乙二醇和1,2-丁二醇的分离方法、工艺及装置的制造方法_3

文档序号:9857443阅读:来源:国知局
塔(T32); 丁二醇精制塔(T32)塔顶脱除水,塔爸为1,2-丁二醇广品。
[0072]本发明的工艺方法,乙二醇、I,2_丁二醇的混合物(S02)和反应原料醛或者酮一种(SOl)进入缩醛/酮反应器(Rl);反应后获得液相(S03)经过进料栗(Pl)得到液相(S04),作为醛/酮回收塔(Tll)的进料;醛/酮回收塔(Tll)塔顶气相(S05)经过冷凝器(E2)冷凝后液相(S06)经过回流采出栗(P3)得到液相(S07),一部分作为醛/酮回收塔的回流(S08),另外一部分作为循环醛/酮(S09)返回缩醛/酮反应器(Rl)进料,塔釜采出液相(SlO)经进料栗(P2)得到液相(Sll)进入乙二醇缩醛/酮产物分离塔(T12);乙二醇缩醛/酮产物分离塔(T12)塔顶气相(S12)经过冷凝器(E4)冷凝后液相(S13)经回流采出栗(P5)得到液相(S14),一部分作为精馏塔塔顶回流(S15),另一部分作为乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T21)的进料(S16),塔釜采出液相(S17)经进料栗(P4)得到液相(S32)进入丁二醇缩醛/酮产物分离塔(T13);液相水(S18)进入乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T21);乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T21)塔顶气相(S19)经过冷凝器(ES)冷凝后液相(S20)经回流采出栗(P7)得到液相(S21),一部分作为水解精馏塔的塔顶回流(S22),另一部分是采出的醛或者酮流股(S23),用于循环使用,塔釜采出液相(S24)经进料栗(P6)得到液相(S25)作为乙二醇精制塔(T22)的进料;乙二醇精制塔(T22)塔顶气相(S26)经冷凝器(ElO)冷凝后的液相(S27)经回流采出栗(P8)得到液相(S28),一部分作为乙二醇精制塔的回流(S29),另一部分液相(S30)采出,塔釜采出液相乙二醇产品流股(S31); 丁二醇缩醛/酮产物分离塔(T13)塔顶气相(S33)经冷凝器(E6)冷凝后的液相(S34)经回流采出栗(PlO)得到液相(S35),一部分作为缩醛/酮精馏塔的回流(S36),另一部分液相(S37)采出作为丁二醇缩醛/酮产物水解塔(T31)的进料,塔釜采出未反应的二醇流股(S38)经过栗(P9)得到液相(S39),循环至反应器(Rl);液相水(S40)进入丁二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T31); 丁二醇缩醛/酮产物水解精馏塔(T31)塔顶气相(S41)经冷凝器(E12)冷凝后的液相(S42)经回流采出栗(P12)得到液相(S43),一部分作为水解精馏塔的塔顶回流(S44),另一部分是采出的醛或者酮流股(S45),用于循环使用,塔釜采出液相(S46)经进料栗(Pll)得到液相(S47)作为丁二醇精制塔(T32)的进料;丁二醇精制塔(T32)塔顶气相(S48)经冷凝器(E14)冷凝后液相(S49)经回流采出栗(P13)得到液相(S50),一部分作为精制塔塔顶的回流(S51),另一部分液相(S52)采出,塔釜采出产品1,2-丁二醇(353)。
[0073]在上述技术方案中,反应器采用全混釜式反应器、固定床反应器的一种,操作压力以绝压计为0.5?1atm,反应温度40?200°C,催化剂使用固体酸或固体碱树脂催化剂,控制进入反应器中的醛/酮的量与二醇的总量的摩尔配比为I?10;醛/酮回收塔操作压力以绝压计为0.1?lOatm,回流比0.01?15,或者塔顶直接气相采出;乙二醇缩醛/酮产物分离塔操作压力以绝压计为0.5?lOatm,回流比0.1?15;丁二醇缩醛/酮产物分离塔操作压力以绝压计为0.01?5atm,回流比0.1?15;乙二醇缩醛/酮产物水解精馏塔操作压力以绝压计为0.1?lOatm,回流比0.01?20,或者塔顶直接气相采出,控制两股进料流股中水和缩醛/酮产物的摩尔比I?10,塔顶控制采出醛或者酮的摩尔纯度大于0.85;乙二醇精制塔操作压力以绝压计为0.01?2atm,回流比0.01?10;丁二醇缩醛/酮产物水解精馏塔操作压力以绝压计为0.1?lOatm,回流比0.01?20,或者塔顶直接气相采出,控制两股进料流股中水和缩醛/酮产物的摩尔比I?10,塔顶控制采出醛或者酮的摩尔纯度大于0.85; 丁二醇精制塔操作压力以绝压计为0.01?2atm,回流比0.01?10。
[0074]改进I,上述所述分离乙二醇和I,2_丁二醇混合物的工艺方法,I,2-丁二醇的缩醛/酮产物不作水解,而是通过塔顶带分相器的简单精馏塔分离获得缩醛/缩酮产品,如附图2所示;液相流股(S37)作为I,2_丁二醇缩醛/酮产物的精制塔(T41)的进料,塔顶气相采出冷凝后进入分相器,有机相作为回流,采出水相(S45),塔釜液相采出缩醛/酮产品(S46)。进料S37可以从塔顶分相器或精馏塔的某一塔板处进入I,2_丁二醇缩醛/酮产物的精制塔(丁41)。1,2_ 丁二醇缩醛/酮产物的精制塔(T41)操作绝对压力0.05?5atm,塔釜控制缩醛/酮产品的纯度。分相器(Dl)操作温度20?150°C。
[0075]改进2,上述所述分离乙二醇和I,2-丁二醇混合物的工艺方法,乙二醇和丁二醇缩醛/酮产物的一种或全部采用反应后分离的水解工艺代替,如附图3所示。乙二醇缩醛/酮产物分离塔(T12)塔顶采出的乙二醇缩醛/酮产物与水的混合物S16进入水解单元,该单元由一个反应器(R2)和三个精馏塔(T51,T52,T53)组成。乙二醇缩醛/酮产物在反应器(Rl)中恒温水解,然后进入醛/酮分离塔(T51);醛/酮分离塔顶分离出一定纯度的醛/酮S25,可以循环至缩醛/酮反应器(Rl)使用,塔釜流股采出流股S26进入到乙二醇缩醛/酮产物回收塔(T52);乙二醇缩醛/酮产物回收塔塔顶采出未水解的乙二醇缩醛/酮产物和水的共沸物S32,循环至反应器R2,塔釜采出乙二醇和水的混合流股S33进入到乙二醇精制塔(T53);乙二醇精制塔塔顶排除水S39,塔釜获得乙二醇产品S40。反应器采用全混釜式反应器、固定床反应器的一种,操作压力以绝压计为0.5?lOatm,反应温度40?200°C,催化剂使用固体酸或固体碱树脂催化剂,控制进入反应器中的水的量与缩醛/酮产物的总量的摩尔配比为I?10;醛/酮分离塔操作压力以绝压计为0.5?lOatm,回流比0.01?15,或者塔顶直接气相采出;乙二醇缩醛/酮产物回收塔操作压力以绝压计为0.1?lOatm,回流比0.1?15;乙二醇精制塔操作压力以绝压计为0.01?2atm,回流比0.01?10。丁二醇缩醛/酮产物可采用类似的方法,这里不再叙述。
[0076]改进3,述所述分离乙二醇和I,2-丁二醇混合物的工艺方法,改进1、改进2组合使用。
[0077]上述所有精馏塔、分离塔塔釜均安装有再沸器江^347』941147、13),用于塔釜物料的再沸。
[0078]下面通过【具体实施方式】来说明本申请的具体工艺流程和推荐的操作参数。
[0079]实施例1
[0080]将本发明方法用于乙二醇和I,2_丁二醇混合物反应分离过程,如图1所示,包括缩醛反应器(R1)、醛/酮回收塔(Tll)、乙二醇缩醛/酮产物分离塔(T12)、丁二醇缩醛/酮产物分离塔(T13),缩醛/酮水解精馏塔(T21、T31)、乙二醇精制塔(T22)、l,2-丁二醇精制塔(Τ32)、冷凝器、再沸器、栗以及相关的进料管线和连接以上设备的管线。二醇混合原料S02(乙二醇和I,2-丁二醇摩尔配比0.55:0.45)与反应剂乙醛SOl加入全混釜式反应器(Rl),反应器中乙醛与二醇的进料总量摩尔配比为I,反应在60°C,1.5atm绝对压力进行,反应停留时间控制为40分钟,采用大孔酸性阳离子树脂NKC-9催化剂。反应后的流股S04进入乙醛回收塔(Tll),该塔总理论板数13,操作绝对压力为1.3atm,回流比0.17,脱除的乙醛循环至反应器(Rl),塔釜采出流股SlO进入乙二醇缩醛产物分离塔(T12)。乙二醇缩醛产物分离塔(T12)总理论板数24,操作压力为常压,回流比5.7,塔顶采出乙二醇缩醛产物与水的共沸物S16进入缩醛水解精馏塔(T21),塔釜采出流股S17进入丁二醇缩醛产物分离塔(T13)。丁二醇缩醛产物分离塔(T13)总理论板数11,操作压力以绝压计为0.latm,回流比3.06,塔顶采出丁二醇缩醛产物与水的共沸物S37进入缩醛水解精馏塔(T31),塔釜采出为反应的二醇流股S38循环至反应器(R1)。缩醛水解精馏塔(T21)总理论板数19,7-14设置反应段,添加的水S18与流股S16均从第9块理论板加入,控制总进料的水与缩醛产物的摩尔配比为1.6:1,操作压力以绝压计为latm,回流比0.5,塔顶控制采出乙醛的纯度以循环使用,塔釜控制缩醛产物的含量,塔釜采出乙二醇与水的混合流股S24进入乙二醇精制塔(T22)。缩醛水解精馏塔(T31)总理论板数19,7-14设置反应段,流股S37从第9块理论板加入,不需要额外补充水S40,操作压力以绝压计为latm,回流比0.4,塔顶控制采出乙醛的纯度以循环使用,塔釜控制缩醛产物的含量,塔釜采出I,2_丁二醇与水的混合流股S46进入丁二醇精制塔(T32)。乙二醇精制塔(T22)总理论板数8,操作压力以绝压计为0.latm,回流比0.2,塔釜控制乙二醇产品的纯度。I,2_丁二醇精制塔(T32)总理论板数8,操作压力以绝压计为0.latm,回流比
0.1,塔釜控制I,2-丁二醇产品的纯度。
[0081 ] 经上述过程后,乙二醇和I,2-丁二醇可以很好的实现分离,最终产物乙二醇的质量含量为99.91 %,I,2-丁二醇的质量含量为99.0 %,总回收率均超过99.5 %。
[0082]实施例2
[0083]将本发明方法用于乙二醇和I,2_丁二醇混合物反应精馏分离过程,如图2所示,为实施例1的改进流程,考虑将I,2_丁二醇的缩醛产物分离出来作为产品,而不水解,包括反应器(Rl)、醛/酮回收塔(T11)、乙二醇缩醛/酮产物分离塔(T12)、丁二醇缩醛/酮产物分离塔(T13),乙二醇缩醛/酮水解精馏塔(T21)、乙二醇精制塔(T22)、l,2-丁二醇缩醛产品精制塔(Τ41)、分相器(Dl),冷凝器、再沸器、栗以及相关的进料管线和连接以上设备的管线。该实施例2其他操作与实施例1相同。丁二醇缩醛产物分离塔(Τ13)塔顶采出流股S37从分相器(Dl)进入1,2_丁二醇缩醛产品精制塔(Τ41)。分相器(Dl)在latm,65°C下分相,水相采出,有机相从塔顶进入I,2-丁二醇缩醛产品精制塔(T41)。I,2_丁二醇缩醛产品精制塔总理论板数为9,操作绝对压力latm,塔顶采出I,2_丁二醇缩醛产物与水的共沸物,塔釜采出
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