CN112142565A - 一种低能耗的新戊二醇精制除酯方法及装置系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于新戊二醇生产技术领域，涉及一种低能耗的新戊二醇精制脱水、除酯方法及装置系统，该方法通过优化分离流程，附加物理吸附、化学吸附的方法，使用特殊的强碱性离子交换树脂处理新戊二醇产品，使新戊二醇中的甲酸‑新戊二醇酯、异丁酸‑新戊二醇酯等物质在碱性树脂表面发生分解脱除，从而将新戊二醇中的酯类杂质含量降低，特别是甲酸‑新戊二醇酯的含量降至50ppm以下，同时降低脱水流程42％的能耗。

Description

一种低能耗的新戊二醇精制除酯方法及装置系统

技术领域

本发明涉及新戊二醇生产技术领域，具体涉及一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法及装置系统。

技术背景

新戊二醇(学名2,2-二甲基-1,3-丙二醇,简称NPG)是一种具有良好的化学反应性能的多元醇，其新戊基结构使得以其为原料制作的下游涂料有良好的流动性，柔韧性，抗水解性，耐候性，热稳定性和耐紫外线照射等性能。新戊二醇目前的主要用途有：聚酯树脂，聚酯多元醇以及合成润滑剂、聚合物增塑剂和醇酸树脂等。

目前生产新戊二醇的主要方法有歧化法和缩合加氢法。缩合加氢法主要的工艺路线是利用异丁醛和甲醛作为原料，在催化剂的作用下发生缩合反应生成羟基特戊醛。将得到的羟基特戊醛中间产品经过原料回收后，进行加氢反应得到新戊二醇的粗产品，粗产品进一步脱水和精制后得到合格的新戊二醇产品。相比较歧化法，加氢法流程短，产品质量好，分离难度小，工艺环保更有优势。

羟基特戊醛在加氢反应制备新戊二醇的过程中存在很多副反应，例如甲醛、异丁醛等杂质会和新戊二醇发生反应生成甲酸-新戊二醇酯和异丁酸-新戊二醇酯。且在目前的一级精馏脱水的过程中(如图1所示)，由于部分甲酸三甲胺盐类杂质的分解，造成大量游离的甲酸与新戊二醇在脱水塔中形成甲酸-新戊二醇酯，导致进入精制环节的新戊二醇物料流中通常含有高达1800ppm的酯类杂质。新戊二醇的酯类杂质由于沸点和新戊二醇产品接近，在后续的产品精制过程中分离较为困难。此类杂质的含量增高特别是甲酸-新戊二醇酯的含量增高会影响后续新戊二醇应用在不饱和聚酯中的色号，且会造成新戊二醇水溶液产品的保质期缩短。

另外，现有技术采用图1所示的单塔脱水处理工艺，为尽量将水分充分脱除，塔釜温度通常较高，约为170℃，塔顶操作压力为18kPa，并加大回流比到0.7～1进行回流，这必然导致脱水能耗较高。

因此仍旧需要一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法，既能极大降低新戊二醇脱水过程产生的酯类杂质含量，又能大大降低脱水工序的能耗。

发明内容

本发明的目的在于对原有缩合加氢法的脱水流程进行工艺优化，提供一种新的新戊二醇脱水除酯方法，该方法通过优化脱水流程，附加物理吸附、化学吸附的方法，使用特殊的强碱性离子交换树脂处理新戊二醇产品，使新戊二醇中的甲酸-新戊二醇酯、异丁酸-新戊二醇酯等物质在碱性树脂表面发生分解脱除，从而将新戊二醇中的酯类杂质含量降低，同时降低脱水流程的能耗。

本发明的另一目的在于提供实现这种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法的装置系统。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法，包括以下步骤：

1)缩合加氢法得到的新戊二醇粗产品，经过高低压闪蒸脱氢后的物料进入第一脱水塔进行初步水分离，将物料中的水分脱除至质量分数为5％～8％，塔顶采出脱除的水分送至废水塔；

2)第一脱水塔塔釜采出含有5％～8％水分的物料流送至第二脱水塔进行进一步精馏脱水处理，塔釜采出不含水的物料流，送至产品精制工序；

3)第二脱水塔塔顶采出含有新戊二醇质量分数为4％～8％的废水物料流，送入碱性树脂吸附塔，经过离子交换树脂吸附处理后，从碱性树脂吸附塔塔顶采出重新返回至脱水塔1中。

其中，所述步骤1)中第一脱水塔的塔釜温度为115～129℃，优选温度为120～125℃；塔顶操作压力为50kPa～65kPa，优选压力为55kPa～60kPa；回流比为0.2～0.5，优选回流比为0.3～0.4；所述步骤1)中第一脱水塔的填料选取板波纹丝网填料，填料高度为5～10m，优选6～8m。

其中，所述步骤2)中第二脱水塔的塔釜温度为155～165℃，优选温度为160～165℃；塔顶操作压力为12～15kPa，优选压力为14～15kPa；回流比为0.5～1，优选回流比为0.6～0.7；所述步骤2)中第二脱水塔的填料选取板波纹丝网填料，填料高度为15～20m，优选18～20m。

其中，所述步骤3)中所述从第二脱水塔塔顶采出的含有新戊二醇4％～8％的废水物料流经冷凝后送入碱性树脂吸附塔，所述碱性树脂吸附塔的塔径为800mm，装填树脂的体积为2m³；吸附温度为30～50℃，优选35～45℃；吸附时间为1.5h～3h，优选2～2.5h。

其中，所述的含有新戊二醇4％～8％的废水物料流中，甲酸-新戊二醇酯的含量为1000～1200ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量为400～600ppm。

其中，所述的碱性树脂吸附塔内装填的碱性离子交换树脂是以甲基丙烯酸甲酯为骨架原料，将甲基丙烯酸甲酯共聚珠体经溶胀后，再胺化得到。

其中，所述溶胀过程的溶胀剂选自二甲基甲酰胺，溶胀时间为2～6h，优选2～4h；所述胺化过程的胺化剂选自四乙烯五胺，胺化反应温度为120～160℃，优选130～140℃，胺化反应时间为8～15h，优选13～14h。

其中，所述碱性离子交换树脂的平均粒度为300～1200μm，体积交换量为～1.5eq/L，优选1.2～1.3eq/L；均一系数为1.1～1.3，优选均一系数1.15～1.2；优选地，所述碱性离子交换树脂的粒度分布为300～800μm，粒度低于300μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于800μm的树脂体积不大于5％；或所述碱性离子交换树脂的粒度分布为600～1200μm，粒度低于600μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于1200μm的树脂体积不大于5％。

其中，所述每立方米碱性树脂在处理500～900吨含有新戊二醇4％～8％的废水物料流后进行再生，优选每立方米碱性树脂处理600～800吨含有新戊二醇4％～8％左右的废水出料流后再生；优选地，所述的再生过程为使用碱性再生溶液进行再生，再生温度为60～100℃，优选70～80℃，再生停留时间为12～36小时，优选20～25小时；更优选地，所述碱性再生溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾的水溶液，以氢氧根质量分数计算，其碱含量为1～10％，优选为氢氧化钠的水溶液，其碱含量为5～8％。

本发明的另一方面，适用于前述的一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法的装置系统，包括第一脱水塔、第二脱水塔和碱性树脂吸附塔；所述第一脱水塔塔釜采出管线与所述第二脱水塔进料口相连；所述第二脱水塔塔釜采出管线与下一步产品精制工序相连；所述第二脱水塔塔顶采出管线与碱性树脂吸附塔底部进料口相连；所述碱性树脂吸附塔顶部采出管线与第一脱水塔进料口相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明通过优化脱水分离流程，附加物理吸附、化学吸附的方法，使用特制的强碱性离子交换树脂处理新戊二醇产品，使新戊二醇中的甲酸-新戊二醇酯、异丁酸-新戊二醇酯等物质在碱性树脂表面发生分解脱除，从而将新戊二醇中的酯类杂质含量由现有技术的1800ppm水平大大降低，特别是甲酸-新戊二醇酯的含量降至50ppm以下。

2)本发明将原有的单塔脱水改为双塔脱水，并进行流程再造和工艺设计，使得第一脱水塔进行初步水分离，将物料中的水分脱除至质量分数约为5％～8％，再送入第二脱水塔进一步脱除残余水分；通过控制甲酸-新戊二醇酯的生成主要发生在第二脱水塔内，并通过塔顶物料4～8％的新戊二醇蒸出将沸点相近的甲酸-新戊二醇酯、异丁酸-新戊二醇酯等物质带出，送入碱性树脂吸附塔进行物理吸附和化学吸附处理，如此就可以在较低塔釜温度和低回流比条件下实现脱水处理，降低脱水流程42％的能耗。

附图说明

图1是现有技术新戊二醇脱水工艺流程示意图。

图2是本发明的方法及装置系统工艺流程示意图。

图3是本发明中碱性树脂吸附塔的结构示意图。

其中，1-第一脱水塔、2-第二脱水塔、3-碱性树脂吸附塔、4-支撑板、5-不锈钢丝网、6-惰性填料、7-碱性树脂床层、8-进料口、9-出料口、10-清洗入口、11-清洗出口、12-装料人孔、13-温度计。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。

如图2所示，本发明的一种全新的新戊二醇精制脱水除酯的装置系统，包括第一脱水塔1、第二脱水塔2和碱性树脂吸附塔3；所述第一脱水塔1塔釜采出管线与所述第二脱水塔2进料口相连；所述第二脱水塔2塔釜采出管线与下一步产品精制工序相连；所述第二脱水塔2塔顶采出管线与碱性树脂吸附塔3底部进料口相连；所述碱性树脂吸附塔3顶部采出管线与第一脱水塔进料口相连。

本发明中所述的“相连”包括但不限于用管线直接连接或间接连接等，相连主要说明物料的流向，连接管线中间可以根据需要装设有泵、控制开关的各种阀门、以及流量表、压力表等各种仪表，还可能根据需要设有缓冲罐、换热器等常用的化工元件或单元。本领域技术人员可以理解的是，本发明的脱水塔、吸附塔显然可以根据需要设置塔釜再沸器、压力表、温度计、塔顶冷凝器、回流管线、换热器、缓冲罐等，以及在部分管线上加装泵，以利于物料输送。

本发明的显著特点在于将现有技术的单塔脱水优化成双塔脱水+单塔吸附除酯，并通过流程再造及工艺优化，实现新戊二醇产品中酯类杂质含量显著下降，同时脱水环节的能耗大大降低。

具体的工艺流程，包括以下步骤：

1)缩合加氢法得到的新戊二醇粗产品，经过高低压闪蒸脱氢后的物料进入第一脱水塔进行初步水分离，将物料中的水分脱除至质量分数约为5％～8％，塔顶采出脱除的水分送至废水塔。

其中，步骤1)的关键在于控制温度、塔顶操作压力，将新戊二醇粗产品物料中的水分脱除至5％～8％的质量分数，如此则无需像现有技术那样较高的塔釜温度、塔顶操作压力以及回流比。该步骤中，第一脱水塔1的塔釜温度控制为115～129℃，设定该温度控制在130℃以下，在此温度下可以有效的避免塔内游离的甲酸的生成，优选温度为120～125℃。塔顶操作压力为50kPa～65kPa，优选压力为55kPa～60kPa。脱水塔1的回流比为0.2～0.5，优选回流比为0.3～0.4。脱水塔1的填料选取板波纹丝网填料，高度为5～10m，相当于5～10块理论塔板数，优选6～8m。在第一脱水塔中，优选将物料中的水分脱除至质量分数为5％～6％，当物料中水分太高，进入第二脱水塔脱水时必然要调整塔釜温度和塔顶操作压力，不利于脱水环节能耗的降低；当物料中脱除至水分太低时，在第一脱水塔的塔釜温度过高，会造成酯类杂质在第一脱水塔过早生成。

2)第一脱水塔塔釜采出含有约为5％～8％水分的物料流送至第二脱水塔进行进一步精馏脱水处理，塔釜采出不含水的物料流，送至产品精制工序。

3)第二脱水塔塔顶采出含有新戊二醇质量分数为4％～8％的废水物料流，送入碱性树脂吸附塔，经过离子交换树脂吸附处理后，从碱性树脂吸附塔塔顶采出重新返回至脱水塔1中。

该两个步骤中，通过脱水塔2进一步进行精馏脱水处理，要求通过工艺控制使得塔顶物料中含有新戊二醇质量分数约为4％～8％，优选5％，在这一塔顶新戊二醇含量的条件下，可以将酯类杂质从塔顶带出，并经过离子交换树脂吸附塔吸附处理分解酯类杂质后，返回脱水塔1循环精制。其中，控制脱水塔2的塔釜温度为155～165℃，优选温度为160～165℃，塔顶操作压力为12～15kPa，优选塔顶操作压力为14～15kPa；脱水塔2的回流比为0.5～1，优选回流比为0.6～0.7；脱水塔2的填料选取板波纹丝网填料，高度为15～20m，相当于15～20块理论塔板数，优选18～20m。

新的脱水流程优势在于控制甲酸-新戊二醇酯的生成主要发生在脱水塔2内，并通过塔顶物料4％～8％的新戊二醇蒸出将沸点相近的甲酸-新戊二醇酯、异丁酸-新戊二醇酯等物质带出，通过后续的碱性树脂分解脱除，进而减少产品中新戊二醇酯类杂质的含量。同时，由于脱水塔1的回流比和塔釜温度降低，使用4S蒸汽代替原20S，可以有效的降低脱水流程的能耗至原来的58％。

根据本发明中碱性树脂吸附的过程，涉及到的离子交换树脂采用以下方法制备而来：

1)碱性离子交换树脂的骨架原料为甲基丙烯酸甲酯；

2)步骤1)所述的甲基丙烯酸甲酯共聚珠体，经过溶胀后，再胺化得到碱性离子交换树脂。

其中，步骤2)中所述的溶胀过程，添加剂选自二甲基甲酰胺，甲基丙烯酸甲酯与二甲基甲酰胺的质量配比为8：1～12：1，优选9：1～10：1；溶胀过程采用恒温浸泡的方式进行。溶胀时间为2～6h，优选2～4h；温度为10～40℃，优选15℃～20℃。

步骤2)中所述的胺化过程，胺化剂选自四乙烯五胺，经过溶胀后的甲基丙烯酸共聚珠体与四乙烯五胺的质量配比为2：1～5：1，优选配比为3：1～4.5：1；胺化的反应温度为120～160℃，优选130～140℃；胺化过程的反应时间为8～15h，优选13～14h。

步骤2)得到的所述碱性离子交换树脂的平均粒度为300～1200μm，体积交换量为～1.5eq/L，优选1.2～1.3eq/L；均一系数为1.1～1.3，优选均一系数1.15～1.2；通过均一系数的限定，离子交换树脂的粒度就不能过宽，优选地，所述碱性离子交换树脂的粒度分布为300～800μm，粒度低于300μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于800μm的树脂体积不大于5％；或所述碱性离子交换树脂的粒度分布为600～1200μm，粒度低于600μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于1200μm的树脂体积不大于5％。

根据本发明所述的方法，碱性离子交换树脂吸附处理流程的工艺步骤为，将第二脱水塔2塔顶得到的含有新戊二醇4％～8％左右的废水冷凝后通过泵送入装填有碱性离子交换树脂的树脂吸附塔内，将酯类杂质尽量脱除后，返回到脱水塔1中。

本发明脱水塔2塔顶采出的所述的含有新戊二醇4％～8％左右的废水中，甲酸-新戊二醇酯的含量约有1000～1200ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量约有400～600ppm。

本发明所述的树脂吸附塔，塔径为800mm，装填树脂的体积为2m³。要求物料在碱性树脂中的吸附时间为1.5h～3h，优选2～2.5h；吸附温度为30～50℃，优选35～45℃。碱性树脂吸附塔3的结构示意图如图3所示，包括316L材质的塔体，其中装填有碱性树脂填料，所述填料由位于塔体下部的支撑板4支撑，支撑板板4上依次放置有不锈钢丝网5和惰性填料6以及碱性离子交换树脂，所述碱性离子交换树脂堆积构成碱性树脂床层7，其上部再由支撑板5和惰性填料6固定支撑。所述吸附塔3的底部设有进料口8和清洗出口11，顶部设有出料口9和清洗入口10以及装料人孔12，从第二脱水塔塔顶采出的物料从进料口8进入吸附塔3，吸附一段时间后从出料口9排出并返回至第一脱水塔1。清洗入口10和清洗出口11用于水或其它介质对吸附塔的清洗或吹扫，装料人孔12用于塔体内填料等的装填，可选地，在塔体下部位置也设有装料人孔12，以及根据需要可选地装设有温度计13，还可以根据需要装设压力表或流量计等。其中，所述的上部或底部为相对于塔体的位置，并不构成具体的限制，还可以根据需要设置在塔体的其它位置，只要不妨碍物料的进出即可。在一个实施例中，所述碱性树脂吸附塔的塔径为800mm，装填树脂的体积为2m³。

本发明所述的碱性阴离子树脂具有再生能力，1m³碱性树脂在处理500～900吨含有新戊二醇5％左右的废水后进行再生，优选每立方米碱性树脂处理600～800吨含有新戊二醇5％左右的废水后再生。

本发明所涉及的再生方法，使用碱类的水溶液配置再生液，使用的碱类包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等，优选氢氧化钠。再生过程中，用泵将再生液打满树脂吸附塔，控制塔外电伴热温度，保证塔内再生温度为60～100℃，优选70-80℃；浸泡时间为12-36小时，优选20-25小时后，打开碱性树脂吸附塔底阀门，将再生液自流至废液罐内。

本发明涉及的再生液，以氢氧根计算，其碱质量含量为1-10％，优选质量分数5～8％。

下面通过更具体的实施例进一步解释说明本发明，但不构成任何的限制。

原料来源：本专利中涉及到的新戊二醇物料都来自新戊二醇装置现场取样，制备树脂等需要的骨架材料来自万华化学MMA装置，溶胀剂，胺化剂等来自于外购，厂家分别为聊城通达化工有限公司以及济南世纪通达化工有限公司。

检测方法：

物料中新戊二醇、甲酸-新戊二醇酯，异丁酸-新戊二醇酯均采用气相色谱测定，水分通过水分测定仪测定。

气相色谱的条件为：柱箱温度：35℃保持8min，以5℃/min的速率升温到100℃，再以10℃/min速率升温到200℃保持5min；柱流量：1.5ml/min；进样口温度：220℃；检测器温度：320℃；分流比：5：1；尾吹气流量：60ml/min。

实施例1

本实施例中使用的原料为加氢后经过高低压闪蒸后的新戊二醇反应液，其水含量为32％，甲酸-新戊二醇酯的含量50ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量785ppm，用泵打入到脱水塔1中，脱水塔1的塔顶操作压力为55kPa，塔釜操作温度为118℃，回流比为0.3，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为8m。将脱水塔1塔釜液泵送至脱水塔2，脱水塔2的塔顶操作压力为14kPa，操作温度为159℃，回流比为0.6，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为18m。脱水塔2塔顶经过冷凝后泵送至碱性树脂吸附塔内。塔内碱洗阴离子树脂采用甲基丙烯酸甲酯作为骨架，采用溶胀剂为二甲基甲酰胺，甲基丙烯酸甲酯与二甲基甲酰胺的配比为8：1，溶胀时间为2h，温度为15℃。胺化过程选择四乙烯五胺，四乙烯五胺的配比为2：1，胺化的反应温度为120℃，胺化过程的反应时间为8h。制备得到的碱性阴离子树脂的平均粒径为650μm，体积交换量为1.3eq/L，均一系数不大于1.15。如图1的工艺流程所示，碱性树脂的装填量为2m³，吸附塔的直径为0.8m。物料在塔内的停留时间为2h，将吸附后的物料，重新打回塔1中。分析塔1和塔2塔顶、塔釜的组成以及吸附塔后的物料组成，其产品分析指标如表1所示。脱水塔1消耗蒸汽4S的量为4.52吨/h，脱水塔2消耗蒸汽20S的量为0.83吨/h，能耗成本见表2。

实施例2

本案例使用的碱性树脂与实施例1基本相同，处理的新戊二醇产品中杂质的含量较多。

本实施例中使用的原料为加氢后经过高低压闪蒸后的新戊二醇反应液，其水含量为32％，甲酸-新戊二醇酯的含量100ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量1250ppm，用泵打入到脱水塔1中，脱水塔1的塔顶操作压力为65kPa，操作温度为129℃，回流比为0.3，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为8m。将脱水塔1塔釜液泵送至脱水塔2，脱水塔2的塔顶操作压力为14kPa，操作温度为159℃，回流比为0.6，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为18m。脱水塔2塔顶经过冷凝后泵送至碱性树脂吸附塔内。塔内碱洗阴离子树脂采用甲基丙烯酸甲酯作为骨架，采用溶胀剂为二甲基甲酰胺，甲基丙烯酸甲酯与二甲基甲酰胺的配比为8：1，溶胀时间为2h，温度为15℃。胺化过程选择四乙烯五胺，四乙烯五胺的配比为2：1，胺化的反应温度为120℃，胺化过程的反应时间为8h。制备得到的碱性阴离子树脂的平均粒径为650μm，体积交换量为1.3eq/L，均一系数不大于1.15。如图1的工艺流程所示，碱性树脂的装填量为2m³，吸附塔的直径为0.8m。物料在塔内的停留时间为2h，将吸附后的物料，重新打回塔1中。分析塔1和塔2塔顶塔釜的组成以及吸附塔后的物料组成，其产品分析指标如表1所示。脱水塔1消耗蒸汽4S的量为4.56吨/h,水塔2消耗蒸汽20S的量为0.78吨/h，能耗成本见表2

实施例3

本案例在实施例1的碱性树脂的制备的条件下，在连续使用2个月后，对碱性树脂进行再生的实施例

本实施例中跟踪碱性树脂吸附塔顶出口的甲酸-新戊二醇酯和异丁酸-新戊二醇酯的浓度，当甲酸-新戊二醇酯的含量超过100ppm时，切换至另一个碱性树脂吸附塔继续处理脱水塔2塔顶的废水，然后对需要再生的吸附塔内碱性树脂进行再生。将树脂吸附塔塔顶出料管线阀门关闭，打开塔顶气相管线，配置浓度为5％的NaOH水溶液，预热至80℃，用泵将NaOH水溶液打入到吸附塔中，当达到塔顶高高液位时停止进料。关闭气相管线阀门，将塔利用电加热保温至80℃，进行碱液浸泡。当浸泡时间达到24小时时，再生完毕，打开塔顶气相管线以及塔釜排液阀门，将再生液排出至废液罐内。再生后需对再生结果进行测试，使用的原料仍为加氢后经过高低压闪蒸后的新戊二醇反应液，其水含量为32％，甲酸-新戊二醇酯的含量73ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量1134ppm，与实施例1的塔的操作条件相同，对比再生前后的数据见表1。

对比例1

本对比例使用的原料为加氢后经过高低压闪蒸后的新戊二醇反应液，其水含量为32％，甲酸-新戊二醇酯的含量50ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量785ppm，用泵打入到原一级脱水塔中，脱水塔的塔顶操作压力为18kPa，操作温度为168℃。不使用碱性树脂吸附，装置稳定后，分析脱水塔顶和塔釜的组成，其产品分析指标如表1所示。脱水塔消耗蒸汽20S的量为6.7吨/h，能耗成本见表2。

对比例2

本对比例使用的原料为加氢后经过高低压闪蒸后的新戊二醇反应液，其水含量为32％，甲酸-新戊二醇酯的含量50ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量785ppm，用泵打入到脱水塔1中，脱水塔1的塔顶操作压力为55kPa，操作温度为118℃，回流比为0.3，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为8m。将脱水塔1塔釜液泵送至脱水塔2，脱水塔2的塔顶操作压力为14kPa，操作温度为159℃，回流比为0.6，塔选取板波纹丝网填料，填料层高度为18m，脱水塔2得到的物料不经过碱性树脂吸附塔直接返回塔1中。

表1试验效果对比

表2能耗效果对比

从表1可以看出，对比例1为现有技术单塔精馏脱水，脱水后的新戊二醇产品中酯类杂质含量约1800ppm，远高于实施例1脱水塔2塔釜物料流的324ppm。同样，对比例2为双塔脱水但不加碱性树脂吸附塔，脱水塔2塔釜物料流的质量含量超过1800ppm，也远高于实施例1脱水塔2塔釜物料流的324ppm。从对比例中还可以看出，脱水过程中伴有大量的酯类杂质生成，若不除去，进入产品精制环节无法有效分离，将对最终新戊二醇产品的色度和品质带来较大影响。

从表2中可以看出，采用本发明新的脱水吸附流程虽然用到两个脱水塔，但是由于脱水塔1的操作温度和回流比较低，脱水塔2的塔顶操作压力较低，从而使得高品味的蒸汽用量显著减少，主要使用低品位蒸汽，整体而言，蒸汽消耗成本降低42％。因此，本发明的低能耗的新戊二醇精制除酯方法，通过流程再造与创新，不仅对于降低新戊二醇产品中的酯类杂质有良好的效果，特别是甲酸-新戊二醇酯的含量降至50ppm以下，而且脱水环节成本显著降低。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)缩合加氢法得到的新戊二醇粗产品，经过高低压闪蒸脱氢后的物料进入第一脱水塔进行初步水分离，将物料中的水分脱除至质量分数为5％～8％，塔顶采出脱除的水分送至废水塔；

2)第一脱水塔塔釜采出含有5％～8％水分的物料流送至第二脱水塔进行进一步精馏脱水处理，塔釜采出不含水的物料流，送至产品精制工序；

3)第二脱水塔塔顶采出含有新戊二醇质量分数为4％～8％的废水物料流，送入碱性树脂吸附塔，经过离子交换树脂吸附处理后，从碱性树脂吸附塔塔顶采出重新返回至脱水塔1中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中第一脱水塔的塔釜温度为115～129℃，优选温度为120～125℃；塔顶操作压力为50kPa～65kPa，优选压力为55kPa～60kPa；回流比为0.2～0.5，优选回流比为0.3～0.4；所述步骤1)中第一脱水塔的填料选取板波纹丝网填料，填料高度为5～10m，优选6～8m。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中第二脱水塔的塔釜温度为155～165℃，优选温度为160～165℃；塔顶操作压力为12～15kPa，优选压力为14～15kPa；回流比为0.5～1，优选回流比为0.6～0.7；所述步骤2)中第二脱水塔的填料选取板波纹丝网填料，填料高度为15～20m，优选18～20m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中所述从第二脱水塔塔顶采出的含有新戊二醇4％～8％的废水物料流经冷凝后送入碱性树脂吸附塔，所述碱性树脂吸附塔的塔径为800mm，装填树脂的体积为2m³；吸附温度为30～50℃，优选35～45℃；吸附时间为1.5h～3h，优选2～2.5h。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述的含有新戊二醇4％～8％的废水物料流中，甲酸-新戊二醇酯的含量为1000～1200ppm，异丁酸-新戊二醇酯的含量为400～600ppm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的碱性树脂吸附塔内装填的碱性离子交换树脂是以甲基丙烯酸甲酯为骨架原料，将甲基丙烯酸甲酯共聚珠体经溶胀后，再胺化得到。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶胀过程的溶胀剂选自二甲基甲酰胺，溶胀时间为2～6h，优选2～4h；所述胺化过程的胺化剂选自四乙烯五胺，胺化反应温度为120～160℃，优选130～140℃，胺化反应时间为8～15h，优选13～14h。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碱性离子交换树脂的平均粒度为300～1200μm，体积交换量为～1.5eq/L，优选1.2～1.3eq/L；均一系数为1.1～1.3，优选均一系数1.15～1.2；优选地，所述碱性离子交换树脂的粒度分布为300～800μm，粒度低于300μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于800μm的树脂体积不大于5％；或所述碱性离子交换树脂的粒度分布为600～1200μm，粒度低于600μm的树脂体积不大于5％，且粒度高于1200μm的树脂体积不大于5％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每立方米碱性树脂在处理500～900吨含有新戊二醇5％的废水物料流后进行再生，优选每立方米碱性树脂处理600～800吨含有新戊二醇5％左右的废水出料流后再生；优选地，所述的再生过程为使用碱性再生溶液进行再生，再生温度为60～100℃，优选70～80℃，再生停留时间为12～36小时，优选20～25小时；更优选地，所述碱性再生溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾的水溶液，以氢氧根质量分数计算，其碱含量为1～10％，优选为氢氧化钠的水溶液，其碱含量为5～8％。

10.用于权利要求1-9任一项所述的一种低能耗的新戊二醇精制脱水除酯方法的装置系统，包括第一脱水塔、第二脱水塔和碱性树脂吸附塔；所述第一脱水塔塔釜采出管线与所述第二脱水塔进料口相连；所述第二脱水塔塔釜采出管线与下一步产品精制工序相连；所述第二脱水塔塔顶采出管线与碱性树脂吸附塔底部进料口相连；所述碱性树脂吸附塔顶部采出管线与第一脱水塔进料口相连。

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