煤制乙二醇精制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤制乙二醇精制方法及系统，方法包括：称取预设数量的湿树脂，对湿树脂进行预处理为离子交换树脂后，将离子交换树脂装填入固定床设备中的各个工艺塔中；在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个工艺塔进行过滤，通过各个工艺塔中不同树脂的作用，将煤制乙二醇中影响紫外透过率的羰基化合物类杂质、醛基化合物类杂质转化为对紫外光不吸收的饱和物质，并对煤制乙二醇中影响紫外透过率的酯基化合物和酮基化合物还原为对紫外光不吸收的饱和物。其实现了对煤制乙二醇中全基化合物的转化和对酯基化合物及酮基化合物的还原的双重目的，从而有效改善了煤制乙二醇的品质。

Refining Method and System of Coal-to-Ethylene Glycol

The invention discloses a method and system for refining coal-based ethylene glycol. The method includes: weighing the preset amount of wet resin, pretreating the wet resin as ion exchange resin, filling ion exchange resin into each process tower of fixed bed equipment; filtering coal-based ethylene glycol at preset temperature through each process tower at preset liquid space-time velocity in turn, and passing through each process tower. The effects of different resins on the ultraviolet transmittance of coal to ethylene glycol were studied. Carbonyl and aldehyde impurities affecting the ultraviolet transmittance were converted into saturated substances which did not absorb ultraviolet light. Ester and ketone compounds which affected the ultraviolet transmittance of coal to ethylene glycol were reduced to saturated substances which did not absorb ultraviolet light. It realizes the dual purposes of conversion of all-base compounds and reduction of ester and ketone compounds in coal-to-ethylene glycol, thus effectively improving the quality of coal-to-ethylene glycol.

【技术实现步骤摘要】
煤制乙二醇精制方法及系统
本专利技术涉及化工
，特别是涉及一种煤制乙二醇精制方法及系统。
技术介绍
乙二醇作为一种重要的化工原料，主要用于制造聚酯纤维、防冻液、非离子表面活性剂以及化妆品行业。传统的乙二醇生产工艺大部分采用石油路线的环氧乙烷(EO)水合法，但是由于受到石油危机的影响以及我国多煤少油少气的能源结构，近年来逐渐兴起了以煤或者天然气为原料来源的乙二醇生产路线。该生产路线通过CO气相催化合成草酸酯，经草酸酯催化剂加氢生成乙二醇。大量数据表明，与传统的石油生产路线的乙二醇相比，煤制乙二醇产品中通常会引入一些低级羧酸及其脂类杂质，草酸酯加氢制备乙二醇过程中则会产生多碳副产物，虽然只有0.1％的含量却会大大影响乙二醇的品质。而用于生产聚酯的乙二醇通常需要达到较高的纯度标准才能应用于制造聚酯树脂。目前，用于精制乙二醇的工艺通常是采用阴离子交换树脂处理乙二醇的方法，通过大孔季铵盐型阴离子交换树脂除去乙二醇中的酮类杂质，以提高乙二醇的紫外线透光率；或者是采用铝镍合金作为催化剂，对乙二醇催化加氢处理。但是，上述采用阴离子交换树脂处理乙二醇的方法对于改善乙二醇的品质能力有限，不能有效达到聚酯级乙二醇的标准。而采用铝镍合金作为催化剂，对乙二醇进行催化加氢处理的方式虽然能够达到聚酯级乙二醇的标准，但是催化剂的分离存在问题，金属离子通常会引入到乙二醇中，从而影响乙二醇350nm处的紫外透过率。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的煤制乙二醇精制方法不能有效改善乙二醇品质以达到聚酯级乙二醇应用标准的问题，提供一种煤制乙二醇精制方法及系统。基于上述目的，本专利技术提供的一种煤制乙二醇精制方法，包括如下步骤：称取预设数量的湿树脂，对所述湿树脂进行预处理为离子交换树脂后，将所述离子交换树脂装填入固定床设备中的各个工艺塔中；在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个所述工艺塔进行过滤，通过各个所述工艺塔中不同树脂的作用，将所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的羰基化合物类杂质、醛基化合物类杂质转化为对紫外光不吸收的饱和物质，并对所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的酯基化合物和酮基化合物还原为对紫外光不吸收的饱和物；其中，所述固定床设备包括多个依次串联连接的工艺塔；所述工艺塔包括所述树脂塔和所述吸附塔；且所述树脂塔中装填有离子交换树脂，所述工艺塔中装填有吸附剂。在其中一个实施例中，各个所述工艺塔中的压力设置为0.5MPa；所述预设温度的取值范围为5℃—60℃。在其中一个实施例中，所述预设温度的取值范围为20℃—40℃；所述预设液时空速的取值范围为：1.5h-1—2h-1。在其中一个实施例中，所述离子交换树脂为酸离子交换树脂、弱酸离子交换树脂、强碱离子交换树脂和弱碱离子交换树脂中的一种或多种组合；所述吸附剂为吸附树脂、经酸处理后的活性炭或固定酸催化剂中的一种或几种组合。在其中一个实施例中，所述称取预设数量的湿树脂，对所述湿树脂预处理为离子交换树脂，包括如下步骤：称取第一预设数量的所述湿树脂，将所述湿树脂置于烧杯中，并用纯水对所述湿树脂进行清洗将清洗后的所述湿树脂装填入所述工艺塔中，并在所述工艺塔中浸泡第一预设时间；将预先制备的具有第一预设浓度的氢氧化钠溶液按照第一预设速度通过所述工艺塔的树脂床层；称取第二预设数量的纯水按照第二预设速度冲洗所述树脂床层；将预先制备的具有第二预设浓度的盐酸溶液按照第三预设速度通过所述树脂床层；称取第三预设数量的纯水按照第四预设速度冲洗所述树脂床层；将预先制备的具有所述第一预设浓度的氢氧化钠溶液按照第五预设速度通过所述树脂床层；称取第四预设数量的纯水按照第六预设速度冲洗所述树脂床层，直至洗涤液至中性。在其中一个实施例中，所述第一预设时间大于或等于30min；所述第一预设浓度的取值为4％；所述第一预设速度的取值为2BV/h；所述第二预设数量的取值为4BV；所述第二预设速度的取值为2BV/h；所述第二预设浓度的取值为6％；所述第三预设速度的取值为2BV/h；所述第三预设数量的取值为4BV；所述第四预设速度的取值为2BV/h；所述第五预设速度的取值为2BV/h；所述第四预设数量的取值为8BV；所述第六预设速度的取值为2BV/h。在其中一个实施例中，所述在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个所述工艺塔进行过滤后，还包括如下步骤：待过滤后的所述煤制乙二醇溶液在275nm紫外透光率降至92％—93％区间时，停止注入所述煤制乙二醇，并将所述工艺塔中剩余的所述煤制乙二醇过滤完毕；使用第五预设数量的纯水按照第七预设速度冲洗所述工艺塔中的树脂床层，并将冲洗后的含有所述煤制乙二醇的水放空收集；使用第六预设数量的纯水按照第八预设速度继续冲洗所述树脂床层；将预先制备的具有第三预设浓度的氢氧化钠溶液按照第九预设速度通过所述树脂床层；使用第七预设数量的纯水按照第十预设速度冲洗所述树脂床层，直至洗涤液至中性；使用第八预设数量的合格乙二醇按照第十一预设速度洗涤所述树脂床层，并将洗涤后的含水的乙二醇滤液放空收集。在其中一个实施例中，所述第五预设数量的取值为2BV；所述第七预设速度的取值为2BV/h；所述第六预设数量的取值为4BV；所述第八预设速度的取值为2BV/h；所述第三预设浓度的取值为4％；所述第九预设速度的取值为2BV/h；所述第七预设数量的取值为8BV；所述第十预设速度的取值为2BV/h；所述第八预设数量的取值为4BV；所述第十一预设速度的取值为2BV/h。相应的，基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种煤制乙二醇精制系统，包括固定床设备；所述固定床设备包括有多个依次串联连接的工艺塔；其中，所述工艺塔包括树脂塔和吸附塔；所述树脂塔中装填有离子交换树脂，所述吸附塔中装填有吸附剂。在其中一个实施例中，所述树脂塔的个数设置为两个，分别为第一树脂塔和第二树脂塔；所述吸附塔的个数设置为一个，为第一吸附塔；所述第一树脂塔、所述第二树脂塔和所述第一吸附塔依次串联连接；且所述第一树脂塔和所述第二树脂塔中均装填有所述离子交换树脂；所述第一吸附塔中装填有所述吸附剂。上述煤制乙二醇精制方法，通过称取预设数量的湿树脂，对湿树脂进行预处理为离子交换树脂后，将处理得到的离子交换树脂装填入固定床设备中的各个工艺塔中，然后在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个工艺塔进行过滤，从而通过各个工艺塔中不同树脂的作用，将煤制乙二醇中影响紫外透过率的羰基化合物类杂质、醛基化合物类杂质转换为对紫外光不吸收的饱和物，并通过工艺塔中吸附剂的作用将煤制乙二醇中影响紫外透过率的酯基化合物和酮基化合物还原为对紫外光不吸收的饱和物，实现了对煤制乙二醇中全基化合物的转化和对酯基化合物及酮基化合物的还原的双重目的，从而有效改善了煤制乙二醇的品质，使得精制得到的煤制乙二醇的紫外透过率在220nm大于80％，在275nm大于94％，在350nm大于99％，达到了聚酯级乙二醇的使用标准。从而最终有效解决了传统的煤制乙二醇精制方法不能有效改善乙二醇品质以达到聚酯级乙二醇应用标准的问题。附图说明图1为本专利技术的煤制乙二醇精制方法的一具体实施例的工艺流程图；图2为本专利技术的煤制乙二醇精制系统的一具体实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术技术方案更加清楚，以下结合具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤制乙二醇精制方法，其特征在于，包括如下步骤：称取预设数量的湿树脂，对所述湿树脂进行预处理为离子交换树脂后，将所述离子交换树脂装填入固定床设备中的各个工艺塔中；在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个所述工艺塔进行过滤，通过各个所述工艺塔中不同树脂的作用，将所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的羰基化合物类杂质、醛基化合物类杂质转化为对紫外光不吸收的饱和物质，并对所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的酯基化合物和酮基化合物还原为对紫外光不吸收的饱和物；其中，所述固定床设备包括多个依次串联连接的工艺塔；所述工艺塔包括所述树脂塔和所述吸附塔；且所述树脂塔中装填有离子交换树脂，所述工艺塔中装填有吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种煤制乙二醇精制方法，其特征在于，包括如下步骤：称取预设数量的湿树脂，对所述湿树脂进行预处理为离子交换树脂后，将所述离子交换树脂装填入固定床设备中的各个工艺塔中；在预设温度下，将煤制乙二醇以预设液时空速依次通过各个所述工艺塔进行过滤，通过各个所述工艺塔中不同树脂的作用，将所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的羰基化合物类杂质、醛基化合物类杂质转化为对紫外光不吸收的饱和物质，并对所述煤制乙二醇中影响紫外透过率的酯基化合物和酮基化合物还原为对紫外光不吸收的饱和物；其中，所述固定床设备包括多个依次串联连接的工艺塔；所述工艺塔包括所述树脂塔和所述吸附塔；且所述树脂塔中装填有离子交换树脂，所述工艺塔中装填有吸附剂。2.根据权利要求1所述的煤制乙二醇精制方法，其特征在于，各个所述工艺塔中的压力设置为0.5MPa；所述预设温度的取值范围为5℃—60℃。3.根据权利要求1所述的煤制乙二醇精制方法，其特征在于，所述预设温度的取值范围为20℃—40℃；所述预设液时空速的取值范围为：1.5h-1—2h-1。4.根据权利要求1所述的煤制乙二醇精制方法，其特征在于，所述离子交换树脂为酸离子交换树脂、弱酸离子交换树脂、强碱离子交换树脂和弱碱离子交换树脂中的一种或多种组合；所述吸附剂为吸附树脂、经酸处理后的活性炭或固定酸催化剂中的一种或几种组合。5.根据权利要求1至4任一项所述的煤制乙二醇精制方法，其特征在于，所述称取预设数量的湿树脂，对所述湿树脂预处理为离子交换树脂，包括如下步骤：称取第一预设数量的所述湿树脂，将所述湿树脂置于烧杯中，并用纯水对所述湿树脂进行清洗将清洗后的所述湿树脂装填入所述工艺塔中，并在所述工艺塔中浸泡第一预设时间；将预先制备的具有第一预设浓度的氢氧化钠溶液按照第一预设速度通过所述工艺塔的树脂床层；称取第二预设数量的纯水按照第二预设速度冲洗所述树脂床层；将预先制备的具有第二预设浓度的盐酸溶液按照第三预设速度通过所述树脂床层；称取第三预设数量的纯水按照第四预设速度冲洗所述树脂床层；将预先制备的具有所述第一预设浓度的氢氧化钠溶液按照第五预设速度通过所述树脂床层；称取第四预设数量的纯水按照第六预设速度冲洗所述树脂床层，直至洗涤液至中性。6.根据权利要求5所述的煤制乙二醇精制方法，其特征在于，所述第一预设时间大于或等于30min；所述第一预设浓度的取值为4％...

【专利技术属性】
技术研发人员：修轶鲲，严伟，汪婧妍，占华端，王玉珏，刘宇兴，
申请(专利权)人：北京兴高化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11