CN115380018A - 回收单丙二醇 - Google Patents
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Abstract
公开了一种从包含生物衍生二醇和有机杂质的混合物中回收单丙二醇的方法。该方法可以包括：(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离，其中第一蒸馏过程在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行；和(ii)回收单丙二醇。进一步公开了可通过该方法获得的单丙二醇。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的方法。本公开还涉及单丙二醇。
背景技术
单丙二醇(MPG，也称为1,2-丙二醇)是一种重要的原材料，可用于例如聚合物的制造中。单丙二醇是一种通常被认为是安全的化合物，可进一步用于例如食品应用以及局部、口服和一些静脉内药物制剂的载体。单丙二醇可以由环氧丙烷生产，例如通过在200℃-220℃的非催化高温过程，或通过在离子交换树脂或少量硫酸或碱存在下在150℃-180℃进行的催化过程来进行生产。单丙二醇也可以从生物柴油生产的副产品甘油中获得。
此外，单丙二醇可以由糖与单乙二醇一起生产。然而，当由糖生产多元醇如单乙二醇和单丙二醇时，还形成了其他二醇、醇和其他物质作为副产物。通常，当从这种组合物中蒸馏出单乙二醇时，单丙二醇可能与其他较轻的杂质一起作为副产物获得，并且需要进一步纯化。然而，单丙二醇的纯化具有挑战性。因此，本发明人认识到，需要提供一种回收纯化的单丙二醇的方法，例如当生产单乙二醇时从副产物中回收。
发明内容
公开了一种从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的方法。该混合物可以包含有机杂质。该方法可以包括：(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离。第一蒸馏过程可以在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行。该方法可以进一步包括(ii)回收单丙二醇。
进一步公开了一种从包含生物衍生二醇和有机杂质的混合物中回收单丙二醇的方法，其中该混合物包含占混合物总重量的至少50重量％的量的单丙二醇。该方法可以包括：
(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离，其中第一蒸馏过程在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行；和
(ib)在第二蒸馏过程中将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离，其中第二蒸馏过程在90–150℃范围内的温度和0.05–0.2巴范围内的压力下进行。该方法可以进一步包括(ii)回收单丙二醇。
此外，公开了可通过本说明书中公开的方法获得的单丙二醇。
附图说明
所附附图提供了对说明书的实施方式的进一步理解并构成说明书的一部分，其例示了各种实施方式。在附图中：
图1a公开了本说明书中揭示的装置/设置的一个实施方式；
图2a公开了本说明书中揭示的装置/设置的一个实施方式；和
图2b公开了本说明书中揭示的装置/设置的另一个实施方式。
具体实施方式
公开了一种从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的方法。该混合物可以包含有机杂质。该方法可以包括：(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离。第一蒸馏过程可以在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行。该方法可以进一步包括(ii)回收单丙二醇。
进一步公开了一种从包含生物衍生二醇和有机杂质的混合物中回收单丙二醇的方法，其中该混合物包含占混合物总重量的至少50重量％的量的单丙二醇。该方法可以包括：
(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离，其中第一蒸馏过程在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行；和
(ib)在第二蒸馏过程中将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离，其中第二蒸馏过程在90–150℃范围内的温度和0.05–0.2巴范围内的压力下进行。该方法可以进一步包括(ii)回收单丙二醇。
此外，还公开了可通过本说明书中公开的方法获得的单丙二醇。
用于回收单丙二醇的方法可以通过使用用于从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的装置(设置)来进行。该装置可以包括：第一蒸馏塔，其配置为在140-200℃范围内的温度和0.3-1.0巴范围内的压力下运行，用于将有机杂质与单丙二醇分离。该装置可以进一步包括被配置为回收单丙二醇的回收单元。
在本说明书中，特定范围内的术语“温度”用于分别指用于进行蒸馏过程本身的温度或在蒸馏塔中使用的温度。本领域技术人员清楚的是，蒸馏塔中的温度本身可能不同于例如可操作地连接到蒸馏塔的冷凝器或再沸器中的温度。特定范围内的术语“温度”可以是蒸馏塔本身任何部分的温度。
在本说明书中，特定范围内的术语“压力”分别用于指蒸馏过程或蒸馏塔的顶部压力。
蒸馏通常可以被认为是通过使用选择性沸腾和冷凝从液体混合物中分离组分或物质的过程。蒸馏可能导致基本上完全分离成几乎纯的组分，或者可能是增加混合物中选定组分的浓度的部分分离。蒸馏过程利用混合物中不同组分的相对挥发性的差异。
包含生物衍生二醇的混合物可以包含例如单乙二醇(MEG，也称为乙二醇或1,2-乙二醇)、单丙二醇(MPG，也称为1,2-丙二醇)、丁二醇(BDO，也称为丁烷二醇)和有机杂质。这种生物基二醇的混合物可以衍生自例如用于生产二醇(glycol)的方法，例如生产单乙二醇的方法。在一个实施方式中，包含生物衍生二醇的混合物包含单丙二醇、丁二醇和有机杂质。丁二醇可能以OH单元所在位置彼此不同的结构出现。这样的结构例如是1,2-丁二醇、2,3-丁二醇和1,4-丁二醇。
基于该混合物的总重量，该混合物可以包含至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少92重量％的单乙二醇、单丙二醇、丁二醇和有机杂质。该方法可以包括从混合物中回收单丙二醇，该混合物以其总重量计包含至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少92重量％的单乙二醇、单丙二醇、丁二醇和有机杂质。基于该混合物的总重量，该混合物可以包含至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少92重量％的单丙二醇、丁二醇和有机杂质。该方法可以包括从混合物中回收单丙二醇，该混合物以其总重量计包含至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少92重量％的单丙二醇、丁二醇和有机杂质。
在一个实施方式中，基于混合物的总重量，混合物包含至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％的单丙二醇。所述方法可以包括从混合物中回收单丙二醇，该混合物以其总重量计包含至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％的单丙二醇。
包含生物衍生二醇的混合物可以进一步包含水。在一个实施方式中，基于混合物的总重量，混合物包含5-10重量％或7-8重量％的水。在一个实施方式中，混合物基本上不包含水。
如上所述，单丙二醇可以作为副产物从制备二醇的液体组合物的过程中产生，该液体组合物包含例如单乙二醇。
这种二醇的液体组合物可以由木基原料制备，例如由硬木或软木制备。木基原料可以源自例如松树、杨树、山毛榉、白杨、云杉、桉树、白蜡树、橡树、枫树、栗树、柳树或桦树。木基原料也可以是这些(木基原料)的任意组合或混合物。
在一个实施方式中，一种用于生产二醇的液体组合物的方法可以包括：
-提供源自木基原料并包含木屑的木基给料，并使该木基给料经受至少一种预处理以形成液体部分和包含固体纤维素颗粒的部分；
-使包含固体纤维素颗粒的部分经受酶水解以形成木质素部分和碳水化合物部分；
-使碳水化合物部分经受催化转化以形成二醇的液体组合物。
提供木基给料可以包括使木基原料经受机械处理，该机械处理选自对木基原料进行剥皮、切片、分割、切割、打浆、研磨、压碎、分裂、筛分和/或洗涤，以形成木基给料。提供木基给料可以包括购买木基给料。
木质给料的预处理可以包括以下中的至少一种：对木基给料进行预汽蒸，对木基给料进行浸渍处理，以及对木基给料进行蒸汽爆破。
预处理可以包括对木基给料进行预汽蒸。预处理可以包括浸渍处理和/或蒸汽爆破，并且在对木基给料进行浸渍处理和/或蒸汽爆破之前可以包括对木基给料进行预汽蒸。木基给料的预汽蒸可以在常压下用温度为100-130℃的蒸汽进行。在预汽蒸期间，木基给料用低压蒸汽处理。也可以用温度低于100℃、或低于98℃、或低于95℃的蒸汽进行预汽蒸。
此外，预处理可以包括使木基给料经受至少一个用浸渍液进行的浸渍处理。可以对从机械处理和/或从预汽蒸接收的木基给料进行浸渍处理。预处理可以包括，在进行蒸汽爆破之前，使木基给料经受至少一个用浸渍液进行的浸渍处理，所述浸渍液选自水、至少一种酸、至少一种碱、至少一种醇，或其任何组合或混合物。浸渍液可包括水、至少一种酸、至少一种碱、至少一种醇、或它们的任何组合或混合物。
预处理可以包括对木基给料进行蒸汽爆破。来自机械处理、预汽蒸步骤和/或来自浸渍处理的木基给料可以经受蒸汽爆破。
预处理可以包括以下中的至少一项：对木基材料进行机械处理以形成木基给料，对木基给料进行预汽蒸，对木基给料进行浸渍处理，以及对木基给料进行蒸汽爆破。预处理可以包括对木基材料进行机械处理以形成木基给料，对木基给料进行预汽蒸，对预汽蒸过的木基给料进行浸渍处理，以及对浸渍过的木基给料进行蒸汽爆破。预处理可以包括对木基给料进行预汽蒸，对预汽蒸过的木基给料进行浸渍处理，以及对浸渍过的木基给料进行蒸汽爆破。预处理可以包括木基给料的浸渍处理和浸渍过的木基给料的蒸汽爆破。也就是说，已经进行了浸渍处理的木基给料可以随后进行蒸汽爆破。此外，经过预汽蒸的木基给料可以随后进行浸渍处理，然后经过浸渍处理的木基给料可以进行蒸汽爆破。
在本说明书中，术语“蒸汽爆破”可以指一种半水解过程，其中木基给料在反应器中在0.17–3.25MPaG的压力下用温度为130-240℃的蒸汽进行处理，然后对蒸汽处理过的木基给料进行突然、爆炸性地减压，导致纤维结构破裂。蒸汽爆破的输出流可以与合适的液体(例如水)混合以形成包含固体纤维素颗粒的浆料。包含固体纤维素颗粒的部分可以通过合适的分离方法与液体部分分离，例如通过固液分离进行。
包含固体纤维素颗粒的部分的酶水解可以在30-70℃、或35-65℃、或40-60℃、或45-55℃、或48-53℃的温度下进行，同时在进行的过程中将包含固体纤维素颗粒的部分的pH保持在3.5-6.5、或4.0-6.0、或4.5-5.5，其中允许酶水解持续20-120小时，或30-90小时，或40-80小时。酶水解可导致形成木质素部分和碳水化合物部分。酶是酶水解的催化剂。酶反应降低了pH值，并且通过缩短纤维素纤维的长度还可以降低粘度。使包含固体纤维素颗粒的部分经受酶水解可导致纤维素被酶转化为葡萄糖单体。存在于包含固体纤维素颗粒的部分中的木质素可以基本上保持为固体形式。
至少一种酶可用于进行酶水解。至少一种酶可以选自下组：纤维素酶、半纤维素酶、漆酶和木质素分解过氧化物酶。纤维素酶是由具有不同比活性的协同酶组成的多蛋白复合物，可分为外切和内切纤维素酶(葡聚糖酶)和β-葡萄糖苷酶(纤维二糖)。酶可以是可商购的纤维素酶混合物或现场制造的。
碳水化合物部分的催化转化可包括使碳水化合物部分经受催化氢解。也就是说，在步骤iii)中，碳水化合物部分可以在氢气存在下经受催化剂。催化转化可以在水的存在下进行。在一个实施方式中，碳水化合物部分的催化转化包括使碳水化合物部分在溶剂，优选水和催化剂体系的存在下进行催化氢化。催化转化可以在包含一种或多种催化剂的催化剂体系存在下进行。
使碳水化合物部分经历催化转化可以产生二醇的液体组合物。催化转化至少完成氢解(hydrogenolation)和加氢裂化反应以实现碳水化合物部分的氢解和加氢裂化，从而形成二醇的液体组合物。二醇的液体组合物可以包括单乙二醇、单丙二醇和丁二醇；或由单乙二醇、单丙二醇和丁二醇组成。基于二醇的液体组合物的总重量，这些二醇可以以0.1-40重量％的浓度存在。二醇的液体组合物还可以包含其他副产物。
例如，从二醇的液体组合物中回收单乙二醇可以例如通过选自以下的分离技术进行：吸附、蒸发、蒸馏、萃取蒸馏、共沸蒸馏、真空蒸馏、常压蒸馏、膜分离、过滤、反应纯化或它们的组合。
当从二醇的液体组合物中回收大部分单乙二醇时，可以同时将包含生物衍生二醇的混合物作为副产物回收。然而，二醇的液体组合物中的部分单乙二醇可能保留在混合物中。
然而，在当前说明书中应用的包含生物衍生二醇的混合物也可以由用于生产二醇的任何其他方法提供。本说明书中描述的方法不应被理解为受限于上述用于生产二醇的液体组合物的方法。
除非另有说明，否则本说明书中的表述“包含生物衍生二醇的混合物”应理解为一种或多种二醇的混合物，其衍生自基于生物的来源或原材料。在一个实施方式中，生物衍生二醇是木材衍生的二醇。因此，二醇可以衍生自例如硬木、软木或它们的组合。二醇也可以衍生自阔叶木。二醇可以衍生自例如松树、杨树、山毛榉、白杨、云杉、桉树、白蜡树或桦树，或来自这些(来源/原材料)的任何组合或混合物。
发明人发现包含生物衍生二醇的混合物还可能包含有机杂质。在一个实施方式中，有机杂质的特征在于当通过气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)测定时的保留时间为6.5-6.7分钟。在一个实施方式中，有机杂质的特征在于当通过气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)测定时的保留时间为6.5-6.7分钟，该气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)具有以下参数：柱为DB-HeavyWax(30m x 0.32mm，0.5μm)；载气为氦气，流速为1.9ml/分钟；注射温度为250℃。样品无需稀释即可注入用于鉴定或定性分析。起始温度为140℃，烘箱在此温度下保持10分钟。然后以每分钟15℃的加热速率将温度升至270℃。然后将样品在该温度下保持10分钟。总运行时间为28.67分钟。
在一个实施方式中，有机杂质的特征在于当通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定时具有在59m/z处的最高峰值。在一个实施方式中，有机杂质的特征在于当通过具有上述柱的气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定时具有在59m/z处的最高峰值。有机杂质的特征还在于当通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定时具有在45m/z处的额外峰值。
有机杂质可与单丙二醇形成共沸物，由此将其与单丙二醇分离以获得高产率的纯单丙二醇可能具有挑战性。发明人发现共沸物可以在低压下存在，但是当压力升高到至少0.3巴时，例如升高到至少0.5巴或至少0.7巴时，共沸物可能消失或被破坏，使得有机杂质和单丙二醇可通过蒸馏至少部分地分离。
因此，所述方法包括在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离，其中第一蒸馏过程在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行。在一个实施方式中，第一蒸馏过程在150-190℃或160-180℃范围内的温度下进行。在一个实施方式中，第一蒸馏过程在0.5-0.9巴或0.7-0.8巴范围内的压力下进行。
第一蒸馏过程可以在第一蒸馏塔中进行。第一蒸馏塔可以配置为在140-200℃范围内的温度和0.3-1.0巴范围内的压力下运行，用于将有机杂质与单丙二醇分离。在一个实施方式中，第一蒸馏塔配置为在150-190℃或160-180℃范围内的温度下运行。在一个实施方式中，第一蒸馏塔配置为在0.5-0.9巴或0.7-0.8巴范围内的压力下运行。
所述方法可以包括将混合物进料到第一蒸馏过程中。该装置可以包括泵，该泵配置为将混合物进料到第一蒸馏塔中。
本说明书中公开的方法还可以包括：(ib)在第二蒸馏过程中将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离，其中第二蒸馏过程在90–150℃范围内的温度和0.05–0.2巴范围内的压力下进行。2,3-丁二醇可以作为在步骤(ib)中与单丙二醇分离的二醇的一个实例。还可以在步骤(ib)中将可能存在的沸点低于单丙二醇沸点的其他组分与单丙二醇分离。
步骤(ia)和(ib)可以以任何顺序一个接一个地进行。也就是说，步骤(ia)可以在步骤(ib)之前，反之亦可。在一个实施方式中，(ia)在(ib)之前进行，或(ia)在(ib)之后进行。在一个实施方式中，步骤(ia)和(ib)是以任何顺序一个接一个地进行的连续步骤。也就是说，步骤(ia)之后可以直接跟随着进行步骤(ib)，或者步骤(ib)之后可以直接跟随着进行步骤(ia)。
以相应的方式，该装置可以包括第二蒸馏塔，该第二蒸馏塔被配置为在90-150℃范围内的温度和0.05-0.2巴范围内的压力下运行，用于将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离。第一蒸馏塔和第二蒸馏塔可以以任何顺序在操作上一个接一个地布置。也就是说，第一蒸馏塔可在操作上布置在第二蒸馏塔之前，或反之亦可。
在一个实施方式中，第一蒸馏塔可操作地布置在第二蒸馏塔之前，或第一蒸馏塔可操作地布置在第二蒸馏塔之后。在一个实施方式中，第一蒸馏塔可在操作上布置在第二蒸馏塔之前。在一个实施方式中，第一蒸馏塔可在操作上布置在第二蒸馏塔之后。
在一个实施方式中，第二蒸馏过程在100-140℃或110-130℃范围内的温度下进行。在一个实施方式中，第二蒸馏过程在0.1-0.15巴范围内的压力下进行。在一个实施方式中，第二蒸馏过程在0.05-0.15巴或0.1-0.2巴范围内的压力下进行。在一个实施方式中，第二蒸馏塔配置为在100-140℃或110-130℃范围内的温度下进行。在一个实施方式中，第二蒸馏塔配置为在0.1-0.15巴范围内的压力下运行。在一个实施方式中，第二蒸馏塔配置为在0.05-0.15巴或0.1-0.2巴范围内的压力下运行。
本说明书中公开的方法还可以包括：
-在来自第一蒸馏过程的第一底部料流中移除有机杂质；和
-在来自第一蒸馏过程的第一顶部料流中移除单丙二醇。
本说明书中公开的方法还可以包括：
-在来自第二蒸馏过程的第二顶部料流中移除沸点低于单丙二醇沸点的二醇；和
-在来自第二蒸馏过程的第二底部料流中移除单丙二醇。
在一个实施方式中，第一蒸馏过程在第二蒸馏过程之前进行。在一个实施方式中，除了单丙二醇之外，第一顶部料流可能还包含沸点低于单丙二醇沸点的二醇。在一个实施方式中，该方法包括将第一顶部料流进料到第二蒸馏过程中。在一个实施方式中，该装置包括配置为将第一顶部料流进料到第二蒸馏塔中的泵。第一底部料流可能包含有机杂质。
在一个实施方式中，第一蒸馏过程在第二蒸馏过程之后进行。在一个实施方式中，除了单丙二醇之外，第二底部料流还包含有机杂质。在一个实施方式中，该方法包括将第二底部料流进料到第一蒸馏过程中。在一个实施方式中，该装置包括配置为将第二底部料流进料到第一蒸馏塔中的泵。
沸点低于单丙二醇沸点的二醇可以在第二蒸馏塔中提供的蒸馏条件下与单丙二醇分离。2,3-丁二醇可作为此类二醇的一个例子。2,3-丁二醇在大气压下的沸点为177℃，而单丙二醇在大气压下的沸点为187℃。
来自第二蒸馏过程的第二顶部料流可能基本上不包含单丙二醇。第二顶部料流可包含丁二醇，例如2,3-丁二醇。第二顶部料流还可以包含水。
因此，作为第二蒸馏过程的结果，混合物中可能存在的沸点高于例如其他二醇的单丙二醇可以从第二蒸馏过程中在第二底部料流中移除或排出。
单丙二醇可以在第二底部料流中从第二蒸馏过程中回收。除了单丙二醇之外，第二底部料流还可以包含少量或残余量的单乙二醇和/或丁二醇。基于第二底部料流的总重量，第二底部料流中单乙二醇的量可为至多0.5重量％，或至多0.3重量％，或至多0.2重量％。基于第二底部料流的总重量，第二底部料流中丁二醇的量可为至多0.1重量％，或至多0.08重量％，或至多0.07重量％。
如果第二蒸馏过程在第一蒸馏过程之前进行，则第二底部料流除了单丙二醇之外还可能包含有机杂质。
如果第二蒸馏过程在第一蒸馏过程之后进行，那么第二底部料可能基本不包含显著量的有机杂质，因为有机杂质可能已经在第一蒸馏过程中与单丙二醇分离。
因此，第一蒸馏过程具有能够分离有机杂质和单丙二醇的附加效用，从而可以以高浓度回收单丙二醇。发明人惊奇地发现，通过在第一蒸馏过程中使用的运行条件，可以破坏在有机杂质和单丙二醇之间可能形成的共沸物。单丙二醇可以作为第一顶部料流从第一蒸馏过程中回收，而有机杂质可以作为第一底部料流从第一蒸馏过程中回收。
第一蒸馏塔可包含50–120个蒸馏阶段(级)。第二蒸馏塔可包含50–120个蒸馏阶段(级)。
在一个实施方式中，回流比至少为5，或至少为10。
该装置还可以包括再沸器和/或冷凝器。也就是说，蒸馏塔可操作地连接到再沸器和/或冷凝器。
该方法可以包括以至少99重量％、或至少99.5重量％、或至少99.7重量％、或至少99.9重量％、或至少99.99重量％的浓度回收单丙二醇。公开了可通过本说明书中公开的方法获得的单丙二醇，其中以至少99重量％的浓度回收单丙二醇。在一个实施方式中公开了单丙二醇，其中以至少99.5重量％、或至少99.7重量％、或至少99.9重量％、或至少99.99重量％的浓度回收单丙二醇。
该装置可以包括被配置为回收单丙二醇的回收单元。在一个实施方式中，回收单元是罐、储存箱等。
本说明书中描述的方法具有能够将存在的有机杂质与单丙二醇分离的附加效用。本说明书中描述的方法具有附加效用，即能够从生物基二醇流中以最高达例如99.9％的浓度回收单丙二醇。使用第一蒸馏过程具有附加效用，即能够使用可以使得有机杂质和单丙二醇之间可能的共沸物可以消失并且能够分离有机杂质和单丙二醇的蒸馏条件。
实施例
下面将具体参考各个实施方式。
以下描述如此详细地公开了一些实施方式，以使本领域技术人员能够利用基于本公开的实施方式。并未详细讨论实施方式的所有步骤或特征，因为许多步骤或特征对于本领域技术人员基于本说明书将是显而易见的。
为简单起见，在重复组件的情况下，将在以下示例性实施方式中保持项目编号。
所附的图1公开了在相应的装置中进行的从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的方法的实施方式的一个例子。图1公开了包括第一蒸馏塔1的实施方式。在图1的实施方式中，可以将包含生物衍生二醇的混合物进料到第一蒸馏塔中，其中进行第一蒸馏过程。该混合物可以包含单丙二醇和有机杂质。第一蒸馏塔1可以配置为在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下运行。作为第一蒸馏过程的结果，有机杂质可以在来自第一蒸馏塔1的第一底部料流1bs中移除，并且单丙二醇可以在来自第一蒸馏塔1的第一顶部料流1ts中移除。
所附的图2a和图2b示出了在相应的装置10中进行的从包含生物衍生二醇的混合物中回收单丙二醇的方法的实施方式的例子。
图2a和图2b均公开了装置10的实施方式，其包括用于将有机杂质与单丙二醇分离的第一蒸馏塔1。第一蒸馏塔1可以配置为在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下运行。
此外，两种装置都公开了用于将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离的第二蒸馏塔2。第二蒸馏塔2可以配置为在90–150℃范围内的温度和0.05–0.2巴范围内的压力下运行。
图2a公开了一种装置，其中第一蒸馏塔1在操作上布置在第二蒸馏塔2之前。
图2b公开了一种装置，其中第一蒸馏塔1在操作上布置在第二蒸馏塔2之后。
在图2a中公开的实施方式中，可以将包含生物基二醇的混合物进料到第一蒸馏塔1中。因此，将在第一蒸馏塔中进行的第一蒸馏过程导致有机杂质与例如单丙二醇分离。作为第一蒸馏塔中的蒸馏过程的结果，有机杂质可以在来自第一蒸馏塔1的第一底部料流1bs中移除，并且单丙二醇可以在来自第一蒸馏塔1的第一顶部料流1ts中移除。
然后可以将第一顶部料流1ts进料到第二蒸馏塔2中以将沸点低于单丙二醇的二醇与单丙二醇分离。作为在第二蒸馏塔中的蒸馏过程的结果，沸点低于单丙二醇沸点的二醇可以在来自第二蒸馏过程2的第二顶部料流2ts中移除，并且单丙二醇可以在来自第二蒸馏过程2的第二底部料流2bs中移除。
在图2b公开的实施方式中，第一蒸馏塔1在操作上布置在第二蒸馏塔2之后。作为在第二蒸馏塔2中的蒸馏过程的结果，沸点低于单丙二醇沸点的二醇可以在来自第二蒸馏塔2的第二顶部料流2ts中移除，并且单丙二醇可以在来自第二蒸馏塔2的第二底部料流2bs中移除。第二底部料流2bs除了单丙二醇之外还可以包含有机杂质。
然后可以将第二底部料流2bs进料到第一蒸馏塔1中。由于在第一蒸馏塔中使用的蒸馏条件，单丙二醇和有机杂质之间可能的共沸物可以被破坏，从而允许单丙二醇与有机杂质分离。作为第一蒸馏塔1中的蒸馏过程的结果，有机杂质可以在来自第一蒸馏塔1的第一底部料流1bs中移除，并且单丙二醇可以在来自第一蒸馏塔1的第一顶部料流1ts中移除。
实施例1-包含生物衍生二醇的混合物的蒸馏
在该实施例中，包含生物基二醇的混合物首先经受第一蒸馏过程，然后进行第二蒸馏过程。
实施例1a的混合物包含：
90.1重量％的单丙二醇(PG)，
4.5重量％的H2O，
4.5重量％的2,3-丁二醇(2,3-BTD)，
0.9重量％的有机杂质。
进行了另外的相应的实施例1b，但其中混合物不包含水。实施例1b的混合物包含：
94.3重量％的单丙二醇(PG)，
4.7重量％的2,3-丁二醇(2,3-BTD)，
0.9重量％的有机杂质。
实施例1a使用的温度和压力以及结果如下表所示：
从上表中可以看出，单丙二醇的纯度达到了99.4％。
实施例1b使用的温度和压力以及结果如下表所示：
从上表中可以看出，单丙二醇的纯度达到了99.6％。
实施例2-包含生物衍生二醇的混合物的蒸馏
在该实施例中，混合物经受第一蒸馏过程，然后经受第二蒸馏过程。
实施例2a的混合物包含：
90.1重量％的单丙二醇(PG)，
4.5重量％的H2O，
4.5重量％的2,3-丁二醇(2,3-BTD)，
0.9重量％的有机杂质。
进行了另外的相应的实施例2b，但其中混合物不包含水。实施例2b的混合物包含：
94.3重量％的单丙二醇(PG)，
4.7重量％的2,3-丁二醇(2,3-BTD)，
0.9重量％的有机杂质。
实施例2a使用的温度和压力以及结果如下表所示：
从上表中可以看出，单丙二醇的纯度达到了99.7％。
实施例2b使用的温度和压力以及结果如下表所示：
从上表中可以看出，单丙二醇的纯度达到了99.6％。
实施例3-包含生物衍生二醇的混合物的蒸馏
在该实施例中，混合物经受第一蒸馏过程，然后经受第二蒸馏过程。
实施例2a的混合物包含：
88.5重量％的单丙二醇(PG)，
4.4重量％的H2O，
2.7重量％的2,3-丁二醇(2,3-BTD)，
4.4重量％的有机杂质。
实施例3使用的温度和压力以及结果如下表所示：
从上表中可以看出，单丙二醇的纯度达到了99.5％。
对本领域技术人员显而易见的是，随着科技的发展，基本理念可以以各种方式实施。因此，实施方式不限于上文所述实施例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。
上文所述的实施方式相互间可以任意组合使用。几个实施方式可组合在一起形成又一实施方式。本文公开的组合物、方法或用途可包含至少一个上文所述的实施方式。应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施方式，或者可以涉及多个实施方式。实施方式不限于解决任何或所有所述问题的那些实施方式或具有任何或所有所述益处和优点的那些实施方式。将进一步理解，“一个/种”项目的表述是指一个/种或多个/种所述项目。术语“包括/包含”在本说明书中用于表示包括/包含其后的特征或动作，而不排除一个或多个其他特征或动作的存在。
Claims (19)
1.一种从包含生物衍生二醇和有机杂质的混合物中回收单丙二醇的方法，其中所述混合物包含占所述混合物总重量的至少50重量％的单丙二醇，其中所述方法包括：
(ia)在第一蒸馏过程中将有机杂质与单丙二醇分离，其中第一蒸馏过程在140–200℃范围内的温度和0.3–1.0巴范围内的压力下进行；和
(ib)在第二蒸馏过程中将沸点低于单丙二醇沸点的二醇与单丙二醇分离，其中第二蒸馏过程在90–150℃范围内的温度和0.05–0.2巴范围内的压力下进行；
(ii)回收单丙二醇。
2.如权利要求1所述的方法，其中，(ia)在(ib)之前进行，或(ia)在(ib)之后进行。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
-在来自第一蒸馏过程(ia)的第一底部料流中移除有机杂质；和
-在来自第一蒸馏过程(ia)的第一顶部料流中移除单丙二醇。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
-在来自第二蒸馏过程(ib)的第二顶部料流中移除沸点低于单丙二醇沸点的二醇；和
-在来自第二蒸馏过程(ib)的第二底部料流中移除单丙二醇。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，第一蒸馏过程(ia)在第二蒸馏过程(ib)之前进行。
6.如权利要求5所述的方法，其中，除了单丙二醇之外，第一顶部料流还包含沸点低于单丙二醇沸点的二醇。
7.如权利要求5-6中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将第一顶部料流进料到第二蒸馏过程中。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，第一蒸馏过程(ia)在第二蒸馏过程(ib)之后进行。
9.如权利要求8所述的方法，其中，除了单丙二醇之外，第二底部料流还包含有机杂质。
10.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将第二底部料流进料到第一蒸馏过程中。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于混合物的总重量，混合物包含至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少92重量％的单乙二醇、单丙二醇、丁二醇和有机杂质。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于混合物的总重量，混合物包含至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％的单丙二醇。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第一蒸馏过程在150-190℃或160-180℃范围内的温度下进行。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第一蒸馏过程在0.5-0.9巴或0.7-0.8巴范围内的压力下进行。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第二蒸馏过程在100-140℃或110-130℃范围内的温度下进行。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第二蒸馏过程在0.1-0.15巴范围内的压力下进行。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以至少99重量％、或至少99.5重量％、或至少99.7重量％、或至少99.9重量％、或至少99.99重量％的浓度回收单丙二醇。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，有机杂质的特征在于当通过气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)测定时的保留时间为6.5-6.7分钟。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，有机杂质的特征在于当通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定时具有在59m/z处的最高峰值。
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