙二醇回收率为65％，可达到市售要求，过程操作复杂，装置设备费用高，过程能耗较高。

Claims (3)

1.一种连续生产高纯度三乙二醇的方法，粗三乙二醇溶液进入分子蒸馏器，分离出其中的重组分，馏出的轻组分作为三乙二醇精制塔的进料，三乙二醇精制塔顶设置冷凝装置，且三乙二醇精制塔与抽真空装置连接；三乙二醇精制塔釜的液体形成多乙二醇混合液采出，三乙二醇精制塔侧线采出液经产品冷凝器冷却至20～55℃后进入后处理单元；所述后处理单元包括脱色罐和脱醛罐，当三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为50～99.99ppm时，三乙二醇精制塔侧线采出液仅通过脱色罐，得到高纯度三乙二醇产品；当三乙二醇精制塔侧线采出液中的含醛量为100～300ppm时，三乙二醇精制塔侧线采出液依次通过脱色罐、脱醛罐，得到高纯度三乙二醇产品；高纯度三乙二醇产品的回收率大于50％，高纯度三乙二醇产品的纯度大于99.5wt％；脱色罐中的脱色剂选自活性炭、碱性树脂或分子筛；脱色罐的操作条件为：温度20-55℃，压力100-500KPa；分子蒸馏器的操作条件为：操作温度50～100℃，操作绝压5～2000Pa；粗三乙二醇溶液中三乙二醇的质量含量为80～95％；脱醛罐的操作条件为：温度20-55℃，压力100-500KPa；三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压300～2000Pa，操作温度50～120℃，理论板数为2～50。
2.根据权利要求1所述连续生产高纯度三乙二醇的方法，其特征在于分子蒸馏器的操作条件为：操作温度65～90℃，操作绝压5～500Pa。
3.根据权利要求1所述连续生产高纯度三乙二醇的方法，其特征在于三乙二醇精制塔的操作条件为：操作绝压300～1000Pa，操作温度80～95℃，理论板数为5～40。
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