專利名稱：合成乙二醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成乙二醇的方法。
背景技術(shù)：
草酸二甲酯，分子式為C4H6O,結(jié)構(gòu)式(COOCH3)2,0. IMPa壓力下沸點(diǎn)為163.45°C，
2.7MPa壓力下沸點(diǎn)為300°C，溶于醇和醚。現(xiàn)有合成乙二醇生產(chǎn)中，需要用氣態(tài)的草酸二甲酯與氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器在Cu 硅催化劑的作用下，生成乙二醇和甲醇。其中所需氣態(tài)的草酸二甲酯采用3. SMPa以上壓力的高壓蒸汽或輔助電加熱、油加熱系統(tǒng)，將草酸二甲酯液體直接加熱至300°C以上，氣化成氣體，然后與氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器生成乙二醇。這種氣化所需能量很大，且對(duì)氣化設(shè)備安全性能要求很高，造成設(shè)備成本的加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全性能要求低、生產(chǎn)成本低的合成乙二醇的方法。本發(fā)明所提供的合成乙二醇的方法，包括如下步驟將草酸二甲酯與甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液總質(zhì)量的30 50%，混合液I進(jìn)行氣化，在銅硅催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體進(jìn)行冷凝，冷凝后的液體進(jìn)行精餾，回收乙二醇；其他氣體以甲醇為洗滌溶劑進(jìn)行洗滌形成混合液II ；所述混合液II進(jìn)行精餾，-0. 03 -0. 04MPa,收集130 150°C組分，得到草酸二甲酯，其他組分I進(jìn)行貯存；貯存的所述其他組分I替代所述甲醇為洗滌溶劑；當(dāng)貯存的所述其他組分I中甲醇和草酸二甲酯質(zhì)量比等于9 1時(shí)，將貯存的所述其他組分I進(jìn)行精餾，-0. 03 -0. 04MPa，收集130 150°C組分，得到草酸二甲酯，其他組分II作為洗滌溶劑。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，其中所述混合液I進(jìn)行氣化的條件為2. 5
3.OMPa, 130 150°C。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，其中所述反應(yīng)壓力為2. 5 3. OMPa、溫度為200 210°C。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，其中所述銅硅催化劑為以硝酸銅和堿性硅溶膠為原料均相沉淀沉積法制備獲得。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，其中所述銅硅催化劑中CuO質(zhì)量占20 50%，余量為Si02。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，在2. 5 3. OMPa, 130 150條件下能將草酸二甲酯
氣化，降低了合成乙二醇的生產(chǎn)成本。草酸二甲酯溶于甲醇中，還可防止草酸二甲酯結(jié)晶阻塞設(shè)備與管道。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，工藝流程簡(jiǎn)單，以甲醇與草酸二甲酯的共沸物作為洗滌溶劑循環(huán)使用，循環(huán)洗滌后，草酸二甲酯含量將增加，可以通過精餾獲得草酸二甲酯。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、將草酸二甲酯與甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液I總質(zhì)量的30%， 混合液I進(jìn)入氣化器中，2. 5MPa 150°C氣化混合液I，氣體進(jìn)入裝填有銅硅催化劑的反應(yīng)器，3. 0MPa、20(TC反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物經(jīng)管道流出，降溫后進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中乙二醇、甲醇、草酸二甲酯等變成液態(tài)，進(jìn)入精餾塔中，氫氣等不凝氣體排出；精餾塔中壓力為-0. 04MPa，塔底溫度130°C，乙二醇作為重組分從塔釜采出，甲醇和草酸二甲酯的輕組分從塔頂進(jìn)入洗滌塔，在洗滌塔中以甲醇為洗滌溶劑洗滌廢氣形成甲醇、草酸二甲酯的混合液II ；洗滌塔塔底出來的混合液II進(jìn)入分離塔進(jìn)行分離，在分離塔內(nèi)進(jìn)行精餾，精餾塔中壓力為-0. 03MPa，塔底溫度150°C，塔釜采出草酸二甲酯，塔頂采出甲醇與草酸二甲酯的混合物進(jìn)入貯槽；貯槽中甲醇與草酸二甲酯的混合物通過增壓泵送入洗滌塔代替甲醇循環(huán)洗滌；當(dāng)貯槽中甲醇與草酸二甲酯質(zhì)量比大于等于9 1時(shí)，將貯槽中甲醇與草酸二甲酯混合物通過泵送入分離塔；分離塔中，甲醇與草酸二甲酯混合物在-0. 03Mpa下進(jìn)行精餾，精餾塔中壓力為-0. 03MPa，塔底溫度150°C，塔底采取部分草酸二甲酯，塔頂形成甲醇與草酸二甲酯的共沸物；甲醇與草酸二甲酯的共沸物進(jìn)入共沸物貯槽，通過泵送入洗滌塔中作為洗滌溶劑循環(huán)利用。銅硅催化劑的制備方法=Cu(NO3)2 ·3Η20溶于去離子水中，充分溶解后，取NH3 · H2O 緩慢加入到Cu(NO3)2溶液中并同時(shí)攪拌，制成銅氨溶液。然后將JN-30型堿性硅溶膠通過分液漏斗滴入到配置好的銅氨溶液中，攪拌4h，升高溫度，充分?jǐn)嚢瑁舫笔谷芤簆H = 6. 5，顏色由最初的深藍(lán)色溶液逐步沉淀變化成天藍(lán)色的選擇懸濁液，然后經(jīng)抽濾、水洗、醇洗真空干燥，得到催化劑粉未，在500°C下燒培4h，得到草綠色的催化劑前驅(qū)體，壓片篩分出40-60目的催化劑顆粒。銅硅催化劑中CuO質(zhì)量占50%，余量為Si02。使用前銅硅催化劑用含氫的氫氮混合氣還原，還原溫度150°C。草酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為95%，乙二醇的產(chǎn)率為95% ；草酸二甲酯的回收率為 99%。實(shí)施例2、將草酸二甲酯與甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液I總質(zhì)量的50%， 混合液I進(jìn)入氣化器中，3. OMPa 130°C氣化混合液I，氣體進(jìn)入裝填有銅硅催化劑的反應(yīng)器，2. 5MPa、210°C反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物經(jīng)管道流出，降溫后進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中乙二醇、甲醇、草酸二甲酯等變成液態(tài)，進(jìn)入精餾塔中，氫氣等不凝氣體排出；精餾塔中壓力為-0. 03MPa，塔底溫度150°C，乙二醇作為重組分從塔釜采出，甲醇和草酸二甲酯的輕組分從塔頂進(jìn)入洗滌塔，在洗滌塔中以甲醇為洗滌溶劑洗滌廢氣形成甲醇、草酸二甲酯的混合液II ；洗滌塔塔底出來的混合液II進(jìn)入分離塔進(jìn)行分離，在分離塔內(nèi)進(jìn)行精餾，精餾塔中壓力為-0. 03MPa，塔底溫度150°C，塔釜采出草酸二甲酯，塔頂采出甲醇與草酸二甲酯的混合物進(jìn)入貯槽；貯槽中甲醇與草酸二甲酯的混合物通過增壓泵送入洗滌塔代替甲醇循環(huán)洗滌；當(dāng)貯槽中甲醇與草酸二甲酯質(zhì)量比大于9 1時(shí)，將貯槽中甲醇與草酸二甲酯混合物通過泵送入分離塔；分離塔中，甲醇與草酸二甲酯混合物進(jìn)行精餾，精餾塔中壓力
4為-0. 04MPa，塔底溫度130°C，塔底采取部分草酸二甲酯，塔頂形成甲醇與草酸二甲酯的共沸物；甲醇與草酸二甲酯的共沸物進(jìn)入共沸物貯槽，通過泵送入洗滌塔中作為洗滌溶劑循環(huán)利用。銅硅催化劑的制備方法Cu (NO3) 2 · 3H20溶于去離子水中，充分溶解后，取NH3 · H2O 緩慢加入到Cu(NO3)2溶液中并同時(shí)攪拌，制成銅氨溶液；然后將JN-30型堿性硅溶膠通過分液漏斗滴入到配置好的銅氨溶液中，攪拌4h，升高溫度，充分?jǐn)嚢瑁舫笔谷芤簆H = 6. 5，顏色由最初的深藍(lán)色溶液逐步沉淀變化成天藍(lán)色的選擇懸濁液，然后經(jīng)抽濾、水洗、醇洗真空干燥，得到催化劑粉未，在500°C下燒培4h，得到草綠色的催化劑前驅(qū)體，壓片篩分出40-60目的催化劑顆粒；銅硅催化劑中CuO質(zhì)量占20%，余量為SiO2 ；使用前銅硅催化劑用含氫90%的氫氮混合氣還原，還原溫度500°C。草酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為94%，乙二醇的產(chǎn)率為94% ；草酸二甲酯的回收率為 98%。以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.合成乙二醇的方法，包括如下步驟將草酸二甲酯與甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液總質(zhì)量的30 50%，混合液I進(jìn)行氣化，在銅硅催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體進(jìn)行冷凝，冷凝后的液體進(jìn)行精餾，回收乙二醇；其他氣體以甲醇為洗滌溶劑進(jìn)行洗滌形成混合液II ；所述混合液II進(jìn)行精餾，-0. 03 -0. 04MPa,收集130 150°C組分，得到草酸二甲酯， 其他組分I進(jìn)行貯存；貯存的所述其他組分I替代所述甲醇為洗滌溶劑；當(dāng)貯存的所述其他組分I中甲醇和草酸二甲酯質(zhì)量比等于9 1時(shí)，將貯存的所述其他組分I進(jìn)行精餾，-0. 03 -0. 04MPa，收集130 150°C組分，得到草酸二甲酯，其他組分 II作為洗滌溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述混合液I進(jìn)行氣化的條件為2.5 3. OMPa, 130 150°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)壓力為2.5 3. OMPa、溫度為 200 210°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述銅硅催化劑為以硝酸銅和堿性硅溶膠為原料均相沉淀沉積法制備獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述銅硅催化劑中CuO質(zhì)量占20 50%，余量為SiO20
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成乙二醇的方法，包括如下步驟將草酸二甲酯與甲醇混合得到混合液I，草酸二甲酯占混合液總質(zhì)量的30～50％，混合液I進(jìn)行氣化，在銅硅催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體進(jìn)行冷凝，冷凝后的液體進(jìn)行精餾，回收乙二醇；其他氣體以甲醇為洗滌溶劑進(jìn)行洗滌形成混合液II；所述混合液II進(jìn)行精餾，-0.03～-0.04MPa，收集130～150℃組分，得到草酸二甲酯，其他組分I進(jìn)行貯存；貯存的所述其他組分I替代所述甲醇為洗滌溶劑；當(dāng)貯存的所述其他組分I中甲醇和草酸二甲酯質(zhì)量比等于9∶1時(shí)，將貯存的所述其他組分I進(jìn)行精餾，-0.03～-0.04MPa，收集130～150℃組分，得到草酸二甲酯，其他組分II作為洗滌溶劑。本發(fā)明的合成乙二醇的方法，在2.5MPa，150℃條件下能將草酸二甲酯氣化，降低了合成乙二醇的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C07C31/20GK102442885SQ20101050123
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者段巍 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司