一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑及其制備方法，以去除煤質乙二醇產品中的醛、酯、酸、小分子氮氧化合物或有機胺類化合物等微量雜質。本方法涉及一種改性的活性炭為吸附劑，乙二醇在室溫下通過裝有吸附劑的床層，可將影響透光率微量雜質選擇性的留在床層中，降低產品雜質含量，提高煤制乙二醇的紫外透光率、酸度和降低乙二醇蒸餾殘液的色度。精制溫度20～50℃，液相空速為1.5hr-1。本方法的處理后，乙二醇純度提高5‰，紫外透光率(UV)在220nm，275nm和350nm分別達到88％，96％和99.5％，酸度可以達到1～8ppm，蒸餾后殘液色度達到石油乙二醇同等水平，達到聚酯級產品標準。
【專利說明】-種提純煤質乙二醇品質的吸附劑及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及的一種提高煤質乙二醇產品質量的吸附劑，具體涉及一種提純煤質乙 二醇品質的吸附劑及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 基于煤化工的乙二醇合成工藝，以其原料來源廣泛和低廉、技術經濟性高等多項 優(yōu)點，已經成為研究熱點。尤其是對于我國這樣一個煤多、油少的國家來說，開發(fā)煤工藝路 線有著格外重要的意義。乙二醇是一種重要的有機化工原料，220nm波長處紫外透光率大于 75 %，275nm大于92 %，350nm大于98 %的乙二醇可以被用來生產聚酯纖維。紫外透光率不 合格的乙二醇產品將嚴重影響纖維的質量，如纖維的光澤、色度、著色及強度等。
[0003]目前由煤基合成氣氧化耦聯(lián)反應制草酸脂，加氫制乙二醇生產技術路線，國內工 業(yè)化生產技術已日漸成熟，但關于煤基乙二醇精制提純鮮有報道，絕大部分還主要集中在 環(huán)氧乙烷法脫醛處理。在草酸二甲酯催化加氫生成乙二醇的新工藝路線中，引入了原石化 路線所沒有的雜質，這些雜質的存在對乙二醇產品質量控制與UV值的均有很大影響，然而 煤基乙二醇應用領域與石油路線相同，衡量煤基乙二醇產品的質量標準也因此相同，故關 于煤基乙二醇產品精制提純方法作為全新課題具有重要的實踐和應用價值。
[0004] 專利CN101928201中通過皂化反應、去甲醇、加氫反應、三塔精餾及吸附處理，從 煤制乙二醇粗產品中去除酯類、低級羧酸和一些含雙鍵的酮、醛副產物，提純制得乙二醇的 質量百分比大于99. 9 %，且在220?350nm波長的紫外透光率較高的聚酯級乙二醇產品，但 是該方法不能完全除去煤質乙二醇的其它雜質。
[0005] 專利US3970711介紹了用活性炭來吸附紫外透過率較低的乙二醇或環(huán)氧乙烷水 合反應生產的乙二醇水溶液（水合反應液），使吸附后得到的乙二醇的紫外透過率220nm大 于76%，250nm大于90%，275nm大于92%。雖然活性炭吸附可以提高乙二醇的紫外透過率， 但由于活性炭吸附劑的容量和雜質的種類有限。美國專利US3904656提出用離子交換材 料去除金屬鹽類，并從中去除二氧化碳及一些易揮發(fā)組分，用活性炭去除紫外光吸收物質。 但該方法沒有注意到用離子交換材料去除鹽類會使離子交換材料很快失效，而且用活性炭 吸附紫外光吸收物質的效率很低。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明提供一種煤基乙二醇的精制提純的吸附劑，解決的技術問題是去除乙二醇 中酯類、低級羧酸類、有機胺類等雜質，提高乙二醇質量品質，使其符合聚酯級品質要求。
[0007] 具體技術方案如下：
[0008] -種提純煤質乙二醇品質的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑的載體為活性炭，活 性組分為堿金屬、過渡金屬等，如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Cr2+等，所述吸附劑活 性組分的負載量為1?40%。
[0009] 進一步的改進在于，所述吸附劑的前驅體為改性殼聚糖，改性方法為羧甲基化方 法。
[0010] 上述一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑的制備方法，具體制備步驟如下：將一定 質量的改性殼聚糖溶解于一定濃度的一定質量的醋酸溶液，50?80°C條件下攪拌一定時 間，然后加入一定量的鹽，80?KKTC水浴下攪拌均勻，并形成凝膠，在80?150°C條件于真 空干燥箱中干燥10?30h，最后于400?900°C馬弗爐中煅燒2?10h，得成品。
[0011] 進一步的改進在于，所述加入鹽為金屬鹽或銨鹽，鹽種類是硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸 鹽、醋酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽等的一種或幾種，離子的種類是Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Μη2+、Cr2+、NH4+的一種或幾種，并按一定物質的量比例加入。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑，能夠除乙 二醇中酯類、低級羧酸類、有機胺類等雜質，提高乙二醇質量品質，使其符合聚酯級品質要 求。

【具體實施方式】
[0013] 為了加深本發(fā)明的理解，下面將結合實施例對本做進一步詳細描述，該實施例僅 用于解釋本發(fā)明，并不對保護范圍構成限定。
[0014] 煤質乙二醇的精制提純方法，該方法包括吸附劑的篩選、改性以及乙二醇通過吸 附劑固定床，精制溫度20?50°C，液相空速為I.Shr'
[0015] 為獲得理想改性吸附劑，本方法篩選以具有代表性改性活性炭吸附劑，在其基礎 上對提高乙二醇透光率有明顯效果的吸附劑進行針對性改性處理。
[0016] 吸附劑的制備過程即是吸附劑的改性方法。改性的活性炭增加了金屬離子，這些 離子對煤質乙二醇中微量雜質（主要是極性物質）具有一定的吸附作用，使得乙二醇體系 中極性相對較弱的UV吸光雜質在液相競爭吸附中處于有利位置，從而可以較大的提高吸 附劑的選擇性和吸附容量。
[0017] 乙二醇的提純效果除與吸附劑本身物化性質有關外，液相空速和精制溫度等條件 對其吸附劑吸附能力也關系密切，研究表明精制溫度20?50°C，液相空速為I. 5hr4時效 果明顯，其它反應條件效果較差。
[0018] 實施例
[0019] 吸附劑的制備：將IOOg改性殼聚糖單體溶解于IOOOg水中，80°C條件下攪拌2h， 然后加入17. 28g硝酸鐵、5. 86g硝酸銅、31. 29g磷酸銨，KKTC水浴下攪拌均勻，并形成凝 膠，在150°C條件于真空干燥箱中干燥10h，最后于600°C馬弗爐中煅燒2h，得2FelCu/C吸 附劑成品。
[0020] 將吸附劑樣品裝入吸附床中，吸附床采用4根長50cm，內徑5不銹鋼管構成，底部 裝有200目尼龍網，防止細粉隨乙二醇流出，不銹鋼管裝半滿吸附劑。在上述條件下，控制 精制溫度20?50°C，液相空速為2. 5hr<過床層，分別測試過柱前和過柱后的透光率、酸度 和色度實驗，透光率和酸度數(shù)據(jù)如表1 :
[0021] 表1吸附劑吸附乙二醇前后UV值對比
[0022]

【權利要求】
1. 一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑的載體為活性炭，活性 組分為堿金屬、過渡金屬等，如Ca 2+、Mg2+、Fe2+、Fe2+、Cu2+、Zn 2+、Mn2+、Cr2+等，所述吸附劑活性 組分的負載量為1?40%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑，其特征在于，所述吸附 劑的前驅體為改性殼聚糖，改性方法為羧甲基化方法。
3. 如權利要求1或2所述的一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑的制備方法，其特征在 于，具體制備步驟如下：將一定質量的改性殼聚糖溶解于一定濃度的一定質顯的醋酸溶液， 50?80°C條件下攪拌一定時間，然后加入一定量的鹽，80?100°C水浴下攪拌均勻，并形成 凝膠，往80?150°C條件于真空干燥箱中干燥10?30h，最后于400?900°C馬弗爐中煅燒 2?10h，得成品。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種提純煤質乙二醇品質的吸附劑的制備方法，其特征在 于，所述加入鹽為金屬鹽或按鹽，鹽種類是硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽、磷酸鹽、鋁酸 鹽、硅酸鹽等的一種或幾種，離子的種類是Ca 2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn 2+、Mn2+、Cr2+、NH4+的 一種或幾種，并按一定物質的量比例加入。
【文檔編號】C07C29/76GK104275157SQ201410456165
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權日:2014年9月10日
【發(fā)明者】吳曉金, 孔國杰, 梁鵬, 張學嶺, 吳維果 申請人:江蘇金聚合金材料有限公司