专利名称：合成乙二醇的方法
技术领域：
本发明涉及一种合成乙二醇的方法。
背景技术：
草酸二甲酯，分子式为C4H6O,结构式(COOCH3)2,0. IMPa压力下沸点为163.45°C，
2.7MPa压力下沸点为300°C，溶于醇和醚。现有合成乙二醇生产中，需要用气态的草酸二甲酯与氢气混合后进入反应器在Cu 硅催化剂的作用下，生成乙二醇和甲醇。其中所需气态的草酸二甲酯采用3. SMPa以上压力的高压蒸汽或辅助电加热、油加热系统，将草酸二甲酯液体直接加热至300°C以上，气化成气体，然后与氢气混合后进入反应器生成乙二醇。这种气化所需能量很大，且对气化设备安全性能要求很高，造成设备成本的加大。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全性能要求低、生产成本低的合成乙二醇的方法。本发明所提供的合成乙二醇的方法，包括如下步骤将草酸二甲酯与甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液总质量的30 50%，混合液I进行气化，在铜硅催化剂催化下反应，反应后的气体进行冷凝，冷凝后的液体进行精馏，回收乙二醇；其他气体以甲醇为洗涤溶剂进行洗涤形成混合液II ；所述混合液II进行精馏，-0. 03 -0. 04MPa,收集130 150°C组分，得到草酸二甲酯，其他组分I进行贮存；贮存的所述其他组分I替代所述甲醇为洗涤溶剂；当贮存的所述其他组分I中甲醇和草酸二甲酯质量比等于9 1时，将贮存的所述其他组分I进行精馏，-0. 03 -0. 04MPa，收集130 150°C组分，得到草酸二甲酯，其他组分II作为洗涤溶剂。本发明的合成乙二醇的方法，其中所述混合液I进行气化的条件为2. 5
3.OMPa, 130 150°C。本发明的合成乙二醇的方法，其中所述反应压力为2. 5 3. OMPa、温度为200 210°C。本发明的合成乙二醇的方法，其中所述铜硅催化剂为以硝酸铜和碱性硅溶胶为原料均相沉淀沉积法制备获得。本发明的合成乙二醇的方法，其中所述铜硅催化剂中CuO质量占20 50%，余量为Si02。本发明的合成乙二醇的方法，在2. 5 3. OMPa, 130 150条件下能将草酸二甲酯
气化，降低了合成乙二醇的生产成本。草酸二甲酯溶于甲醇中，还可防止草酸二甲酯结晶阻塞设备与管道。本发明的合成乙二醇的方法，工艺流程简单，以甲醇与草酸二甲酯的共沸物作为洗涤溶剂循环使用，循环洗涤后，草酸二甲酯含量将增加，可以通过精馏获得草酸二甲酯。
具体实施例方式实施例1、将草酸二甲酯与甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液I总质量的30%， 混合液I进入气化器中，2. 5MPa 150°C气化混合液I，气体进入装填有铜硅催化剂的反应器，3. 0MPa、20(TC反应，反应后的气体产物经管道流出，降温后进入冷凝器，在冷凝器中乙二醇、甲醇、草酸二甲酯等变成液态，进入精馏塔中，氢气等不凝气体排出；精馏塔中压力为-0. 04MPa，塔底温度130°C，乙二醇作为重组分从塔釜采出，甲醇和草酸二甲酯的轻组分从塔顶进入洗涤塔，在洗涤塔中以甲醇为洗涤溶剂洗涤废气形成甲醇、草酸二甲酯的混合液II ；洗涤塔塔底出来的混合液II进入分离塔进行分离，在分离塔内进行精馏，精馏塔中压力为-0. 03MPa，塔底温度150°C，塔釜采出草酸二甲酯，塔顶采出甲醇与草酸二甲酯的混合物进入贮槽；贮槽中甲醇与草酸二甲酯的混合物通过增压泵送入洗涤塔代替甲醇循环洗涤；当贮槽中甲醇与草酸二甲酯质量比大于等于9 1时，将贮槽中甲醇与草酸二甲酯混合物通过泵送入分离塔；分离塔中，甲醇与草酸二甲酯混合物在-0. 03Mpa下进行精馏，精馏塔中压力为-0. 03MPa，塔底温度150°C，塔底采取部分草酸二甲酯，塔顶形成甲醇与草酸二甲酯的共沸物；甲醇与草酸二甲酯的共沸物进入共沸物贮槽，通过泵送入洗涤塔中作为洗涤溶剂循环利用。铜硅催化剂的制备方法=Cu(NO3)2 ·3Η20溶于去离子水中，充分溶解后，取NH3 · H2O 缓慢加入到Cu(NO3)2溶液中并同时搅拌，制成铜氨溶液。然后将JN-30型碱性硅溶胶通过分液漏斗滴入到配置好的铜氨溶液中，搅拌4h，升高温度，充分搅拌，蒸除氨使溶液pH = 6. 5，颜色由最初的深蓝色溶液逐步沉淀变化成天蓝色的选择悬浊液，然后经抽滤、水洗、醇洗真空干燥，得到催化剂粉未，在500°C下烧培4h，得到草绿色的催化剂前驱体，压片筛分出40-60目的催化剂颗粒。铜硅催化剂中CuO质量占50%，余量为Si02。使用前铜硅催化剂用含氢的氢氮混合气还原，还原温度150°C。草酸二甲酯的转化率为95%，乙二醇的产率为95% ；草酸二甲酯的回收率为 99%。实施例2、将草酸二甲酯与甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液I总质量的50%， 混合液I进入气化器中，3. OMPa 130°C气化混合液I，气体进入装填有铜硅催化剂的反应器，2. 5MPa、210°C反应，反应后的气体产物经管道流出，降温后进入冷凝器，在冷凝器中乙二醇、甲醇、草酸二甲酯等变成液态，进入精馏塔中，氢气等不凝气体排出；精馏塔中压力为-0. 03MPa，塔底温度150°C，乙二醇作为重组分从塔釜采出，甲醇和草酸二甲酯的轻组分从塔顶进入洗涤塔，在洗涤塔中以甲醇为洗涤溶剂洗涤废气形成甲醇、草酸二甲酯的混合液II ；洗涤塔塔底出来的混合液II进入分离塔进行分离，在分离塔内进行精馏，精馏塔中压力为-0. 03MPa，塔底温度150°C，塔釜采出草酸二甲酯，塔顶采出甲醇与草酸二甲酯的混合物进入贮槽；贮槽中甲醇与草酸二甲酯的混合物通过增压泵送入洗涤塔代替甲醇循环洗涤；当贮槽中甲醇与草酸二甲酯质量比大于9 1时，将贮槽中甲醇与草酸二甲酯混合物通过泵送入分离塔；分离塔中，甲醇与草酸二甲酯混合物进行精馏，精馏塔中压力
4为-0. 04MPa，塔底温度130°C，塔底采取部分草酸二甲酯，塔顶形成甲醇与草酸二甲酯的共沸物；甲醇与草酸二甲酯的共沸物进入共沸物贮槽，通过泵送入洗涤塔中作为洗涤溶剂循环利用。铜硅催化剂的制备方法Cu (NO3) 2 · 3H20溶于去离子水中，充分溶解后，取NH3 · H2O 缓慢加入到Cu(NO3)2溶液中并同时搅拌，制成铜氨溶液；然后将JN-30型碱性硅溶胶通过分液漏斗滴入到配置好的铜氨溶液中，搅拌4h，升高温度，充分搅拌，蒸除氨使溶液pH = 6. 5，颜色由最初的深蓝色溶液逐步沉淀变化成天蓝色的选择悬浊液，然后经抽滤、水洗、醇洗真空干燥，得到催化剂粉未，在500°C下烧培4h，得到草绿色的催化剂前驱体，压片筛分出40-60目的催化剂颗粒；铜硅催化剂中CuO质量占20%，余量为SiO2 ；使用前铜硅催化剂用含氢90%的氢氮混合气还原，还原温度500°C。草酸二甲酯的转化率为94%，乙二醇的产率为94% ；草酸二甲酯的回收率为 98%。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.合成乙二醇的方法，包括如下步骤将草酸二甲酯与甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液总质量的30 50%，混合液I进行气化，在铜硅催化剂催化下反应，反应后的气体进行冷凝，冷凝后的液体进行精馏，回收乙二醇；其他气体以甲醇为洗涤溶剂进行洗涤形成混合液II ；所述混合液II进行精馏，-0. 03 -0. 04MPa,收集130 150°C组分，得到草酸二甲酯， 其他组分I进行贮存；贮存的所述其他组分I替代所述甲醇为洗涤溶剂；当贮存的所述其他组分I中甲醇和草酸二甲酯质量比等于9 1时，将贮存的所述其他组分I进行精馏，-0. 03 -0. 04MPa，收集130 150°C组分，得到草酸二甲酯，其他组分 II作为洗涤溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述混合液I进行气化的条件为2.5 3. OMPa, 130 150°C。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述反应压力为2.5 3. OMPa、温度为 200 210°C。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述铜硅催化剂为以硝酸铜和碱性硅溶胶为原料均相沉淀沉积法制备获得。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述铜硅催化剂中CuO质量占20 50%，余量为SiO20
全文摘要
本发明公开了一种合成乙二醇的方法，包括如下步骤将草酸二甲酯与甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液总质量的30～50％，混合液I进行气化，在铜硅催化剂催化下反应，反应后的气体进行冷凝，冷凝后的液体进行精馏，回收乙二醇；其他气体以甲醇为洗涤溶剂进行洗涤形成混合液II；所述混合液II进行精馏，-0.03～-0.04MPa，收集130～150℃组分，得到草酸二甲酯，其他组分I进行贮存；贮存的所述其他组分I替代所述甲醇为洗涤溶剂；当贮存的所述其他组分I中甲醇和草酸二甲酯质量比等于9∶1时，将贮存的所述其他组分I进行精馏，-0.03～-0.04MPa，收集130～150℃组分，得到草酸二甲酯，其他组分II作为洗涤溶剂。本发明的合成乙二醇的方法，在2.5MPa，150℃条件下能将草酸二甲酯气化，降低了合成乙二醇的生产成本。
文档编号C07C31/20GK102442885SQ20101050123
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者段巍 申请人:安徽淮化股份有限公司