CN115304455A - 一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法及系统。该方法包括：粗乙二醇原料与醛类助剂反应，得到反应后的混合物料；所述的反应后的混合物料经萃取分离，得到萃取液和萃余液；所述萃余液经精馏分离，得到轻组分、乙二醇产品和重组分。该方法解决了现有技术难以分离粗乙二醇原料中的杂质，影响乙二醇的纯度和质量的技术难题，可用于聚酯回收乙二醇纯化的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法及系统。
背景技术
超仿棉聚酯纤维既有天然纤维的柔软舒适等特点，又有化学纤维的易染快干等优点，是综合性能超越天然纤维的新型纤维。超仿棉聚酯纤维一般是在聚酯合成制备过程中引入聚酰胺链段，增强整个分子链的极性，提高分子链间的氢键作用力和共聚酰胺酯的内聚能密度。
聚酰胺酯的生产工艺为：一定量的对苯二甲酸、乙二醇、催化剂先在酯化反应器中进行酯化，随后加入一定量的己内酰胺或聚酰胺和助剂，在聚合反应器中进行共聚合，聚酯反应器中生成的水、复杂降解物及其未反应的乙二醇等组分，经真空系统抽出至粗乙二醇储罐，由乙二醇精制系统进行回收。
目前聚酯真空系统抽出的粗乙二醇的处理方法，主要有：
1、无乙二醇回收精制单元：专利CN1054988A公开了一种直接酯化连续生产聚酯的方法，其工艺不附设回收精制装置对系统过剩的乙二醇进行回收精制，而是将真空系统冷凝的乙二醇直接返回作为原料使用。该工艺会导致聚酯降解产生的醛类、缩醛类在系统累积，导致聚酯的色度下降。
2、设置单工艺塔用于乙二醇精制：专利CN101575122A公开了一种采用一个工艺塔和一个汽提塔对粗乙二醇进行精制的方法，工艺塔塔釜得到精制乙二醇，塔顶得到水、醛类等组分，随后再用汽提塔对废水进行处理。该工艺中，对降解产生的重组分杂质无法分离，并导致杂质在系统内累积，最终导致聚酯色度不达标。《聚酯工业》中2008年第2期21卷发表的“酯化工艺塔的改造”，也是通过单个工艺塔对粗乙二醇进行回收，同样导致精制后的乙二醇纯度不达标。
目前关于超仿棉聚酰胺酯的研究，主要集中在反应工艺、催化剂、助剂等方面，而对聚酰胺酯生产过程中回用乙二醇的精制仅在常规精馏方面。聚酰胺酯制备过程中相对常规聚酯，增加了聚酯改性剂，导致其回收的粗乙二醇组分相对常规聚酯更加复杂，在实验室和工业运行过程中发现，精馏馏出物中微量杂质含量较高，乙二醇铂钴热色度颜色过深，即使更换新型填料、提高回流比等也较难降低产品中微量杂质含量。如何基于常规精馏工艺，通过简单改造，解决现有精馏分离过程中杂质分离难度大的问题，是聚酯，特别是聚酰胺酯规模化连续生产面临的重要问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中聚酯生产过程中回收乙二醇中杂质分离难度大，影响乙二醇的纯度和质量的问题，提供一种新的聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法及系统。该方法所回收的乙二醇产品，与聚酯生产过程中回收乙二醇的精馏产品相比，纯度进一步提高，铂钴热色度进一步下降，提高其在聚酯中的回用掺用量。
本发明第一方面提供了一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法，包括：
S1，粗乙二醇原料与醛类助剂反应，得到反应后的混合物料；
S2，所述的反应后的混合物料经萃取分离，得到萃取液和萃余液；
S3，所述萃余液经精馏分离，得到轻组分、乙二醇产品和重组分。
上述技术方案中，所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，或者为聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺的共聚物，或者为对苯二甲酸、乙二醇与己内酰胺的共聚物。
上述技术方案中，所述的聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺的共聚物，或者为对苯二甲酸、乙二醇与己内酰胺的共聚物。
上述技术方案中，步骤S1中，所述的粗乙二醇原料为含有粗乙二醇的原料，可以为粗乙二醇，也可以为粗乙二醇与新鲜乙二醇的混合料。所述的粗乙二醇源于聚酯生产工艺中副产的富含乙二醇的物料，一般源于真空系统抽出的富含乙二醇的物料，或者是经聚酯工艺塔初步纯化后的富含乙二醇的物料。所述粗乙二醇中包括乙二醇，还包括杂质，所述杂质包括链状或环状的醛、链状或环状的酮、链状或环状的含氮杂质，还可以包括其它含氧杂质，比如含氧杂环、醇类等。所述粗乙二醇原料中，乙二醇的质量含量为75％～95％。所述粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen。所述杂质中，以总氮元素计的质量含量不低于5ppm，优选为不低于50ppm，更优选为不低于100ppm。
上述技术方案中，所述杂质包括但不限于以下物质：水，乙醛，N-乙基吗啉，吗啉乙醇，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮，己内酰胺，乙酰胺，己酰胺，戊二酰亚胺，丁二酰亚胺，2-乙烯基-吡咯啉酮，二乙酰胺等。任选地，所述杂质还可以包括吡啶，2-甲基-1,3-二氧戊环，环戊酮，氨基甲醛，二甘醇，三乙二醇等中的至少一种。
上述技术方案中，步骤S1中，所述助剂为正丙醛、正丁醛、正戊醛中的至少一种。
上述技术方案中，步骤S1中，所述粗乙二醇原料与助剂的质量配比为1000：(0.95～10.5)。
上述技术方案中，步骤S1中，反应条件如下：温度为57～84℃，压力为0.48～1.05MPa，反应时间为29～53分钟。
上述技术方案中，步骤S2中，萃取剂为3-乙基戊烷、3-己基己烷、乙基环己烷、乙基环戊烷、二甲基乙烷、1,3-二甲基戊烷中的至少一种-。
上述技术方案中，步骤S2中，粗乙二醇原料与萃取剂的质量配比为1：(3.8～10.5)。
上述技术方案中，步骤S2中，萃取的操作条件如下：温度为95～158℃，压力为0.47～1.05MPa，萃取时间为29～63分钟。
上述技术方案中，步骤S2中，萃取分离采用一级萃取和两级分离的操作方式，萃取混合物经第一级分离后，得到萃余液(富乙二醇物流)和萃取液，其中萃余液进入精馏系统，萃取液经第二级分离，得到萃取贫液(贫杂质物流)和萃取富液(富杂质物流)。其中，萃取贫液(贫杂质物流)可以作为萃取剂循环使用。
上述技术方案中，第一级分离的操作条件如下：温度为95～158℃，压力为0.47～1.05MPa，时间为57～95分钟。
上述技术方案中，第二级分离的操作条件如下：温度为19～53℃，压力为0.47～1.05MPa，时间为57～95分钟。
上述技术方案中，步骤S3中，精馏分离包含脱轻分离、脱重分离。脱轻分离采用的精馏塔为脱轻塔，脱轻塔的理论塔板数为7～16，脱轻塔塔顶采出水、醛等轻组分。脱重分离采用的精馏塔为脱重塔，脱重塔的塔理论板数为13～32，脱重塔塔顶或侧线采出乙二醇产品，塔釜为二甘醇、三乙二醇等重组分。
上述技术方案中，步骤S3中，脱轻分离的操作条件如下：压力，以绝压计为9～110kPa，塔釜温度为120～217℃，塔顶温度为18～76℃，质量回流比为0.2～3.3。
上述技术方案中，步骤S3中，脱重分离的操作条件如下：压力，以绝压计为9.5～105kPa，塔釜温度为179～302℃，塔顶温度为126～206℃，质量回流比为0.5～8.5。
本发明第二方面提供了一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化系统，包括：反应器、萃取系统和精馏系统，其中萃取系统包括萃取搅拌釜和两级分液罐，精馏系统包括进料缓冲罐、脱轻塔和脱重塔。
上述技术方案中，反应器、萃取搅拌釜、分液罐设置有夹套换热，或盘管换热。
上述技术方案中，所述两级分液罐包括第一级分液罐和第二级分液罐，第一级分液罐的萃余液出口与精馏系统中的精馏进料缓冲罐进口相连，第一级分液罐的萃取液出口与第二级分液罐入口相连，第二级分液罐的萃取贫液出口与萃取搅拌釜的入口相连。
聚酯、聚酰胺等高分子聚合物或其低聚物，在常温下一般较稳定，较高温度下会发生醚化、环化、热降解、热氧降解等一系列副反应，可以生成乙醛、2-甲基-1,3-二氧戊环，N-乙基吗啉，吗啉乙醇，吡啶，环戊酮，氨基甲醛，戊二酰亚胺，丁二酰亚胺，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮，2-乙烯基-吡咯啉酮，己内酰胺，乙酰胺，二乙酰胺，己酰胺等几十种杂质组分。该系列杂质与乙二醇构成的混合物系不但很复杂，而且目前仍无法弄清楚乙二醇与多种杂质间的相互影响，比如发明人实际研究过程中发现：虽然部分杂质与乙二醇泡点差异较大，但由于不同化学组分交互影响导致部分杂质组分与乙二醇呈现非理想气液平衡行为，即部分杂质与乙二醇同时从精馏塔顶馏出，导致乙二醇产品中含有对聚酯色度指标有显著影响的杂质，而目前尚不清楚对影响色度的杂质如何进行有效脱除。
发明人经试验发现，采用常规萃取工艺，乙二醇和杂质仍难以有效分离，发明人创造性的对粗乙二醇原料进行预反应，并通过优选萃取剂，实现乙二醇与降解杂质在溶剂中的差异分配、同时实现降解杂质不同温度差异分配，使乙二醇与杂质得到有效分离，解决了现有技术难以分离粗乙二醇原料中的杂质，影响乙二醇的纯度和质量的技术难题。此外，萃取剂能够有效回收并循环利用，工艺流程简洁、有效，易于工业实施。
附图说明
图1为本发明提供的一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化系统的示意图；
其中，附图标记说明如下：
1为来自聚酯真空系统的粗乙二醇储罐，2为反应器，3为萃取搅拌釜，4为两级分液罐(包括第一级分液罐(上)和第二级分液罐(下))，5为精馏进料缓冲罐，6为脱轻塔，7为脱重塔。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，乙二醇组分分析、铂钴色度测定按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”、“4.3色度的测定”的分析方法进行分析。
本发明中，乙二醇物料中氮元素含量采用三菱总氮分析仪NSX-2100V分析仪进行测试，分析方法为氩气流量200ml/min，氧气流量400ml/min，燃烧温度为1000～1050℃。总氮累积脱除率采用直接计算法，以质量计，计算公式为：
本发明提供了一种聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的纯化系统(如图1)，包含反应器2、萃取系统和精馏系统，其中萃取系统包括萃取搅拌釜3和两级分液罐4，精馏系统包括精馏进料缓冲罐5、脱轻塔6和脱重塔7。本发明实施例中，所述纯化系统采用一个反应器，萃取系统采用一个萃取搅拌釜，第一级分液罐和第二级分液罐。第一级分液罐的萃余液出口与精馏系统中的精馏进料缓冲罐5进口相连，第一级分液罐的萃取液出口与第二级分液罐入口相连。第二级分液罐的萃取贫液出口与萃取搅拌釜3的入口相连。其中，反应器2、萃取搅拌釜3、分液罐4设置有夹套换热。反应器2、萃取搅拌釜3、第一级分液罐为采用低压蒸汽换热，第二级分液罐采用冷却水换热。
本发明提供了一种聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法采用如图1的纯化系统，包括：粗乙二醇原料(比如粗乙二醇源于聚酯真空系统抽出的富含乙二醇的物料，或者是经聚酯工艺塔初步纯化后的富含乙二醇的物料)进入粗乙二醇储罐1中，粗乙二醇原料与醛类助剂引入反应器2中进行反应，得到反应后的混合物料进入萃取搅拌釜3，得到的萃取混合物进入两级分液罐4中的第一级分液罐(上)，经第一级分离后，得到萃余液(富乙二醇物流)和萃取液，其中萃余液进入精馏系统，萃取液经两级分液罐4中的第二级分液罐(下)，得到萃取贫液(贫杂质物流)和萃取富液(富杂质物流)。其中，萃取贫液(贫杂质物流)可以作为萃取剂循环使用。所述萃余液进入精馏进料缓冲罐5，然后进入脱轻塔6脱除轻组分后的物流进入脱重塔7脱除重组分，得到乙二醇产品。
【实施例1】
本实施例采用的纯化系统如图1。
本实施例中所用的聚酯为对苯二甲酸、乙二醇与己内酰胺的共聚物，聚酯真空系统抽出的粗乙二醇，其质量组成包括：乙二醇80.1％，水9.4％，乙醛0.5％，N-乙基吗啉0.17％，吗啉乙醇0.17％，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮0.42％，己内酰胺4.19％，乙酰胺0.67％，己酰胺0.17％，戊二酰亚胺0.17％，丁二酰亚胺0.59％，2-乙烯基-吡咯啉酮0.25％，二乙酰胺0.25％，2-甲基-1,3-二氧戊环0.34％，环戊酮0.67％，氨基甲醛0.25％，余量为其它组分。粗乙二醇中的含氮杂质以总氮计的质量含量为11500ppm。
萃取预处理助剂为正丁醛；粗乙二醇与萃取预处理助剂的配比为，按质量计，1000：5；萃取预处理反应操作温度为70℃，操作压力为0.7MPa，反应时间为45分钟。
萃取剂为乙基环戊烷；粗乙二醇与萃取剂的配比为，按质量计，1：7；萃取搅拌釜操作温度为125℃，操作压力为0.7MPa，萃取时间为45分钟。第一级分液罐操作温度为125℃，操作压力为0.7MPa，萃取时间为75分钟；第二级分液罐操作温度为35℃，操作压力为0.7MPa，萃取时间为75分钟。第一级分液罐的萃余液(富乙二醇物流)进入后继精馏系统，第一级分液罐的萃取相进入第二级分液罐，第二级分液罐的萃取富液(富杂质物流)排至界外，第二级分液罐的萃取贫液(贫杂质物流)返回至萃取搅拌釜。
本实施例中所述的精馏系统包含脱轻塔、脱重塔两个精馏塔。脱轻塔理论板数为11，脱轻塔塔顶采出水、醛等轻组分；脱重塔理论板数为22，脱重塔塔顶采出合格乙二醇产品，塔釜为二甘醇、三乙二醇等重组分。脱轻塔的操作压力，以绝压计为55kPa，塔釜温度为178℃，塔顶温度为54℃，质量回流比为1.6。脱重塔的操作压力，以绝压计为55kPa，塔釜温度为247℃，塔顶温度为178℃，质量回流比为4.3。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为82.0％，乙二醇质量纯度为99.75％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至200Hazen。
【实施例2】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：调整萃取与精馏工艺部分参数，具体如下：
萃取预处理助剂为正丁醛；粗乙二醇与萃取预处理助剂的配比为，按质量计，1000：10；萃取预处理反应操作温度为80℃，操作压力为1MPa，反应时间为50分钟。
萃取剂为乙基环戊烷；粗乙二醇与萃取剂的配比为，按质量计，1：10；萃取搅拌釜操作温度为150℃，操作压力为1MPa，萃取时间为60分钟。一级分液罐操作温度为150℃，操作压力为1MPa，萃取时间为90分钟；第二级分液罐操作温度为20℃，操作压力为0.5MPa，萃取时间为90分钟。第一级分液罐的萃余液(富乙二醇物流)进入后继精馏系统，第一级分液罐的萃取相进入第二级分液罐，第二级分液罐的萃取富液(富杂质物流)排至界外，第二级分液罐的萃取贫液(贫杂质物流)返回至萃取搅拌釜。
脱轻塔理论板数为14，脱轻塔塔顶采出水、醛等轻组分；脱重塔理论板数为30，脱重塔塔顶采出合格乙二醇，塔釜为二甘醇、三乙二醇等重组分。脱轻塔的操作压力，以绝压计为10kPa，塔釜温度为133℃，塔顶温度为20℃，回流比为3。脱重塔的操作压力，以绝压计为10kPa，塔釜温度为188℃，塔顶温度为133℃，质量回流比为8。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为90％，乙二醇质量纯度为99.86％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至130Hazen。
【实施例3】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：调整萃取与精馏工艺部分参数，具体如下：
萃取预处理助剂为正丁醛；粗乙二醇与萃取预处理助剂的配比为，按质量计，1000：1；萃取预处理反应操作温度为60℃，操作压力为0.5MPa，反应时间为30分钟。
萃取剂为乙基环戊烷；粗乙二醇与萃取剂的配比为，按质量计，1：4；萃取搅拌釜操作温度为100℃，操作压力为0.5MPa，萃取时间为30分钟。一级分液罐操作温度为100℃，操作压力为0.5MPa，萃取时间为60分钟；二级分液罐操作温度为50℃，操作压力为1MPa，萃取时间为60分钟。一级分液罐的萃余液(富乙二醇物流)进入后继精馏系统，一级分液罐的萃取相进入二级分液罐，二级分液罐的萃取富液(富杂质物流)排至界外，二级分液罐的萃取贫液(贫杂质物流)返回至萃取搅拌釜。
脱轻塔理论板数为8，脱轻塔塔顶采出水、醛等轻组分；脱重塔理论板数为14，脱重塔塔顶采出合格乙二醇，塔釜为二甘醇、三乙二醇等重组分。脱轻塔的操作压力，以绝压计为100kPa，塔釜温度为197℃，塔顶温度为69℃，质量回流比为0.2。脱重塔的操作压力，以绝压计为100kPa，塔釜温度为288℃，塔顶温度为196℃，质量回流比为0.6。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为75％，乙二醇质量纯度为99.67％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至300Hazen。
【实施例4】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料、纯化工艺步骤及装置，同实施例3。与实施例3不同之处仅在于：萃取预处理助剂为正丙醛。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为72％，乙二醇质量纯度为99.61％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至350Hazen。
【实施例5】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例2。与实施例2不同之处仅在于：萃取预处理助剂为正戊醛。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为92％，乙二醇质量纯度为99.88％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至100Hazen。
【实施例6】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：萃取剂为3-乙基戊烷。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为82.5％，乙二醇质量纯度为99.79％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至190Hazen。
【实施例7】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：萃取剂为3-己基己烷。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为82.3％，乙二醇质量纯度为99.77％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至200Hazen。
【实施例8】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：萃取剂为乙基环己烷。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为82.4％，乙二醇质量纯度为99.78％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至190Hazen。
【实施例9】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：萃取剂为二甲基乙烷。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为81.4％，乙二醇质量纯度为99.71％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至220Hazen。
【实施例10】
本实施例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例1。与实施例1不同之处仅在于：萃取剂为1,3-二甲基戊烷。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为81.9％，乙二醇质量纯度为99.70％。粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen，经纯化之后，所得乙二醇产品的铂钴热色度降至210Hazen。
【对比例1】
本对比例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例3。与实施例3不同之处仅在于：调整萃取预处理助剂量为0。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为30％，乙二醇质量纯度为99.1％。粗乙二醇纯化前后铂钴热色度均大于500Hazen。
【对比例2】
本对比例所用的聚酰胺酯生产过程中回收乙二醇的粗乙二醇原料组成、纯化工艺步骤及装置，同实施例3。与实施例3不同之处仅在于：调整萃取预处理助剂和萃取剂量同时为0。
按照《GB/T 4649-2008工业用乙二醇》标准文件中“4.2乙二醇含量的测定”进行分析，萃取-精馏耦合工艺对降解杂质(以总氮计)的累积脱除率为10％，乙二醇质量纯度为98.71％。粗乙二醇铂钴热色度纯化前后均大于500Hazen。
以上详细描述了本发明的具体实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化方法，包括：
S1，粗乙二醇原料与醛类助剂反应，得到反应后的混合物料；
S2，所述的反应后的混合物料经萃取分离，得到萃取液和萃余液；
S3，所述萃余液经精馏分离，得到轻组分、乙二醇产品和重组分。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，或者为聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺的共聚物，或者为对苯二甲酸、乙二醇与己内酰胺的共聚物；优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺的共聚物，或者为对苯二甲酸、乙二醇与己内酰胺的共聚物。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述的粗乙二醇原料为含有粗乙二醇的原料；所述的粗乙二醇源于聚酯生产工艺中副产的富含乙二醇的物料；所述粗乙二醇中包括乙二醇，还包括杂质，所述杂质包括链状或环状的醛、链状或环状的酮、链状或环状的含氮杂质。
4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述粗乙二醇原料中，乙二醇的质量含量为75％～95％；所述粗乙二醇铂钴热色度大于500Hazen；
优选地，所述杂质中，以总氮元素计的质量含量不低于5ppm，优选为不低于50ppm，更优选为不低于100ppm。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述杂质包括水，乙醛，N-乙基吗啉，吗啉乙醇，N-甲基-3-吡咯啉-2-酮，己内酰胺，乙酰胺，己酰胺，戊二酰亚胺，丁二酰亚胺，2-乙烯基-吡咯啉酮，二乙酰胺；
任选地，还包括吡啶，2-甲基-1,3-二氧戊环，环戊酮，氨基甲醛，二甘醇，三乙二醇中的至少一种。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述助剂为正丙醛、正丁醛、正戊醛中的至少一种。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述粗乙二醇原料与助剂的质量配比为1000：(0.95～10.5)；
和/或，步骤S1中，反应条件如下：温度为57～84℃，压力为0.48～1.05MPa，反应时间为29～53分钟。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，萃取剂为3-乙基戊烷、3-己基己烷、乙基环己烷、乙基环戊烷、二甲基乙烷、1,3-二甲基戊烷中的至少一种；
和/或，步骤S2中，粗乙二醇原料与萃取剂的质量配比为1：(3.8～10.5)；
和/或，步骤S2中，萃取的操作条件如下：温度为95～158℃，压力为0.47～1.05MPa，萃取时间为29～63分钟。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，萃取分离采用一级萃取和两级分离的操作方式，萃取混合物经第一级分离后，得到萃余液即富乙二醇物流和萃取液，其中萃余液进入精馏系统，萃取液经第二级分离，得到萃取贫液即贫杂质物流和萃取富液即富杂质物流；
优选地，第一级分离的操作条件如下：温度为95～158℃，压力为0.47～1.05MPa，时间为57～95分钟；
优选地，第二级分离的操作条件如下：温度为19～53℃，压力为0.47～1.05MPa，时间为57～95分钟；
优选地，萃取贫液作为萃取剂循环使用。
10.按照权利要求1或9所述的方法，其特征在于，步骤S3中，精馏分离包含脱轻分离、脱重分离；其中脱轻分离采用的精馏塔为脱轻塔，脱轻塔的理论塔板数为7～16，脱轻塔塔顶采出轻组分；脱重分离采用的精馏塔为脱重塔，脱重塔的塔理论板数为13～32，脱重塔塔顶或侧线采出乙二醇产品，塔釜为重组分；
优选地，步骤S3中，脱轻分离的操作条件如下：压力，以绝压计为9～110kPa，塔釜温度为120～217℃，塔顶温度为18～76℃，质量回流比为0.2～3.3；
优选地，步骤S3中，脱重分离的操作条件如下：压力，以绝压计为9.5～105kPa，塔釜温度为179～302℃，塔顶温度为126～206℃，质量回流比为0.5～8.5。
11.一种聚酯生产过程中回收乙二醇的纯化系统，包括：反应器、萃取系统和精馏系统，其中萃取系统包括萃取搅拌釜和两级分液罐，精馏系统包括进料缓冲罐、脱轻塔和脱重塔；
优选地，所述两级分液罐包括第一级分液罐和第二级分液罐，第一级分液罐的萃余液出口与精馏系统中的精馏进料缓冲罐进口相连，第一级分液罐的萃取液出口与第二级分液罐入口相连；
优选地，第二级分液罐的萃取贫液出口与萃取搅拌釜的入口相连。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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