CN107216237A - 一种低浓度1，4‑丁二醇的综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工精馏技术领域，提供一种低浓度1，4‑丁二醇的综合利用方法，解决现有技术的提纯方法得到的1，4‑丁二醇的浓度不高的缺陷，包括以下处理步骤：(1)粗蒸馏：将含低浓度1，4‑丁二醇的物质收集放入反应釜中，在反应釜中添加碱性助剂，对反应釜进行加热，釜底温度控制在105～110℃，釜顶温度控制在47～80℃，回流比控制在0.1～0.15，从釜顶分离出甲醇、四氢呋喃、水；(2)中间物二元醇组分的分离：对步骤(1)处理后的釜液继续加热，使釜底温度升至111～159℃,釜顶温度控制在90～110℃，回流比控制在0.3～0.4，从釜顶分离出二元醇组分；(3)精蒸馏。

Description

一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法
技术领域
本发明涉及化工精馏技术领域，尤其涉及一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法。
背景技术
1，4-丁二醇，即BDO，是一种基本的化工及精细化工原料，广泛用于生产PBT工程塑料及纤维，合成四氢呋喃(THF)、聚四亚甲基醚二醇、聚醚型高性能弹性体及氨纶弹性纤维、不饱和聚酯树脂、聚酯多元醇、丁二醇醚溶剂。BDO还可用于生产N-甲基吡咯烷酮、缩醛、顺丁烯二酸酐、l.3- 丁二烯等。BDO的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷等产品的原料，由此而衍生出乙烯基毗咯烷团酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品。在聚氨酯领域除用于合成聚四氢呋喃多元醇外，主要用于合成聚酯二醇以及用作弹性体、微孔聚氨酯鞋材的扩链剂。因此，它广泛用于基础化工、精细化工、农药、医药和化妆品等领域。
现有技术中，许多化工厂在生产过程中会产生BDO釜残液，此釜残液中含有低浓度的BDO产品，还含有少量的低碳醇、酮等低沸点有机物以及聚醚(酯) 多元醇等高沸点聚合物，目前BDO生产企业只将低浓度BDO釜残液对外销售用作燃料，对资源造成极大的浪费，此外，BDO的燃烧热只有601.6kJ/mol(即 1599kcal/kg)，并不适合作为燃料。据测定BDO釜残液的综合燃烧热 3600kcal/kg左右，这就说明只要将BDO从釜残液中提取干净，剩下的材料(高沸点物质的总称)燃烧热可高达6300kcal/kg左右，将此配置成流动性适宜的环保型燃料油，其热值可达到6000kcal/kg以上，明显优于将BDO釜残液直接用于燃烧，除了用于锅炉使用，还可以对外销售。而提纯的少量BDO销售可增加经济效益。
有文献报道对含7O％左右1，4-丁二醇生产有机废液，采用真空问歇精馏工艺来回收1，4-丁二醇，其所得1，4-丁二醇产品浓度与回收率分别可达99.5％和8O％以上，但其真空度高达700Pa，不利于工业应用。我们曾在真空度为85kPa左右下，对雷珀法生产1，4-丁二醇有机废液采用减压问歇切割精馏回收1，4-丁二醇，所得1，4-丁二醇产品中BDO浓度仅为60％、回收率为50％左右，而副产四氢呋喃则达33％。
采用现有技术对含有低浓度1，4-丁二醇釜残液进行提纯得到的1，4- 丁二醇的浓度均不高。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种低浓度1，4-丁二醇釜残液的综合利用方法，解决现有技术的提纯方法得到的1，4-丁二醇的浓度不高的缺陷。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，包括以下处理步骤：(1)粗蒸馏：将含低浓度1，4-丁二醇的物质收集放入反应釜中，在反应釜中添加碱性助剂，对反应釜进行加热，釜底温度控制在105～110℃，釜顶温度控制在47～80℃，回流比控制在0.1～ 0.15，从釜顶分离出甲醇、四氢呋喃、水；(2)中间物二元醇组分的分离：对步骤(1)处理后的釜液继续加热，使釜底温度升至111～159℃,釜顶温度控制在90～110℃，回流比控制在0.3～0.4，从釜顶分离出二元醇组分；(3)精蒸馏：对釜底继续加热至160～170℃，釜顶温度控制在120～130℃，真空度控制在0.7～0.9kpa，回流比控制在0.14～0.20，从釜顶分离出1，4-丁二醇。
进一步的改进是：所述碱性助剂为碳酸钠。
进一步的改进是：所述碳酸钠的用量为釜残液的0.6～0.9wt％。
进一步的改进是：步骤(3)中，对分离出的1，4-丁二醇进行收集，对收集到的1，4-丁二醇继续进行蒸馏，蒸馏条件为：蒸馏釜底温度为105～110℃，釜顶温度为47～80℃，使轻组分杂质聚集在釜顶，从釜顶分离出。
进一步的改进是：反应釜的加热均通过导热油锅炉传递。
进一步的改进是：对步骤(3)处理后的剩余物质进行回收，对回收后的物质按照上述方法进行循环处理
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的一种低浓度1，4- 丁二醇的综合利用方法，先对含低浓度1，4-丁二醇的物质进行收集，接着进行粗蒸馏、中间物二元醇组分分离，再精蒸馏，利用釜残液中各物质的沸点之差，对它们进行分离提纯，首先对甲醇、四氢呋喃、水等轻物质组分进行分离，接着分离出二元醇组分，再精蒸馏收到1，4-丁二醇，采用上述方法得到的1，4- 丁二醇浓度可达99.9％，可对釜残液进行回收利用，变废为宝，不仅避免了釜残液直接排放对环境的污染，还可创造经济价值。另外，本发明通过添加助剂碳酸钠，碳酸钠的存在抑制1，4-丁二醇环化脱水生成四氢呋喃，使收集到的1， 4-丁二醇的浓度提升。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
本发明处理的低浓度1，4-丁二醇是向福建湄洲湾氯碱工业有限公司购买的。该产品不属于国家危化品，不属于危废品。该浓液中除含有少量的 1，4-丁二醇产品，还含有少量低碳醇、酮等低沸点有机物以及聚醚(酯) 多元醇等高沸点聚合物。
实施例一
一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，包括以下处理步骤：(1)粗蒸馏：将含低浓度1，4-丁二醇的物质收集放入反应釜中，在反应釜中添加碱性助剂碳酸钠，所述碳酸钠的用量为釜残液的0.6wt％。，对反应釜进行加热，釜底温度控制在105℃，釜顶温度控制在50℃，回流比控制在0.1，从釜顶分离出甲醇、四氢呋喃、水；(2)中间物二元醇组分的分离：对步骤(1)处理后的釜液继续加热，使釜底温度升至115℃,釜顶温度控制在90℃，回流比控制在0.3，从釜顶分离出二元醇组分；(3)精蒸馏：对釜底继续加热至160℃，釜顶温度控制在120℃，真空度控制在0.7kpa，回流比控制在0.14，从釜顶分离出1，4- 丁二醇；对步骤(3)处理后的剩余物质进行回收，对回收后的物质按照上述方法进行循环处理；对分离出的1，4-丁二醇进行收集，对收集到的1，4-丁二醇继续进行蒸馏，蒸馏条件为：蒸馏釜底温度为105℃，釜顶温度为47℃，使轻组分杂质聚集在釜顶，从釜顶分离出。
上述反应釜的加热均通过导热油锅炉传递。
实施例二
一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，包括以下处理步骤：(1)粗蒸馏：将含低浓度1，4-丁二醇的物质收集放入反应釜中，在反应釜中添加碱性助剂碳酸钠，所述碳酸钠的用量为釜残液的0.8wt％，对反应釜进行加热，釜底温度控制在107℃，釜顶温度控制在60℃，回流比控制在0.13，从釜顶分离出甲醇、四氢呋喃、水；(2)中间物二元醇组分的分离：对步骤(1)处理后的釜液继续加热，使釜底温度升至130℃,釜顶温度控制在100℃，回流比控制在0.35，从釜顶分离出二元醇组分；(3)精蒸馏：对釜底继续加热至166℃，釜顶温度控制在125℃，真空度控制在0.8kpa，回流比控制在0.17，从釜顶分离出1，4- 丁二醇。对分离出的1，4-丁二醇进行收集，对收集到的1，4-丁二醇继续进行蒸馏，蒸馏条件为：蒸馏釜底温度为108℃，釜顶温度为60℃，使轻组分杂质聚集在釜顶，从釜顶分离出。
上述反应釜的加热均通过导热油锅炉传递。
其中，本发明中，所述步骤(1)粗蒸馏中釜底温度控制在105～110℃，釜顶温度控制在47～80℃，回流比控制在0.1～0.15；步骤(2)釜底温度升至111～ 159℃,釜顶温度控制在90～110℃，回流比控制在0.3～0.4；步骤(3)精蒸馏中，对釜底继续加热至160～170℃，釜顶温度控制在120～130℃，真空度控制在0.7～0.9kpa，回流比控制在0.14～0.20，在以上参数范围内均可实现本发明的目的。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (6)

1.一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于，包括以下处理步骤：(1)粗蒸馏：将含低浓度1，4-丁二醇的物质收集放入反应釜中，在反应釜中添加碱性助剂，对反应釜进行加热，釜底温度控制在105～110℃，釜顶温度控制在47～80℃，回流比控制在0.1～0.15，从釜顶分离出甲醇、四氢呋喃、水；(2)中间物二元醇组分的分离：对步骤(1)处理后的釜液继续加热，使釜底温度升至111～159℃,釜顶温度控制在90～110℃，回流比控制在0.3～0.4，从釜顶分离出二元醇组分；(3)精蒸馏：对釜底继续加热至160～170℃，釜顶温度控制在120～130℃，真空度控制在0.7～0.9kpa，回流比控制在0.14～0.20，从釜顶分离出1，4-丁二醇。
2.根据权利要求1所述的一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于：所述碱性助剂为碳酸钠。
3.根据权利要求2所述的一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于：所述碳酸钠的用量为釜残液的0.6～0.9wt％。
4.根据权利要求1所述的一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于：步骤(3)中，对分离出的1，4-丁二醇进行收集，对收集到的1，4-丁二醇继续进行蒸馏，蒸馏条件为：蒸馏釜底温度为105～110℃，釜顶温度为47～80℃，使轻组分杂质聚集在釜顶，从釜顶分离出。
5.根据权利要求4所述的一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于：反应釜的加热均通过导热油锅炉传递。
6.根据权利要求5所述的一种低浓度1，4-丁二醇的综合利用方法，其特征在于：对步骤(3)处理后的剩余物质进行回收，对回收后的物质按照权利要求1的方法进行循环处理。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999044975A1 (de) * 1998-03-05 1999-09-10 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur destillation butandiolhaltiger gemische
CN102659515A (zh) * 2012-05-15 2012-09-12 湘潭大学 一种从雷珀法生产1,4-丁二醇的废液中回收1,4-丁二醇的方法
CN105283431A (zh) * 2013-04-12 2016-01-27 东丽株式会社 生产1,4-丁二醇的方法

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