一種從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇和1,2-戊二醇的新方法
【專利摘要】本發(fā)明采用共沸精餾從玉米發(fā)酵處理液中分離得到乙二醇和1,2-戊二醇產(chǎn)品。通過用ASPEN建模模擬選擇了合適的共沸劑和萃取劑，初步確定了精餾和萃取條件。多元醇混合液和共沸劑進入精餾塔，塔頂?shù)玫揭叶己凸卜袆┑幕旌衔铮玫胶窟_到99.5%以上的1,2-戊二醇。萃取劑不溶于共沸劑卻可以與乙二醇互溶，萃取劑和乙二醇的混合液可以用普通精餾的方法得到分離，乙二醇含量達到99.5%以上。并回收循環(huán)使用共沸劑和萃取劑。該方法操作簡單，可以得到純度高的乙二醇和1，2-戊二醇。
【專利說明】—種從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇和1, 2-戊二醇的新方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種利用共沸精餾的方法從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇和1，2-戊二醇，得到乙二醇產(chǎn)品和1，2-戊二醇的新方法，屬于化學(xué)工程中的分離工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，世界經(jīng)濟的發(fā)展和人們環(huán)境保護意識的提高促使開發(fā)利用可再生的生物質(zhì)資源成為研究熱點。傳統(tǒng)的多元醇制備原料多源于石油等化石資源。利用玉米制備多元醇如乙二醇、1，2-戊二醇屬于新興技術(shù)，不僅可以在能源方面替代石油質(zhì)多元醇，緩解石油日漸緊缺的危機，而且還可以合成眾多的化學(xué)品或化學(xué)中間體，在環(huán)境保護和克服能源危機方面有重要作用。
[0003]生物發(fā)酵處理液分離多元醇是有發(fā)展前景的，是未來化工產(chǎn)業(yè)的必要的生產(chǎn)工藝，國內(nèi)外也在研究類似能源循環(huán)再利用的可供工業(yè)化生產(chǎn)的項目。玉米發(fā)酵液經(jīng)脫水、裂解和初步分離的粗產(chǎn)品可以得到乙二醇和1，2-戊二醇的混合物，其中乙二醇用于生產(chǎn)聚酯樹脂、醇酸樹脂、增塑劑、防凍劑，也用于化妝品和炸藥；用作分析試劑、色譜分析試劑及電容介質(zhì)；也可用于生產(chǎn)合成樹脂、溶劑、潤滑劑、表面活性劑、軟化劑、增濕劑、炸藥等；而且1，2-戊二醇也有較高的經(jīng)濟價值。因此此工藝方法，具有重要的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。
[0004]本原料來源于玉米發(fā)酵處理液，含有乙二醇、1，2-戊二醇等，但乙二醇和1，2_戊二醇二者沸點很近，很難用常規(guī)方法將其分離。
[0005]該方法分離出的乙二醇和1，2-戊二醇具有重要的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)對于乙二醇和1，2-戊二醇的需求量極大，而且大部分靠進口，研究出一條分離提純乙二醇和1，2_戊二醇的路線，前景廣闊。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種利用均相共沸精餾的方法從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇與1，2-戊二醇的新方法。
[0007]本發(fā)明是通過以下方法實現(xiàn)的:采用共沸精餾，選用合適的共沸劑來對乙二醇和1，2-戊二醇進行分離。對共沸精餾，可以選擇富含共沸劑回流或者共沸劑與原組分以一定共沸組成回流，所以，回流比和塔的操作壓力很大程度上影響著塔內(nèi)氣液相分布和塔頂、塔底各組分濃度變化。通過對均相共沸精餾回流比和塔操作壓力的調(diào)節(jié)，可獲得理想的分離效果。均相共沸精餾設(shè)備簡單，可單塔分離多組分混合物，通用性強，可以靈活的調(diào)節(jié)回流t匕，有很大的操作彈性等優(yōu)點。
[0008]本發(fā)明選取了適宜的共沸劑，通過ASPENPLUS初步確定了實驗物系的共沸物組成、共沸溫度和分離序列。共沸精餾塔按以下條件操作，在常壓或減壓下，共沸劑和混合物送入精餾塔，操作回流比為10-30，由精餾塔的塔頂采出乙二醇和共沸劑，塔底采出合格的1，2-戊二醇產(chǎn)品。因為共沸劑與乙二醇互溶形成了均相溶液，所以還需進一步分離共沸液。需要加入另一種萃取劑可以將二者分開。萃取劑不溶于共沸劑卻可以與乙二醇互溶，使用萃取劑可以實現(xiàn)共沸物的分離。萃取劑和乙二醇的混合液可以用普通精餾的方法得到分離，乙二醇含量達99.5%以上。并回收循環(huán)使用共沸劑和萃取劑。該操作簡單，能夠達到分離要求。
[0009]具體流程(見附圖1，2):乙二醇一 1，2-戊二醇一共沸劑混合物進入塔中，塔頂共沸物經(jīng)冷凝器冷凝后，部分回流部分采出，回流比為10-30，塔底最終得到合格的1，2_戊二醇產(chǎn)品。塔頂采出液為共沸混合物，通過加入萃取劑使其分層，上層為共沸劑，下層為乙二醇與萃取劑溶液，或使用萃取塔進行分離，萃取相為乙二醇與萃取劑混合物，萃余相主要為共沸劑，共沸劑回收后可以繼續(xù)使用。分離后的乙二醇與萃取劑的混合物在精餾塔中進行常壓或減壓操作能夠?qū)崿F(xiàn)乙二醇與萃取劑的有效分離，可以得到合格的乙二醇產(chǎn)品，并可以使萃取劑循環(huán)使用，該方法分離效果好，產(chǎn)品純度可以達到技術(shù)指標的要求。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于采用共沸劑與乙二醇形成共沸物，共沸物與1，2-戊二醇的相對揮發(fā)度和沸點相差較大，從而分離出高純度1，2-戊二醇產(chǎn)品，繼續(xù)經(jīng)過萃取和精餾操作即可得到乙二醇產(chǎn)品并回收共沸劑和萃取劑。本發(fā)明具有通用性強，裝置操作穩(wěn)定性強，處理量大等優(yōu)點。
[0011]本發(fā)明方法并不受上述具體裝置的限制，根據(jù)本專利進行工藝流程的調(diào)整或變換、按處理量進行放大、按照本專利要求進行小試、中試和工業(yè)化生產(chǎn)均屬于侵犯專利權(quán)的行為。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為共沸精餾單元工藝流程圖，圖2為普通精餾單元工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0013]實例一
設(shè)計、制造、安裝共沸精餾塔并進行間歇操作，原料為乙二醇一 1，2-戊二醇一共沸劑的混合物(其中含乙二醇:1，2_戊二醇:共沸劑質(zhì)量比為2:1:7.5)，操作壓力設(shè)置為80kpa，回流比為25。塔頂溫度穩(wěn)定在150°C左右，塔釜溫度由170°C變化到179°C。塔頂?shù)玫揭叶己凸卜袆┑墓卜幸?。間歇精餾操作得到了很好的分離效果，證明了該實驗可用精餾塔得到乙二醇和共沸劑的共沸液。
[0014]實例二
采用上例設(shè)備及操作條件進行連續(xù)精餾操作，從精餾塔底部或中部常溫進料。塔頂仍能得到共沸物，穩(wěn)定采出后，調(diào)節(jié)回流比，此條件下繼續(xù)精餾使塔釜得到高濃度的1，2 —戊二醇，經(jīng)1，2-戊二醇精餾塔分離后產(chǎn)品顏色合格、純度達到99.5%以上。
[0015]實例三
收集上述兩例的塔頂共沸物，用萃取劑進行萃取，形成非均相溶液，上層為共沸劑，下層為乙二醇與萃取劑的混合溶液；用萃取塔分離得到萃余相為共沸劑，最終得到共沸劑的濃度為99.5%，萃取相去萃取劑精餾塔分離。萃取相為乙二醇與萃取劑的混合溶液，經(jīng)萃取劑精餾塔分離得到萃取劑可以回收利用，得到的乙二醇粗品經(jīng)乙二醇精餾塔得到純凈的乙二醇產(chǎn)品，乙二醇純度在99.5%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種利用共沸精餾的方法從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇和1,2-戊二醇，得到乙二醇產(chǎn)品和1，2-戊二醇產(chǎn)品的新方法，步驟如下:多元醇混合液進入精餾塔中，塔頂采出乙二醇和共沸劑的共沸液，塔底采出純度達到99.5%以上1，2-戊二醇產(chǎn)品；共沸精餾塔塔頂?shù)玫降墓卜袆┡c乙二醇互溶形成了均相溶液，加入另一種萃取劑可以將二者分開。
2.共沸精餾塔板數(shù)為60-150塊，操作壓力常壓或減壓，塔頂溫度控制在12(Tl60°C，塔釜溫度保持在13(T18(TC，操作回流比為10-30的共沸精餾條件下，能夠得到良好的共沸精懼分尚效果。
3.萃取劑不溶于共沸劑卻可以與乙二醇互溶，將萃取劑加入到共沸液中，使塔頂共沸物分層(或使用萃取塔實現(xiàn)分離目的)，萃余相為共沸劑，可以循環(huán)使用；乙二醇與萃取劑形成的萃取相溶液通過常壓或減壓精餾可以有效實現(xiàn)分離，可以得到純度達到99.5%以上乙二醇產(chǎn)品，萃取劑也可以循環(huán)使用。
4.按照權(quán)利要求書I所述，共沸精餾分離乙二醇和1，2-戊二醇混合物的工藝方法所使用的共沸劑是芳烴化合物、烷烴化合物、醇類、醚類、酮類化合物中的一種或幾種。
5.按照權(quán)利要求書3所述，所使用的萃取劑是苯、甲醇、乙醇、丁醇、水、甲乙醚、二甲醚、石油醚和酮類化合物中的一種。
6.按照權(quán)利要求1、2、3所述的一種利用均相共沸精餾的方法從玉米發(fā)酵處理液中分離乙二醇和1，2-戊二醇，得到乙二醇產(chǎn)品和1，2-戊二醇產(chǎn)品的新方法，其特征在于未取得專利權(quán)而利用該方法進行小試、中試和工業(yè)化生產(chǎn)均屬于侵權(quán)行為。
【文檔編號】C07C29/82GK104230658SQ201410497334
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】戴傳波, 代小民, 于紅, 李慧蘭, 潘高峰, 劉艷杰, 李瑞端, 王犇, 張爽, 計海峰 申請人:吉林化工學(xué)院