CN106866371A - 一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，该提纯方法包括将乙二醇粗品进行熔融结晶、过滤、部分熔融以及全熔的过程，以实现对乙二醇粗品通过多级熔融结晶进行提纯的目的。本发明的优点是，提纯过程无需溶剂，避免了溶剂对产品的污染，又减少了溶剂回收过程，节省了设备投资，提纯产品的纯度高、收率高。

Description

一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法。
背景技术
乙二醇是一种重要的有机化工原料，其开发利用市场前景广阔。可以用来生产不饱和聚醋树脂、聚酯纤维、涂料、防冻剂、油墨润滑剂、炸药等，例如它可以与对苯二甲酸（PTA）反应生成可作为聚酯纤维和聚酯塑料的原料的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，或称聚酯树脂），这是目前乙二醇最主要的用途，然而只有具有较高纯度的乙二醇才能够用于制造聚酯树脂，因此要对合成的乙二醇粗产品进行纯度检测，对纯度无法满足要求的乙二醇粗品需进行提纯处理后才能够应用于制备聚对苯二甲酸乙二醇酯。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，该提纯方法通过对乙二醇粗品采用多级熔融结晶以提纯获得聚酯级乙二醇。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，其特征在于所述方法包含下列步骤：
（1）熔融结晶：采用落膜结晶器，将所述落膜结晶器预热至80℃-100℃，使置于其中的作为原料的乙二醇粗产品呈熔融状态；将所述熔融的乙二醇粗产品以10℃-25℃/h降温至所述乙二醇粗产品的结晶温度，使所述乙二醇粗产品结晶；
（2）过滤：将步骤（1）的产物固液分离，将固相产物作为步骤（3）原料，将残液回收于储料罐中；
（3）部分熔融：以2℃-6℃/h速度将所述落膜结晶器升温至-15℃～-13℃，保温，使步骤（2）中的所述固相产物部分熔融，排出的未结晶母液返回步骤(1)作为所述原料；
（4）全熔：对置于所述落膜结晶器内的步骤（3）中得到的结晶体进行升温至全部熔融，之后得到的结晶体作为下一级结晶的原料；
(5)重复步骤（1）～（4）的操作进行多级结晶，获得聚酯级乙二醇。
所述方法步骤（1）中所述乙二醇粗产品的结晶温度指的是降温至-30℃～-20℃。
所述方法步骤（3）中的保温时间不少于0.5h。
所述聚酯级乙二醇，纯度为98.5%-99.9%。
本发明的优点是，提纯过程无需溶剂，避免了溶剂对产品的污染，又减少了溶剂回收过程，节省了设备投资，提纯产品的纯度高、收率高。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
实施例1：本实施例为一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，涉及由高温高压草酸酯加氢工艺制备得到的乙二醇粗产品，提纯该乙二醇粗品的方法包含下列步骤：
（1）熔融结晶：采用落膜结晶器，将落膜结晶器预热至80-100℃，使置于其中的作为原料的乙二醇粗产品呈熔融状态，以蒸发水分；将熔融的乙二醇粗产品以10℃/h降温至乙二醇粗产品的结晶温度-20℃，使乙二醇粗产品结晶；
（2）过滤：将步骤（1）中的产物进行固液分离，将固相产物作为步骤（3）中的原料，将残液回收于储料罐中；
（3）部分熔融：将步骤（2）中的固相产物放置入落膜结晶器中，并以2℃/h速度将落膜结晶器升温至-15℃，保温0.5小时，使步骤（2）中的固相产物部分熔融、结晶，排出的未结晶母液返回步骤(1)中作为乙二醇粗品原料；
部分熔融是将含有杂质的结晶，缓慢升高温度到接近熔点（平衡温度）附近，含杂质较多的局部晶层熔点较低，所以首先熔化；对于结晶，随着发汗时间的延长，晶层内的杂质包藏体熔点低，会首先熔化；
（4）全熔：对置于落膜结晶器内的步骤（3）中得到的结晶体进行升温至全部熔融，之后得到的结晶体作为下一级结晶的原料；
(5)重复步骤（1）～（4）的操作进行多级结晶，获得聚酯级乙二醇。
下表为本实施例步骤（1）中落膜结晶器预热温度取不同温度值时提纯获得聚酯级乙二醇纯度表：
步骤（1）中预热温度 70℃ 80℃ 85℃ 90℃ 95℃ 100℃ 110℃
纯度（%） 94.0 98.5 99.0 99.9 98.9 98.5 95.0
由此可见，当步骤（1）中落膜结晶器的预热温度取80-100℃之间的值时，其所提纯获得的聚酯级乙二醇的纯度显著高于预热温度在此范围之外时所提纯获得的乙二醇纯度，纯度可达98.5%-99.9%。
实施例2：本实施例为一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，涉及由高温高压草酸酯加氢工艺制备得到的乙二醇粗产品，提纯该乙二醇粗品的方法包含下列步骤：
（1）熔融结晶：采用落膜结晶器，将落膜结晶器预热至90℃，使置于其中的作为原料的乙二醇粗产品呈熔融状态；将熔融的乙二醇粗产品以25℃/h降温至乙二醇粗产品的结晶温度-30℃，使乙二醇粗产品结晶；
（2）过滤：将步骤（1）中的产物固液分离，将固相产物作为步骤（3）原料，将残液回收于储料罐中；
（3）部分熔融：将步骤（2）中的固相产物放置入落膜结晶器中，并以4℃/h速度将落膜结晶器升温至-15℃～-13℃，保温0.8小时，使步骤（2）中的固相产物部分熔融、结晶，排出的未结晶母液返回步骤(1)中作为乙二醇粗品原料；
（4）全熔：对置于落膜结晶器内的步骤（3）中得到的结晶体进行升温至全部熔融，之后得到的结晶体作为下一级结晶的原料；
(5)重复步骤（1）～（4）的操作进行多级结晶，获得聚酯级乙二醇。
下表为本实施例步骤（3）中落膜结晶器升温温度取不同温度值时提纯获得聚酯级乙二醇纯度表：
由此可见，当步骤（3）中落膜结晶器的升温温度取-15℃～-13℃之间的值时，其所提纯获得的聚酯级乙二醇的纯度显著高于升温温度在此范围之外时所提纯获得的乙二醇纯度，纯度可达98.5%～99.9%。
实施例3：本实施例为一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，涉及由高温高压草酸酯加氢工艺制备得到的乙二醇粗产品，提纯该乙二醇粗品的方法包含下列步骤：
（1）熔融结晶：采用落膜结晶器，将落膜结晶器预热至100℃，使置于其中的作为原料的乙二醇粗产品呈熔融状态；将熔融的乙二醇粗产品以15℃/h降温至乙二醇粗产品的结晶温度-20℃，使乙二醇粗产品结晶；
（2）过滤：将步骤（1）中的产物固液分离，将固相产物作为步骤（3）原料，将残液回收于储料罐中；
（3）部分熔融：将步骤（2）中的固相产物放置入落膜结晶器中，并以6℃/h速度将落膜结晶器升温至-13℃，保温不少于0.5小时，使步骤（2）中的固相产物部分熔融、结晶，排出的未结晶母液返回步骤(1)作为所述原料；
（4）全熔：对置于落膜结晶器内的步骤（3）中得到的结晶体进行升温至全部熔融，之后得到的结晶体作为下一级结晶的原料；
(5)重复步骤（1）～（4）的操作进行多级结晶，获得聚酯级乙二醇。
下表为本实施例步骤（3）中固相产物在落膜结晶器中保温不同时间提纯获得聚酯级乙二醇的收率表：
由此可见，当步骤（3）中固相产物在落膜结晶器中保温时间在不小于0.5h时，其所提纯获得的聚酯级乙二醇的收率显著高于保温时间小于0.5h时所提纯获得的乙二醇收率，收率可达94%以上。

Claims (4)

1. 一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，其特征在于所述方法包含下列步骤：
（1）熔融结晶：采用落膜结晶器，将所述落膜结晶器预热至80℃-100℃，使置于其中的作为原料的乙二醇粗产品呈熔融状态；将所述熔融的乙二醇粗产品以10℃-25℃/h降温至所述乙二醇粗产品的结晶温度，使所述乙二醇粗产品结晶；
（2）过滤：将步骤（1）的产物固液分离，将固相产物作为步骤（3）原料，将残液回收于储料罐中；
（3）部分熔融：以2℃-6℃/h速度将所述落膜结晶器升温至-15℃～-13℃，保温，使步骤（2）中的所述固相产物部分熔融，排出的未结晶母液返回步骤(1)作为所述原料；
（4）全熔：对置于所述落膜结晶器内的步骤（3）中得到的结晶体进行升温至全部熔融，之后得到的结晶体作为下一级结晶的原料；
(5)重复步骤（1）～（4）的操作进行多级结晶，获得聚酯级乙二醇。
2.根据权利要求1中所述的一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，其特征在于所述方法步骤（1）中所述乙二醇粗产品的结晶温度指的是降温至-30℃～-20℃。
3.根据权利要求1中所述的一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中的保温时间不少于0.5h。
4.根据权利要求1所述的一种利用熔融结晶提纯乙二醇的方法，其特征在于所述聚酯级乙二醇，纯度为98.5%-99.9%。
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