乙二醇的制备方法技术

本发明专利技术提供一种由乙烯生产乙二醇的方法。乙二醇流包含无机氯化物污染物且该方法包括通过在一个或多个脱水塔中无机氯化污染物与环氧乙烷反应而转化成2-氯乙醇，以及除去废水流中的2-氯乙醇的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由乙烯制备乙二醇的方法。
技术介绍
单乙二醇作为原料用于制造聚酯纤维、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)塑料和树月旨。它也被掺入汽车防冻液中。单乙二醇通常由环氧乙烷制备，环氧乙烷进而由乙烯制备。为了生产环氧乙烷，乙烯和氧通常在10-30巴的压力和200-300°C的温度下通过环氧化催化剂，例如氧化银催化齐U，用于生产包含环氧乙烧(ethylene oxide)、二氧化碳、乙烯、氧和水的产物流(stream)。环氧乙烷在产物流中的量通常在约0.5% -10重量％之间。产物流被供应到环氧乙烷吸收器，并通过主要含有水的循环溶剂(吸收剂)流吸收环氧乙烷。吸收之后，水性环氧乙烷流被供应到汽提塔，以分离环氧乙烷。环氧乙烷作为浓缩的水性环氧乙烷流从汽提塔的顶部离开。在一个众所周知的方法中，环氧乙烷然后与二氧化碳发生催化反应，产生碳酸亚乙酯。碳酸亚乙酯随后被水解产生乙二醇。与其中环氧乙烷在非催化方法中与大量过量水反应形成乙二醇的已知方法相比较，通过碳酸 亚乙酯的反应显著提高了环氧乙烷转化为单乙二醇的选择性。由乙烯到环氧乙烧的催化反应通常在调节剂(moderator)存在下发生,所述调节剂控制环氧化催化剂性能。常用的调节剂包括一氯乙烷或二氯乙烷。使用这些有机氯化物调节剂导致在供应到环氧乙烷吸收器的环氧乙烷产物流中存在有机氯化物污染物。这些有机氯化物污染物在环氧乙烷吸收器中被吸收，存在于供应到环氧乙烷汽提塔的流中，并存在于获自环氧乙烷汽提塔的顶部的浓缩水性环氧乙烷流中。如果环氧乙烷通过碳酸亚乙酯被催化转化成单乙二醇，在浓缩环氧乙烷流中存在的有机氯化物污染物可能会导致出现问题。有机氯化物污染物能够与水解催化剂如碳酸钾发生反应从而产生无机氯化物污染物(例如氯化钾)。因此，污染物可能会导致水解催化剂的降解，也可导致无机氯化物积聚。无机氯化物可以开始沉淀，并可能导致氯化物应力腐蚀。为了避免无机氯化物积聚，通常通过催化剂循环回路中的催化剂渗漏(catalystbleed)而除去部分催化剂(并从而除去无机氯化物污染物)。为了不损失昂贵的催化剂，通常也从渗漏的催化剂中回收催化剂，以便可以重复使用。这是一个相对昂贵的过程，所以限制催化剂渗漏的量是理想的。本专利技术人寻求提供一种改进的方法，其中降低了对催化剂渗漏的要求。专利技术概沭 令人惊讶的是，本专利技术人现发现无机氯化物污染物在乙二醇设备的脱水器区段可以被转化成2-氯乙醇，该2-氯乙醇随同废水被除去。这降低或消除了催化剂渗漏的必要。因此，本专利技术提供了一种由乙烯生产乙二醇的方法，所述方法包含以下步骤:i)在氧、环氧化催化剂和调节剂存在下，在环氧乙烷反应器中将乙烯转化成环氧乙烧; )将环氧乙烷吸收在水性吸收剂中，然后汽提所述吸收剂以提供水性环氧乙烷流；iii)在一种或多种催化剂和二氧化碳的存在下，在一个或多个羧化反应器中将水性环氧乙烷流转化成碳酸亚乙酯流；iv)在一种或多种催化剂的存在下，在一个或多个水解反应器中将碳酸亚乙酯流 转化成第一乙二醇流；V)在一个或多个脱水塔中，从第一乙二醇流中除去水以形成脱水乙二醇流和废水流；vi)在一个或多个乙二醇蒸馏塔中纯化脱水乙二醇流，以形成纯化的乙二醇产物流和催化剂循环流；其中所述第一乙二醇流包含无机氯化物污染物，并且其中所述方法包括另外的步骤:vii)通过在所述一个或多个脱水塔中与环氧乙烷发生反应，将无机氯化物污染物转化成2-氯乙醇；和viii)除去废水流中的2-氯乙醇。附图说明图1是一个示意图，显示了根据本专利技术的一个实施方式的方法。专利技术详沭在环氧化催化剂的存在下，乙烯与氧在反应器中发生反应，产生包含环氧乙烷、乙烯、氧、二氧化碳和水蒸汽的气体组合物。氧可以以氧气或空气供给，但优选以氧气供给。通常供给载气例如甲烷或氮气以允许在高氧水平下操作而不导致可燃混合物。提供调节剂，例如一氯乙烷、二氯乙烷、氯乙烯，用于控制催化剂性能。调节剂合适地是有机氯化物。乙烯、氧、载气和调节剂优选被供应到循环气，所述循环气从环氧乙烷吸收器(任选通过二氧化碳吸收塔)供给到环氧乙烷反应器中。环氧乙烷反应器通常是多管固定床反应器。环氧化催化剂优选是细分散的银以及任选的载体材料上的助催化剂金属，例如，氧化铝。该反应优选在大于IMPa并小于3MPa的压力及大于200°C并小于300°C的温度下进行。来自环氧乙烷反应器中的气体组合物，优选在一个或多个冷却器中冷却，优选在一个或多个温度水平产生蒸汽。优选在气体组合物供给到环氧乙烷吸收器之前，从中除去污染物。可能的污染物包括酸类、酯类、醛类、缩醛类和有机齒化物。除去污染物的优选方法是优选通过将气体组合物与冷却再循环的水溶液接触进行骤冷。尽管有这样的步骤，供给到环氧乙烷吸收器的气体组合物将包含源自用于催化氧化反应中的调节剂的有机氯化物污染物。来自氧化步骤中的气体组合物之后被供给到优选包含垂直堆叠托盘的塔或者包含填充塔的环氧乙烷吸收器中。水性吸收剂被供给到环氧乙烷吸收器，并在环氧乙烷吸收器中与气体组合物相接触。通常情况下，供给到环氧乙烷吸收器的吸收剂被称为贫吸收剂，离开环氧乙烷吸收器的流(具有吸收的环氧乙烷、二氧化碳和轻馏分)被称为富吸收剂。贫吸收剂合适地包含至少50重量％的水。优选地，所述贫吸收剂包含至少80重量％的水。从吸收器排出的富吸收剂被供给到汽提塔。从汽提器的顶部产生水性环氧乙烷流。其余的吸收剂(现在是贫吸收剂)被循环至环氧乙烷吸收器。来自汽提塔顶部的水性环氧乙烷流合适地含有至少50重量％的环氧乙烷，优选至少55重量％的环氧乙烷。在一些实施方式中，使用汽提塔-浓缩器，其中汽提塔顶部产物被进一步浓缩。在这些实施方式中，水性环氧乙烷流可以含有至少95重量％的环氧乙烷。在这些实施方式中，水性环氧乙烷流在被供应到该方法的环氧乙烷至乙二醇区段之前用水稀释。然后将水性环氧乙烷流供应到该方法的环氧乙烷至乙二醇区段，并且被供应至一个或多个羧化反应器中。也提供了二氧化碳和催化剂流。二氧化碳和催化剂流可以与水性环氧乙烷流分开提供至羧化反应器中。优选地，在水性环氧乙烷流被提供至羧化反应器之前，二氧化碳和催化剂流与水性环氧乙烷流相结合。催化剂流包含一种或多种促进羧化和水解的催化剂。如果只存在一种催化剂，那么该催化剂必须促进羧化和水解。如果存在两种或多种催化剂，那么每一种催化剂都能促进羧化或水解，或者能同时促进这两个反应(条件是至少一种催化剂促进羧化和至少一种催化剂促进水解)。在本专利技术中，所述一种或多种促进羧化和水解的催化剂是均相的。已知促进羧化的均相催化剂包括碱金属卤化物例如碘化钾和溴化钾，以及卤代有机鱗盐或铵盐例如三丁基甲基碘化鱗、四丁基碘化鱗、三苯基甲基碘化鱗、三苯基丙基溴化鱗、三苯基苄基氯化鱗、四乙基溴化铵、四甲基溴化铵 、苄基三乙基溴化铵、四丁基溴化铵和三丁基甲基碘化铵。已知促进水解的均相催化剂包括碱性碱金属盐例如碳酸钾、氢氧化钾和碳酸氢钾，或者碱金属氧酸盐(metalate)例如钥酸钾。优选的均相催化剂体系包括碘化钾和碳酸钾的组合、以及三丁基甲基碘化鱗和碳酸钾的组合。催化剂流单独地或者与水性环氧乙烷和/或二氧化碳流混合后被供应至羧化反应器。经过羧化、水解和脱水后，在乙二醇蒸馏塔的催化剂分离区段将其从产物流中分离。如同本专利技术方法所进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·斯玛迪杰克，H·斯蒂克特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：
国别省市：