專利名稱：一種提高乙二醇質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的一種提高乙二醇質(zhì)量的方法，是利用金屬催化劑將乙二醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％～100％)中微量有機(jī)雜質(zhì)催化加氫，提高乙二醇的紫外光透過率，降低醛含量，從而提高乙二醇的質(zhì)量。
背景技術(shù)：
乙烯在銀催化劑作用下與氧反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷經(jīng)水吸收、解析并再次吸收后進(jìn)入水合反應(yīng)器反應(yīng)生成乙二醇及多乙二醇，反應(yīng)液經(jīng)多效蒸發(fā)濃縮、精餾脫水、精餾蒸出乙二醇及多乙二醇等分離工序，得乙二醇產(chǎn)品。采用此工藝所生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品均能達(dá)到99.9％以上的純度，可用于聚酯纖維的生產(chǎn)，但是由于產(chǎn)品中不同程度地存在著難以用含量來表達(dá)，在波長(zhǎng)為220～350nm范圍內(nèi)有吸收的有機(jī)雜質(zhì)，這類雜質(zhì)不同程度地影響了聚酯的產(chǎn)品質(zhì)量，如纖維的著色、纖維的強(qiáng)度、纖維的顏色等。因此，乙二醇產(chǎn)品的質(zhì)量好壞主要取決于紫外透過率值及醛含量指標(biāo)。
大量的研究表明，影響乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量的雜質(zhì)主要是在乙烯的氧化過程中不可避免地產(chǎn)生的一些氧化副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物通常為有機(jī)含氧化合物，包括醛、酮、羧酸等有機(jī)化合物，在這些雜質(zhì)中，羧酸類化合物和帶共軛雙鍵的醛，如丙烯醛、巴豆醛等會(huì)在220nm處出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收；而醛、酮及環(huán)狀二酮類化合物會(huì)在270nm處有較大的吸收。因此，降低此類雜質(zhì)的含量，可提高乙二醇產(chǎn)品在220～350nm波長(zhǎng)范圍紫外光透過率，對(duì)提高乙二醇的質(zhì)量具有重要意義。
世界專利WO 9958483和美國(guó)專利US 3970711介紹了用活性炭來吸附紫外透過率較低的乙二醇或環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)產(chǎn)生的乙二醇水溶液(水合反應(yīng)液)，使吸附后得到的乙二醇的紫外透過率220nm大于76％，250nm大于90％，275nm大于92％。雖然活性炭吸附可以提高乙二醇的紫外光透過率，但由于活性炭吸附劑的吸附容量十分有限，使用一段時(shí)間后效果明顯降低，并且活性炭不易完全再生，使用成本高，限制其工業(yè)化應(yīng)用。
美國(guó)專利US 5770777和US 6525229介紹了用離子交換樹脂對(duì)成品乙二醇或乙二醇(包括單乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等)水溶液的處理方法，通過離子交換使乙二醇紫外光透過率達(dá)到聚酯級(jí)要求樹脂的交換與吸附，能較好地除去二酮類雜質(zhì)，提高了乙二醇紫外光透過率，使乙二醇紫外光透過率達(dá)到聚酯級(jí)要求。樹脂法提高乙二醇紫外透過率效果明顯，但是，離子交換樹脂的交換容量有限，對(duì)于大規(guī)模乙二醇生產(chǎn)裝置，不僅需要大量的離子交換樹脂，還需要經(jīng)常進(jìn)行樹脂的再生，再生會(huì)產(chǎn)生較多的酸堿廢液、過渡中間物料等，此法不適于現(xiàn)有裝置的改造。
世界專利WO 9109828介紹了利用半透膜的反滲透作用，經(jīng)濟(jì)有效地把吸收紫外光的雜質(zhì)和/或它們的前驅(qū)物從乙二醇生產(chǎn)中的汽提塔底部循環(huán)流的沖洗流中分離出來，使最終的乙二醇產(chǎn)品達(dá)到聚酯級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。所使用的半透膜是一種復(fù)合膜，由磺酸聚砜分離層和聚砜支撐層組成。
美國(guó)專利US 4358625在循環(huán)工藝水中加入了硼氫化鈉，得到的乙二醇水溶液經(jīng)過分離純化，乙二醇產(chǎn)品的紫外光透過率可大大提高。
此外，還有報(bào)道在環(huán)氧乙烷的水合液中加入堿后，再進(jìn)行濃縮分離，可以使乙二醇產(chǎn)品的紫外光透過率提高，對(duì)提高220nm的紫外光透過率更為有效。
美國(guó)專利US 4289593提出了一種利用可調(diào)控的紫外光源對(duì)工業(yè)級(jí)乙二醇進(jìn)行照射，使乙二醇中影響紫外光透過率的含多個(gè)雙鍵的化合物雜質(zhì)分解轉(zhuǎn)化而提高透外線透過率的方法，通過在波長(zhǎng)220nm以上的高壓或低壓汞燈的照射使乙二醇的紫外光透過率達(dá)到纖維級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。照射用的紫外線的波長(zhǎng)必須大于220nm，因?yàn)檩^短波長(zhǎng)的照射反而會(huì)使醇生成不需要的醛。
美國(guó)專利US 4647705公開了一種在乙二醇和鋁鎳合金的混合物中滴加強(qiáng)堿溶液后攪拌反應(yīng)三天，處理得到的乙二醇可滿足生產(chǎn)纖維級(jí)的聚酯要求的方法。但該方法不適合大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，并且鋁鎳合金與強(qiáng)堿反應(yīng)生成的氧化鋁以及過量的堿給后續(xù)的分離提純帶來諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有方法的不足，提供一種工藝實(shí)施容易、成本低、對(duì)提高乙二醇質(zhì)量顯著的方法。以金屬催化劑在加熱條件下對(duì)乙二醇(質(zhì)量濃度10％～100％)間歇或連續(xù)催化加氫，降低其中的醛含量，提高其紫外光透過率。
所選用的金屬催化劑為骨架鎳或鈀碳，反應(yīng)溫度介于45℃～95℃。間歇催化加氫催化劑用量占投料量的0.5％～2％之間；連續(xù)催化加氫采用乙二醇與氫氣一起送至預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入固定床進(jìn)行催化加氫，反應(yīng)壓力0.05～0.5Mpa，空速≤60h-1。
連續(xù)反應(yīng)精制EG工藝流程如圖1。


圖1連續(xù)催化加氫精制乙二醇工藝流程圖具體實(shí)施方式
下面的實(shí)例將對(duì)本發(fā)明予進(jìn)一步說明，但不因此而限制本發(fā)明。
實(shí)施例1在帶有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的500mL四口燒瓶?jī)?nèi)加入200g左右質(zhì)量濃度為85％的乙二醇，加入2mL鈀碳作為催化劑，控制反應(yīng)溫度75℃，攪拌、通氫1h。加氫前后物料的UV值變化如表1。以此加氫物料減壓精餾，得乙二醇產(chǎn)品，測(cè)定其紫外光透過率及醛含量，結(jié)果與未加氫精餾產(chǎn)品比較，如表1。
實(shí)施例2如例1，以雷尼鎳作催化劑，其用量同實(shí)施例1，反應(yīng)溫度70℃，加氫前后物料及乙二醇產(chǎn)品UV值與醛含量變化如表1。
表1 加氫前后物料與產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

實(shí)施例3如例2，乙二醇質(zhì)量濃度為100％，反應(yīng)溫度95℃。結(jié)果如表2。
表2 加氫前后物料與產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

實(shí)施例4如例1，以骨架鎳作催化劑，乙二醇質(zhì)量濃度為12.5％，反應(yīng)溫度85℃。結(jié)果如表3。
表3 加氫前后物料與產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

實(shí)施例5采用圖1工藝流程，以骨架鎳2mL充填于內(nèi)徑10mm、長(zhǎng)4cm的固定床中，對(duì)質(zhì)量濃度為85％的乙二醇在床層溫度65℃，氫壓0.35MPa，空速20h-1條件下催化加氫，加氫反應(yīng)液精餾收集乙二醇餾分，得乙二醇產(chǎn)品。進(jìn)料、出料及乙二醇產(chǎn)品的紫外光透過率與醛含量比較應(yīng)見表4。
實(shí)施例6
如例5，床層溫度46℃，氫壓0.15MPa，空速30h-1，結(jié)果見表4。
表4加氧前后物料與產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比 實(shí)施例7如例5，乙二醇質(zhì)量濃度12.5％，床層溫度80℃，氫壓0.05MPa，空速60h-1，結(jié)果見表5。
實(shí)施例8如例5，乙二醇質(zhì)量濃度12.5％，床層溫度53℃，氫壓O.5MPa，空速35h-1，結(jié)果見表5。
表5 加氫前后物料與產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種提高乙二醇質(zhì)量的方法，其特征在于以骨架鎳或鈀碳催化劑在溫度45℃～95℃范圍內(nèi)對(duì)質(zhì)量濃度10％～100％乙二醇間歇或連續(xù)催化加氫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高乙二醇質(zhì)量的方法，其特征在于間歇催化加氫，催化劑用量占投料量的0.5％～2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高乙二醇質(zhì)量的方法，其特征在于連續(xù)催化加氫采用乙二醇與氫氣一起送至預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入固定床催化加氫，反應(yīng)壓力0.05～0.5MPa，空速≤60h-1。
全文摘要
以骨架鎳或鈀碳催化劑在加熱條件下對(duì)乙二醇(質(zhì)量濃度10％～100％)間歇或連續(xù)催化加氫，可將乙二醇中影響紫外光透過率的碳碳雙鍵和碳氧雙鍵類微量雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對(duì)紫外光不吸收的飽和物質(zhì)，降低醛含量，提高乙二醇的紫外光透過率。反應(yīng)溫度控制在45℃～95℃，連續(xù)反應(yīng)采用固定床催化加氫，反應(yīng)壓力0.05～0.5MPa，空速≤60h
文檔編號(hào)C07C29/90GK101058526SQ20071002142
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者陳群, 何明陽(yáng), 張益峰, 朱曄, 曹玉霞 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院