JP6538971B2 - エチレングリコールモノメチルエーテルを加水分解してエチレングリコールを製造する方法 - Google Patents
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Description
新鮮な原料であるエチレングリコールモノメチルエーテルと水とを、固体酸触媒が担持された反応ゾーンに通過させ、以下の反応条件下で反応させ、反応後の混合物を分離システムにより分離させ、ターゲット生成物としてのエチレングリコール、副生成物としてのメタノール、ジメチルエーテル及びエチレングリコール系誘導体、ならびに未反応の原料であるエチレングリコールモノメチルエーテル及び水を得る工程と、
前記ターゲット生成物であるエチレングリコールを生成物収集システムに輸送し、前記副生成物中のメタノール及びジメチルエーテルを副生成物収集システムに輸送し、かつ前記副生成物中のエチレングリコール系誘導体及び未反応の原料であるエチレングリコールモノメチルエーテルと水とを循環させ、新鮮な原料であるエチレングリコールモノメチルエーテル及び水と混合した後に反応ゾーンに輸送して反応させることにより、エチレングリコールモノメチルエーテルを加水分解してエチレングリコールを製造することを実現する工程と、を含み、
前記固体酸触媒が酸性分子篩触媒及び酸性樹脂触媒のうちの1種又は2種であり、
前記反応ゾーンは、1個又は直列及び/もしくは並列方式により接続されている複数個の反応器から構成され、
前記エチレングリコール系誘導体が、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールからなる群より選ばれる1種又は複数種であり、
前記反応条件は、反応温度が100〜250℃であり、反応圧力が0.5MPa〜10MPaであり、かつ、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が0.1〜10h−1である。
CH3OCH2CH2OH+H2O=HOCH2CH2OH+CH3OH(すなわち、ターゲット生成物であるエチレングリコール及び副生成物であるメタノール。)
また、さらにその他の副反応が発生してエチレングリコール系誘導体を生成する可能性があり、それがエチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールのうちの任意の1種又は2種以上を含む。
好ましくは、本発明において、前記酸性分子篩が、好ましくはMCM−22分子篩、ZSM−35分子篩、ZSM−5分子篩、モルデナイト分子篩、Y分子篩又はβ分子篩のうちの任意の1種又は2種の組み合わせである。
好ましくは、本発明において、前記酸性分子篩はミクロン構造、ナノ構造、マイクロ孔構造、メソ孔−マイクロ孔構造のうちの1種又は2種以上を有する。
以下の実施例において使用する全てのナトリウム型分子篩及び樹脂も商業から購入されてそのまま使用される。
Si/Al=5のナトリウム型MCM−22分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型モルデナイトを得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型MCM−22分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Aとした。
Si/Al=30のナトリウム型ZSM−35分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型ZSM−35分子篩を得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型ZSM−35分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Bとした。
Si/Al=50のナトリウム型ZSM−5分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型ZSM−5分子篩を得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型ZSM−5分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Cとした。
Si/Al=15のナトリウム型モルデナイト分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型モルデナイト分子篩を得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型モルデナイト分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Dとした。
Si/Al=2のナトリウム型Y分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型Y分子篩を得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型Y分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Eとした。
Si/Al=80のナトリウム型β分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型β分子篩を得た。空気雰囲気下で500℃で4h仮焼して水素型β分子篩を得、その後、打錠成形、粉砕、篩分して、5〜10メッシュの粒子に作製し、触媒Fとした。
Si/Al=50のナトリウム型ZSM−5分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型ZSM−5分子篩を得た。硝酸ランタン水溶液により等体積でアンモニウム型ZSM−5分子篩を浸漬し、室温で24h放置し、乾燥させた後、空気雰囲気下で500℃で4h仮焼してランタンを1%(質量分率)含有する水素型ZSM−5分子篩を得、その後、20%酸化アルミニウムにより押出成形してФ3mm×3mmの棒状のランタン含有酸性ZSM−5分子篩に作製し、触媒Gとした。
Si/Al=80のナトリウム型β分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型β分子篩を得た。硝酸カルシウム水溶液により等体積でアンモニウム型β分子篩を浸漬し、室温で24h放置し、乾燥させた後、空気雰囲気下で500℃で4h仮焼してカルシウムを1%(質量分率)含有する水素型β分子篩を得た。その後、20%酸化アルミニウムにより押出成形してФ3mm×3mmの棒状のカルシウム含有酸性β分子篩に作製し、触媒Hとした。
Si/Al=2のナトリウム型Y分子篩を0.8mol/Lの硝酸アンモニウム水溶液により80℃で3回交換してアンモニウム型Y分子篩を得た。硝酸セシウム水溶液により等体積でアンモニウム型Y分子篩を浸漬し、室温で24h放置し、乾燥させた後、空気雰囲気下で500℃で4h仮焼してセシウムを0.5%(質量分率)含有する水素型Y分子篩を得た。その後、20%酸化アルミニウムにより押出成形してФ3mm×3mmの棒状のセシウム含有酸性Y分子篩に作製し、触媒Iとした。
D005マクロ孔強酸性陽イオン交換樹脂(丹東明珠特種樹脂有限公司)を0.1mol/Lの硫酸水溶液により室温で4h含浸し、濾過後、100℃で乾燥させ、酸性樹脂を得、触媒Jとした。
パーフルオロスルホン酸Nafion(登録商標)樹脂(デュポン社)を0.1mol/Lの硫酸水溶液により室温で4h含浸し、濾過後、100℃で乾燥させ、酸性樹脂を得、触媒Kとした。
実施例12
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Aを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が140℃であり、反応圧力が2MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が20Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が2.0h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が4.7Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が10Kg/hであり、循環原料水の流量が7.1Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が1.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.03Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が16.3Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が8.2Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Bを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が200℃であり、反応圧力が7MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が40Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が4.0h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が9.5Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が15Kg/hであり、循環原料水の流量が10Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が1.0Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が32.6Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が16.6Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Cを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が250℃であり、反応圧力が0.5MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が1Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が0.1h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が0.24Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が4Kg/hであり、循環原料水の流量が3Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が0.82Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が0.40Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Dを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が100℃であり、反応圧力が10MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が5Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が0.5h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が1.18Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が5Kg/hであり、循環原料水の流量が4Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.4Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.05Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.03Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が4.08Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が2.0Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Eを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が250℃であり、反応圧力が10MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が100Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が10h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が23.7Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が50Kg/hであり、循環原料水の流量が100Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が4.0Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が1.3Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.8Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.3Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が81.6Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が42.0Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Fを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が220℃であり、反応圧力が3MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が50Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が5h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が11.8Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が20Kg/hであり、循環原料水の流量が70Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が2.0Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.3Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.4Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が40.8Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が20.9Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Gを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が160℃であり、反応圧力が2MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が20Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が2.0h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が4.7Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が9Kg/hであり、循環原料水の流量が6Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が1.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.03Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が16.3Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が8.2Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Hを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が170℃であり、反応圧力が3MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が20Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が2.0h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が4.7Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が8.8Kg/hであり、循環原料水の流量が5.7Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が1.0Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.3Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.3Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.04Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が16.2Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が8.1Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Iを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が180℃であり、反応圧力が3MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が50Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が5h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が11.8Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が18Kg/hであり、循環原料水の流量が60Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が1.7Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.3Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.4Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が40.8Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が20.9Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Jを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が120℃であり、反応圧力が6MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が30Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が3.0h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が7.1Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が11Kg/hであり、循環原料水の流量が8Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.7Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.02Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が24.4Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が12.5Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
図1に示すプロセス流れに従い、10kgの触媒Kを内径が20cm、高さが60cmのステンレス鋼固定床反応器中に入れ、デッドボリュームを低減させて流体分布を均一にするために、反応器の空き体積部分を石英砂で充填した。反応器における反応温度が125℃であり、反応圧力が1MPaであり、反応システムの定常操作時に、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの供給流量が15Kg/hであり、すなわち、新鮮な原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が1.5h−1であり、新鮮な原料中の水の供給流量が3.6Kg/hである。反応排出材料は、主に4つの精留塔からなる分離システムにより分離された。循環原料エチレングリコールモノメチルエーテルの流量が2.0Kg/hであり、循環原料水の流量が3.5Kg/hであり、循環副生成物エチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.4Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.2Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、循環副生成物ジエチレングリコールの流量が0.04Kg/hであり、循環副生成物1,4−ジオキサンの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールモノメチルエーテルの流量が0.01Kg/hであり、循環副生成物トリエチレングリコールジメチルエーテルの流量が0.01Kg/hである。生成物エチレングリコールの流量が12.2Kg/hであり、副生成物メタノールの流量が6.2Kg/hであり、副生成物ジメチルエーテルの流量が0.1Kg/hであり、2000h定常操作しても、催化性能がほとんど変化しない。
Claims (14)
- エチレングリコールモノメチルエーテルを加水分解することによりエチレングリコールを製造する方法であって、
外部供給原料であるエチレングリコールモノメチルエーテルと水を、固体酸触媒が担持された反応ゾーンに通過させ、以下の反応条件下で反応させ、反応後の混合物を分離システムにより分離させ、ターゲット生成物としてのエチレングリコール、副生成物としてのメタノール、ジメチルエーテル及びエチレングリコール系誘導体;ならびに未反応原料であるエチレングリコールモノメチルエーテル及び水を得る工程と、
前記ターゲット生成物であるエチレングリコールを生成物収集システムに輸送し;前記副生成物中のメタノール及びジメチルエーテルを副生成物収集システムに輸送し;かつ前記副生成物中のエチレングリコール系誘導体、ならびに前記未反応原料であるエチレングリコールモノメチルエーテル及び水を循環させ、外部供給原料であるエチレングリコールモノメチルエーテル及び水と混合した後に反応ゾーンに輸送して反応させることにより;エチレングリコールモノメチルエーテルを加水分解してエチレングリコールを製造することを実現する工程と、を含み、
前記固体酸触媒が酸性分子篩触媒及び酸性樹脂触媒からなる群から選択される1種又は2種であり、
前記反応ゾーンは、1個、又は直列及び/もしくは並列方式により接続されている複数個の反応器から構成され、
前記エチレングリコール系誘導体が、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールからなる群より選ばれる1種又は複数種であり、
前記反応条件は、反応温度が100〜250℃であり、反応圧力が0.5MPa〜10MPaであり、かつ、前記外部供給原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が0.1〜10h−1である方法。 - 前記酸性分子篩は、8〜12員環の細孔構造及び1〜3次元の細孔チャンネル系を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記酸性分子篩の構造種類は、MWW、FER、MFI、MOR、FAU及びBEAからなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項1に記載の方法。
- 前記酸性分子篩は、MCM−22分子篩、ZSM−35分子篩、ZSM−5分子篩、モルデナイト分子篩、Y分子篩及びβ分子篩からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項2に記載の方法。
- 前記酸性分子篩中のケイ素とアルミニウムとの原子比がSi/Al=2〜80である、請求項1に記載の方法。
- 前記酸性分子篩中のケイ素とアルミニウムとの原子比がSi/Al=5〜50である、請求項1に記載の方法。
- 前記酸性分子篩中に質量分率が0.1〜15%の金属を含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記酸性分子篩中に質量分率が0.1〜4%の金属を含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項7または8に記載の方法。
- 前記酸性分子篩中に質量分率が1〜40%の成形剤を含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記成形剤が酸化アルミニウム、酸化ケイ素及びカオリンからなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項10に記載の方法。
- 前記酸性樹脂触媒が、パーフルオロスルホン酸樹脂及び強酸性陽イオン交換樹脂からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項1に記載の方法。
- 前記反応条件は、反応温度が140〜200℃であり、反応圧力が2〜7MPaであり、かつ、前記外部供給原料中のエチレングリコールモノメチルエーテルの重量空間速度が0.5〜4.0h−1である、請求項1に記載の方法。
- 前記反応器は、槽型反応器、固定床反応器、移動床反応器及び流動床反応器からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項1に記載の方法。
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