本發(fā)明涉及化工精餾技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種低濃度1,4-丁二醇的綜合利用方法。
背景技術(shù):
1,4-丁二醇,即bdo,是一種基本的化工及精細化工原料,廣泛用于生產(chǎn)pbt工程塑料及纖維,合成四氫呋喃(thf)、聚四亞甲基醚二醇、聚醚型高性能彈性體及氨綸彈性纖維、不飽和聚酯樹脂、聚酯多元醇、丁二醇醚溶劑。bdo還可用于生產(chǎn)n-甲基吡咯烷酮、縮醛、順丁烯二酸酐、l.3-丁二烯等。bdo的下游產(chǎn)品γ-丁內(nèi)酯是生產(chǎn)2-吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷等產(chǎn)品的原料,由此而衍生出乙烯基毗咯烷團酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值產(chǎn)品。在聚氨酯領(lǐng)域除用于合成聚四氫呋喃多元醇外,主要用于合成聚酯二醇以及用作彈性體、微孔聚氨酯鞋材的擴鏈劑。因此,它廣泛用于基礎(chǔ)化工、精細化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中,許多化工廠在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生bdo釜殘液,此釜殘液中含有低濃度的bdo產(chǎn)品,還含有少量的低碳醇、酮等低沸點有機物以及聚醚(酯)多元醇等高沸點聚合物,目前bdo生產(chǎn)企業(yè)只將低濃度bdo釜殘液對外銷售用作燃料,對資源造成極大的浪費,此外,bdo的燃燒熱只有601.6kj/mol(即1599kcal/kg),并不適合作為燃料。據(jù)測定bdo釜殘液的綜合燃燒熱3600kcal/kg左右,這就說明只要將bdo從釜殘液中提取干凈,剩下的材料(高沸點物質(zhì)的總稱)燃燒熱可高達6300kcal/kg左右,將此配置成流動性適宜的環(huán)保型燃料油,其熱值可達到6000kcal/kg以上,明顯優(yōu)于將bdo釜殘液直接用于燃燒,除了用于鍋爐使用,還可以對外銷售。而提純的少量bdo銷售可增加經(jīng)濟效益。
有文獻報道對含7o%左右1,4-丁二醇生產(chǎn)有機廢液,采用真空問歇精餾工藝來回收1,4-丁二醇,其所得1,4-丁二醇產(chǎn)品濃度與回收率分別可達99.5%和8o%以上,但其真空度高達700pa,不利于工業(yè)應(yīng)用。我們曾在真空度為85kpa左右下,對雷珀法生產(chǎn)1,4-丁二醇有機廢液采用減壓問歇切割精餾回收1,4-丁二醇,所得1,4-丁二醇產(chǎn)品中bdo濃度僅為60%、回收率為50%左右,而副產(chǎn)四氫呋喃則達33%。
采用現(xiàn)有技術(shù)對含有低濃度1,4-丁二醇釜殘液進行提純得到的1,4-丁二醇的濃度均不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,針對以上內(nèi)容,本發(fā)明提供一種低濃度1,4-丁二醇釜殘液的綜合利用方法,解決現(xiàn)有技術(shù)的提純方法得到的1,4-丁二醇的濃度不高的缺陷。
為達到上述目的,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種低濃度1,4-丁二醇的綜合利用方法,包括以下處理步驟:(1)粗蒸餾:將含低濃度1,4-丁二醇的物質(zhì)收集放入反應(yīng)釜中,在反應(yīng)釜中添加堿性助劑,對反應(yīng)釜進行加熱,釜底溫度控制在105~110℃,釜頂溫度控制在47~80℃,回流比控制在0.1~0.15,從釜頂分離出甲醇、四氫呋喃、水;(2)中間物二元醇組分的分離:對步驟(1)處理后的釜液繼續(xù)加熱,使釜底溫度升至111~159℃,釜頂溫度控制在90~110℃,回流比控制在0.3~0.4,從釜頂分離出二元醇組分;(3)精蒸餾:對釜底繼續(xù)加熱至160~170℃,釜頂溫度控制在120~130℃,真空度控制在0.7~0.9kpa,回流比控制在0.14~0.20,從釜頂分離出1,4-丁二醇。
進一步的改進是:所述堿性助劑為碳酸鈉。
進一步的改進是:所述碳酸鈉的用量為釜殘液的0.6~0.9wt%。
進一步的改進是:步驟(3)中,對分離出的1,4-丁二醇進行收集,對收集到的1,4-丁二醇繼續(xù)進行蒸餾,蒸餾條件為:蒸餾釜底溫度為105~110℃,釜頂溫度為47~80℃,使輕組分雜質(zhì)聚集在釜頂,從釜頂分離出。
進一步的改進是:反應(yīng)釜的加熱均通過導(dǎo)熱油鍋爐傳遞。
進一步的改進是:對步驟(3)處理后的剩余物質(zhì)進行回收,對回收后的物質(zhì)按照上述方法進行循環(huán)處理
通過采用前述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種低濃度1,4-丁二醇的綜合利用方法,先對含低濃度1,4-丁二醇的物質(zhì)進行收集,接著進行粗蒸餾、中間物二元醇組分分離,再精蒸餾,利用釜殘液中各物質(zhì)的沸點之差,對它們進行分離提純,首先對甲醇、四氫呋喃、水等輕物質(zhì)組分進行分離,接著分離出二元醇組分,再精蒸餾收到1,4-丁二醇,采用上述方法得到的1,4-丁二醇濃度可達99.9%,可對釜殘液進行回收利用,變廢為寶,不僅避免了釜殘液直接排放對環(huán)境的污染,還可創(chuàng)造經(jīng)濟價值。另外,本發(fā)明通過添加助劑碳酸鈉,碳酸鈉的存在抑制1,4-丁二醇環(huán)化脫水生成四氫呋喃,使收集到的1,4-丁二醇的濃度提升。
具體實施方式
以下將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式,借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
若未特別指明,實施例中所采用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段,所采用的試劑和產(chǎn)品也均為可商業(yè)獲得的。所用試劑的來源、商品名以及有必要列出其組成成分者,均在首次出現(xiàn)時標(biāo)明。
本發(fā)明處理的低濃度1,4-丁二醇是向福建湄洲灣氯堿工業(yè)有限公司購買的。該產(chǎn)品不屬于國家?;罚粚儆谖U品。該濃液中除含有少量的1,4-丁二醇產(chǎn)品,還含有少量低碳醇、酮等低沸點有機物以及聚醚(酯)多元醇等高沸點聚合物。
實施例一
一種低濃度1,4-丁二醇的綜合利用方法,包括以下處理步驟:(1)粗蒸餾:將含低濃度1,4-丁二醇的物質(zhì)收集放入反應(yīng)釜中,在反應(yīng)釜中添加堿性助劑碳酸鈉,所述碳酸鈉的用量為釜殘液的0.6wt%。,對反應(yīng)釜進行加熱,釜底溫度控制在105℃,釜頂溫度控制在50℃,回流比控制在0.1,從釜頂分離出甲醇、四氫呋喃、水;(2)中間物二元醇組分的分離:對步驟(1)處理后的釜液繼續(xù)加熱,使釜底溫度升至115℃,釜頂溫度控制在90℃,回流比控制在0.3,從釜頂分離出二元醇組分;(3)精蒸餾:對釜底繼續(xù)加熱至160℃,釜頂溫度控制在120℃,真空度控制在0.7kpa,回流比控制在0.14,從釜頂分離出1,4-丁二醇;對步驟(3)處理后的剩余物質(zhì)進行回收,對回收后的物質(zhì)按照上述方法進行循環(huán)處理;對分離出的1,4-丁二醇進行收集,對收集到的1,4-丁二醇繼續(xù)進行蒸餾,蒸餾條件為:蒸餾釜底溫度為105℃,釜頂溫度為47℃,使輕組分雜質(zhì)聚集在釜頂,從釜頂分離出。
上述反應(yīng)釜的加熱均通過導(dǎo)熱油鍋爐傳遞。
實施例二
一種低濃度1,4-丁二醇的綜合利用方法,包括以下處理步驟:(1)粗蒸餾:將含低濃度1,4-丁二醇的物質(zhì)收集放入反應(yīng)釜中,在反應(yīng)釜中添加堿性助劑碳酸鈉,所述碳酸鈉的用量為釜殘液的0.8wt%,對反應(yīng)釜進行加熱,釜底溫度控制在107℃,釜頂溫度控制在60℃,回流比控制在0.13,從釜頂分離出甲醇、四氫呋喃、水;(2)中間物二元醇組分的分離:對步驟(1)處理后的釜液繼續(xù)加熱,使釜底溫度升至130℃,釜頂溫度控制在100℃,回流比控制在0.35,從釜頂分離出二元醇組分;(3)精蒸餾:對釜底繼續(xù)加熱至166℃,釜頂溫度控制在125℃,真空度控制在0.8kpa,回流比控制在0.17,從釜頂分離出1,4-丁二醇。對分離出的1,4-丁二醇進行收集,對收集到的1,4-丁二醇繼續(xù)進行蒸餾,蒸餾條件為:蒸餾釜底溫度為108℃,釜頂溫度為60℃,使輕組分雜質(zhì)聚集在釜頂,從釜頂分離出。
上述反應(yīng)釜的加熱均通過導(dǎo)熱油鍋爐傳遞。
其中,本發(fā)明中,所述步驟(1)粗蒸餾中釜底溫度控制在105~110℃,釜頂溫度控制在47~80℃,回流比控制在0.1~0.15;步驟(2)釜底溫度升至111~159℃,釜頂溫度控制在90~110℃,回流比控制在0.3~0.4;步驟(3)精蒸餾中,對釜底繼續(xù)加熱至160~170℃,釜頂溫度控制在120~130℃,真空度控制在0.7~0.9kpa,回流比控制在0.14~0.20,在以上參數(shù)范圍內(nèi)均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
以上所記載,僅為利用本創(chuàng)作技術(shù)內(nèi)容的實施例,任何熟悉本項技藝者運用本創(chuàng)作所做的修飾、變化,皆屬本創(chuàng)作主張的專利范圍,而不限于實施例所揭示者。