Способ очистки этиленгликоля

 

Изобретение относится к двухатомным спиртам, в частности к очистке этиленгликоля, полученного гидролизом этиленкарбоната в присутствии катализатора. С целью повышения качества целевого продукта вследствие снижения содержания этиленкарбоната, гидролизат, содержащий мас.%:70 этиленгликоль, 3 этиленкарбонат, 0,7 метилтрифенил - фосфонийиодид, 24 вода, и высшие гликоли, подвергают перегонке в парожидкостной контактной колонне при 170-190°С и давлении 250-680 мм рт. ст. и поток, содержащий этиленгликоль и воду, выводят в виде низкокипящей фракции, а жидкий поток, содержащий, мас.%: 0,1 этиленгликоль, 0,04 этиленкарбонат, 20 высшие гликоли и 19 метилтрифенилфосфонийиодид, выводят в виде высокипящей фракции, рециркулируют от 2,8 до 7,4 частей высококипящей фракции на каждую часть гидролизата через контактную колонну противотоком к низкокипящей фракции, чтобы уменьшить содержание этиленкарбоната в указанной низкокипящей фракции до значений ниже 0,05 мас.% и возвращают остальную часть высококипящей фракции на стадию гидролиза этиленкарбоната. Способ позволяет повысить качество этиленгликоля, снизив в нем содержание этиленкарбоната до 0,02-0,08 мас.%. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 07 С 31/20 29/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИР

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 3896549/23-04 (22) 08.05.85 (31) 608639 (32) 09.05.84 (46) 30.10.90. Бюл. У 40 (71) Сайентифик Дизайн Компани, Инк, (Us) (72) Митчелл Бекер и Говард МаЗакс (US) (53) 547. 422. 22. 07 (088. 8) (56) Патент США У 411 7250, кл.568-858, опублик. 1981. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ (57) Изобретение относится к двухатомным спиртам, в частности к очистке этиленгликоля, полученного гидролиэом этиленкарбоната в присутствии катализатора, С целью повышения качества целевого продукта вследствие снижения содержания этиленкарбоната, гидроли, зат, содержащий, мас, 7: 70 этиленгликоль, 3 этиленкарбонат; 0,7 метилтрифенилфосфонийиодид, 24 вода, и

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки этиленгликоля, полученного гидролизом этцленкарбоната в присутствии катализатора, от остаточного этиленкарбоната до содержания последнего в этиленгликоле, пригодного для получения продукта волоконного сорта.

Цель изобретения — повышение ка-. чества целевого продукта. вследствие снижения содержания этиленкарбоната, Пример l. Простое мгновенное испарение.

Выходящий из. гидролизного реактора поток, содержащий 70,3 маса% этилен.—

„„SU„„1604153 А 3

2 высшие гликоли, подвергают перегонке в парожидкостной контактной колонне при 170-190 С и давлении 250-680 мм рт. ст. и поток, содержащий этиленгликоль и воду, выводят в виде низкокипящей фракции, а жидкий поток, содержа-. щий, мас. 7.: О, 1 этиленгликоль; О, 04 этиленкарбонат, 20 высшие гликоли и

19 метилтрифенилфосфонийиодид, выводят в видевысококипящей фракции,рециркулируют от 2,8 до 7,4 ч высококипящей фракции на каждую часть гидролизата через контактную колонку противотоком к низкокипящей фракции, чтобы уменьшить содержание этиленкарбоната в указанной низкокипящей фракции до значений ниже 0,05 мас.7 и возвращают остальную часть высококнляней фрак- (/1 ции на стадию гидролиза этиленкарбоната. Способ позволяет повысить качество зтиленгликоля, снизив в нем содержание этиленкарбоната до 0,02-0,08 мас.X. 1 ил., 1 табл.

©Ъ гликоля (ЭГ}, 3 мас.% этиленкарбоната (ЭК), 0,7 мас.7. метилтрифенилфосфо- . 4 нийиодида (катализатор), 24 мас.% воды и 2 мас,7 высших гликолей (ВГ) в СЛ ,количестве 290 r/÷ (100 мас/ч) подвер- С© гают простому мгновенному испарению при 170оС и давлении 250 мм рт. ст. в сосуде объемом 200 мл. Полученный пар в количестве 96,3 мас/ч содержит

74,7 мас.Ж ЭГ и ВГ, 0,3 мас.7 ЭК и

25 мас,X воды.

Полученная в количестве 3,7 мас/ч жидкость содержит 61 мас.X ЭГ, 0,04 мас.% ЭК, 20 мас.X ВГ и 19 мас.X катализатора. Ее можно рециркулировать

1604153 в гидролизный реактор для повторного использования после очистки от ВГ.

Уровень содержания ЭК еще нежелательно высок для получения полимера.

Пример 2. Рециркуляция раствора катализатора, Над камерой для мгновенного испарения, используемой в примере 1, уста навливают колонну Олдершоу, содержащую двадцать сетчатых тарелок диаметром 3 дюйма (примерно 76 мм). Вместо возвращения мгновенно испаренной жидкости, содержащей катализатор в гидро-, лизный реактор жидкость подают на верхнюю тарелку колонны. Жидкость при, этом стекает вниз при противотоковом контакте с паром, образующимся при мгновенном испарении подаваемой жидкости, При рециркуляции 3,3 ч высоко- 20 кипящей фракции (ВКФ) на каждую часть гидролизата получают ЭГ, содержащий

0,08 мас.X ЭК, а при рециркуляции

8,2 ч получают ЭГ, содержащий 0,14 мас. 3K, При таком режиме работы ре- 25 циркуляция уменьшает содержание ЭК в целевом продукте, хотя существует оп-. тимальная .,скорость рециркуляцни.

Пример 3. Рециркуляция + фракционирование гидролизата. 30

Используя установку примера 2, изменяют место подачи гидролизата, направляя его в среднюю точку фракционной колонны, т.е. на 10-тую тарелку из 20, вместо подачи в камеру мгновенного испарения, расположенную ниже та15 релок, В условиях примеров 1 и 2 изменяют скорость рециркуляции на тарелку 20 и измеряют содержание. ЭК в зтиленгликоле, получив результаты, представленные в таблице.

Сравнивая результаты, полученные при 170 С, с примером 2, можно видеть, что если гидролизат поступает на десятую тарелку, а не в камеру мгновенногс45 испарения, то высокие скорости рецир-, куляции не увеличивают содержания ЭК в ЭГ.

Последующее улучшение качества ЭГ 50 достигается путем увеличения темпераь туры мгновенного испарения до 190 С с тем, чтобы при достаточной рециркуляции содержание ЭК в ЭГ было ниже

300 ч на 1 млн (т.е. когда ЭК больше i5 уже не обнаруживается).

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа, Пример 4. Гидролизат из гидролизного реактора, содержащий, мас.X:

70,3 ЭГ, 3 ЭК, 24 вода, 2 ВГ и 0,7 ка1ализатор, в количестве 100 мас/ч при

170 С и под давлением, достаточным для поддержания его в жидкой фазе, о нагревают до 190 С в теплообменнике (1) и подвергают мгновенному испарению при давлении 680 мм рт, ст., когда гидролизат поступает на десятую тарелку в 20-тарельчатой перегонной колонне (2). ЭК, катализатор и некоторое количество ЭГ движется вниз до встречи с рециркулирующей жидкостью, идущей вниз от вьпнерасположенных тарелок.

Жидкость на дне колонны содержит 61 мас ° % ЭГ, 0,04 мас. ЗК, 20 мас ° % ВГ и 19 мас.% катализатора. Испаритель (3) обеспечивает пар для контакта с жидкостью, проходящей вниз по тарелкам, 4,5 мас. ч жидкости на каждую массовую часть гидролизата (450 мас/ч) охлаждают в теплообменнике (5) и рециркулируют по линии (4) к десятой тарелке, чтобы привести в контакт с

ЭГ и парами воды, поднимающимися по колонне, и завершить гидролиз ЭК. Оставшуюся часть жидкости на дне колонны (3,7 мас/ч) отводят без возврата к гидролизному реактору.

Пар, выводимый через верх по линии (6), охлаждают в теплообменнике (7), а затем подвергают последующей перегонке (не показано), получая 96,3 мас/ч ЭГ волоконного сорта, содержащий 0,02 мас.X ЗК; 73 мас, ЭГ; 26 мас. воды и 2 мас.Ж ВГ. ъ Цредлагаемый способ позволяет повысить качество этиленгликоля, снизив в нем содержание этиленкарбоната до

0,02-0,08 мас,X.

Формула изобретения

Способ очистки этиленгликоля, полученного гидролизом этиленкарбоната в присутствии катализатора, о,т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения качества целевого продукта вследствие снижения содержания этиленкарбоната, гидролизат, содержащий 70 мас.X этиленгликоля, 3 мас. этиленкарбоната, 0,7 мас . метилтрифенилфос- фонийиодида, 24 мас. воды и высшие гликоли, подвергают перегонке в парожидкостной контактной колонне при температуре от 170 до 190 С и давлении от 250 до 680 мм рт. ст. и поток, содержащий этиленгликоль и воду, вы5 16041 водят в виде низкокипящей фракции, а жидкий поток, содержащий О, 1 мас.% этиленгликоля, 0,04 мас.X этиленкарбоната, 20 мас.7. высших гликолей и 19 мас.й метилтрифенилфосфонийиодида, 5 выводят в виде высококипящей фракции, рециркулируют от 2,8 до 7,4 ч.высококипящей фракции на каждую часть гид53 6 ролизата через контактную колонну противотоком к низкокипящей фракции, чтобы уменьшить содержание этиленкарбоната в указанной низкокипящей фракции до значений ниже 0,05 мас.Ж, и возвращают остальную часть высококипящей фракции на стадию гидролиза этиленкарбоната, I

Результаты опытов по примеру 1

Температура мгновенного испарения, OC

Отношение

Содержание

ЭК в целевом продукте, мас.Ж рециркуляции (отношение мас. ч. ВКФ к мас.ч. гидролизата) 2,9

7,3

О

2,8

4,5

7,4

Составитель Н. Капитанова

Техред М.Дидык

Редактор А.Долинич

КоРРектоР С.Черни

Заказ 3395 Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

190

0,09

0,08

1,0

0 06 а0,03 с0,03