乙二醇脱醛影响因素的研究.doc

乙二醇脱醛影响因素的研究第41卷第4期2011年8月精细化工中间体finechemicallntermedlatesvo1.41no.4august2011乙二醇脱醛影响因素的研究石鸣彦,翟国栋,程光剑(1.中国石油辽阳石化分公司研究院,辽宁辽阳111003;2.中国石油辽阳石化分公司硝酸厂,辽宁辽阳1110031摘要:进行了添加吗啉,乙二醇与吗啉的高温反应,脱醛树脂脱醛温度,添加联胺等实验.研究了乙二醇脱醛树脂脱醛的影响因素,实验表明脱醛温度和联胺对乙二醇脱醛树脂脱醛效果有较大影响.关键词:乙二醇;吗啉;脱醛温度;联胺中图分类号:0623.413文献标志码:b文章编号:10099212(2011)04005503studyontheremovingofaldehydefromethyleneglycolshiming-yan,zhaiguo-dong2,chengguang-jian(1.researchinstituteofliaoyangpetrochemicalcompany,petrochina,liaoyang111003,china;2.nitricacidplantofliaoyangpetrochemicalcompany,petrochina,liaoyang111003,china)abstract:inordertostudyontheremovingofaldehydefromethyleneglycolwithdealdehydecatalystresin,thetestswerecarriedoutwithaddingmorpholine,hightemperaturereactionofethyleneglycolwithmorpholine,dealdehydetemperatureandaddinghydrazinerespectively.theresultsshowedthatdealdehydetemperatureandhydrazinehadstrongerinfluencethantheothersonethyleneglycoldealdehydecatalystresin.keywords:ethyleneglycol;dealdehyde;morpholine;hydrazine1前言乙二醇(eg)又称甘醇,是最重要的脂肪族二元醇,主要用作聚酯纤维涤纶的原料_1.也用于制造聚酯树脂,增塑剂,化妆品,炸药,防冻剂,解冻液,耐寒润滑油,表面活性剂等.还用作清漆,染料,油墨,某些无机化合物的溶剂以及气体脱水剂,肼的萃取剂等e2.乙二醇中醛含量高会影响聚酯产品质量,致使色相不合格,因此,聚酯用乙二醇醛含量是一项关键控制指标.乙二醇装置为降低乙二醇产品的醛含量,采用脱醛树脂进行脱醛处理h,使脱醛后乙二醇产品中醛含量<3g/g.为研究乙二醇脱醛树脂脱醛的影响因素,笔者参照现场装置的运行条件,自行设计实验装置,模拟现场工艺参数,对可能造成脱醛树脂性能影响的因素进行了研究研究结果发现脱醛温度和联胺对乙二醇脱醛树脂脱醛效果有较大影响.2实验部分2.1仪器与试剂仪器:sy一03双柱塞微量泵(北京东方科学仪器厂),$5012透明数显恒温水浴(辽阳市华光仪器仪表厂),parr4566高压反应釜(美国parr公司),u型管不锈钢反应器(自制).试剂:乙二醇(纯度不小于99.5%,中国石油辽阳石化分公司),乙二醇脱醛树脂(江苏苏青水处理工程集团有限公司),吗啉(辽阳石化分公司烯烃厂),联胺(辽阳石化分公司烯烃厂),以上试剂均为工业级.2.2实验条件作者简介:石鸣彦(1974一),女,山东莱州人,工程师,主要从事石油化工产品技术研发.(email:shimypetrochina.corn.en)收稿日期:20110713精细化工中间体第41卷u型管反应器容积为17ml,脱醛树脂装填量为8.8g,乙二醇进料速度为52ml/h,体积空速为3.0h,水浴温度为40,95.2_3实验方法及流程将脱醛树脂经脱醛合格的乙二醇浸泡24h以上后,装填进反应器中.水浴温度升至40时,启动乙二醇进料泵,乙二醇进料速度为52ml/h,体积空速为3.0h,在此条件下采用连续进料的方法进行乙二醇脱醛.乙二醇经过反应器内的脱醛树脂脱醛后在出口处取样分析.乙二醇脱醛评价实验工艺流程如图1所示.一一lp101k1o1水浴r101一乙二醇进料计量管k101一反应器p101一乙二醇进料泵r102一乙二醇产品接收瓶图1乙二醇脱醛评价实验工艺流程图fig.1processchartofethyleneglycoldealdehydeappraisaltests3结果与讨论3.1添加吗啉实验在装置调研过程中了解到乙二醇生产过程中使用吗啉作为水脱氧剂.对同一批次装填的脱醛树脂依次进行了无添加组分,含50ig/g吗啉和含200g/g吗啉的乙二醇脱醛实验,实验结果见表1.表1添加吗啉实验结果table1resultofmorpholineadded注:入口醛含量为16.0xg/g.由表l可知,在31h无添加组分的乙二醇脱醛实验过程中出口醛含量一直比较稳定,后进行的68h含200pg/g吗啉的乙二醇脱醛实验与先进行的61h含50i.lg/g吗啉的乙二醇脱醛实验相比出口醛含量还略有降低,表明在总脱醛时间为168h的脱醛实验过程中,加入吗啉后该脱醛树脂无明显的活性降低的趋势,在约137h的加入吗啉实验中吗啉没有对脱醛树脂造成明显的中毒现象.添加吗啉的乙二醇经过脱醛处理后放置超过40d重新测试产品醛含量无明显改变,乙二醇脱醛产品醛含量稳定.3.2乙二醇与吗啉的高温反应实验在n(乙二醇):n(吗啉)=3:l,搅拌转数100r/min,反应时间4h的条件下,进行乙二醇与吗啉的高温反应实验.实验结果见表2.表2乙二醇与吗啉的高温反应实验结果table2result0fhig-temperaturereactionforethyleneglycolandmorpholine由表2看出,对经高温反应后的产物进行分析测试其运动粘度,与室温下(乙二醇):凡(吗啉)=3:1的混合物相比无明显改变,乙二醇与吗啉在较高温度下无明显的反应迹象,进一步说明吗啉不是影响乙二醇脱醛树脂脱醛性能下降的主要因素.3.3脱醛树脂脱醛温度实验取原料醛含量为26.6i.lg/g的乙二醇,水浴温度提升至95c,与原料醛含量为16g/g的乙二醇.水浴温度为40,进行乙二醇脱醛对比实验.实验结果见表3.表3脱醛树脂脱醛温度实验结果table3resultofdealdehydetemperaturef0rdealdehydecatalystresin人口醛出口醛含放置后醛脱醛时备注/(g/g)量/(g/g)含/(tlg/g)f3/h由表3看出在脱醛树脂运行温度提高至95c时.出口醛含量与40c时相比有所增加.初步确定温度是影响脱醛树脂脱醛效果的重要因素,温度较高使脱醛树脂脱醛性能下降,脱醛效果不好.产品放置14d后经测试醛含量明显增大,醛第4期石鸣彦.等:乙二醇脱醛影响因素的研究57含量均大于22g/g,远远超过3g的指标,95%时脱醛的乙二醇产品经放置后醛含量不合格.而在40条件下进行脱醛后的乙二醇样品经过放置超过40d后醛含量无明显变化.说明高温条件对脱醛树脂脱醛效果有明显影响,而且在高温条件下得到的乙二醇脱醛产品经一定时间的储存醛含量明显升高.表明该脱醛树脂在温度较高条件下的脱醛产品储存稳定性差,尽量避免脱醛树脂在较高温度下运行.3.4添加联胺实验装置调研过程中.乙二醇生产过程中使用联胺作为ph值调节剂.乙二醇原料醛含量为16ixg/g,添加400g/g联胺后醛含量为24.8ixg/g,添加联胺后乙二醇的醛含量增加.取原料醛含量为26.6g/g的乙二醇做对比实验,随后在添加400ixg/g联胺的情况下水浴温度从4o提升至95后又进一步做了对比实验.为确定联胺对脱醛树脂脱醛效果的影响.进行了添加联胺的实验.实验结果见表4.表4添加联胺实验结果table4resultofhydrazineadded由表4看出在添加400ixg/g联胺后的乙二醇醛含量本身就已经增加,在水浴为40c时虽经脱醛后醛含量暂时降低,但放置10d后醛含量均大于24ixg/g.已基本恢复至脱醛前的醛含量,说明联胺对乙二醇醛含量有很大影响,该脱醛树脂对联胺类的物质脱除效果不好,含联胺的乙二醇经脱醛后的产品储存稳定性差.在添加400ixg/g联胺后的乙二醇进行脱醛时水浴温度升至95clc,所得的产品仅放置8d后醛含量有更大幅度的增加,醛含量均大于36g/g,同时进一步证明了温度较高使脱醛树脂脱醛性能下降,脱醛效果不好.4结论1)吗啉非影响乙二醇脱醛树脂脱醛性能下降的主要因素:2)初步确定温度是影响脱醛树脂脱醛效果的重要因素,温度较高使脱醛树脂脱醛性能下降,脱醛效果欠佳:3)联胺对乙二醇醛含量有较大影响,该脱醛树脂对联胺类的物质脱除效果欠佳,在温度较高条件下的脱醛产品储存稳定性差,应尽量避免脱醛树脂在较高温度下运行.参考文献:1石鸣彦,翟国栋,胡冬滢.petg共聚酯混醇精馏分离回收j.精细化工中间体,2010,40(1):5860.2程能林.溶剂手册第三版m.北京:化学工业出版社,2002:383.3仇春高.环氧乙烷乙二醇装置全流程优化脱醛工艺研究j.山东化工,2010,39(7):3841,45.4钱平.乙二醇脱醛树脂及制备方法:中国,101717462ap.2n10-06-02辽宁化工2012年征订启事辽宁省是我国的石油化工大省,在全国名列前茅,石油化工是辽宁省的四大支柱产业之首.为辽宁省和全国石化行业服务的辽宁化工杂志是由辽宁省化工学会主办,辽宁省石油化工技术经济信息中心编辑出版的综合性化丁二科技刊物,是美国化学文摘(ca),中国期刊网,中国学术期刊(光盘版),中国学术期刊综合评价数据库收集期刊,历年被评为辽宁省一级期刊.辽宁化工集学术研究,经营管理,技术信息,市场商情为一体,融科学性,实用性,新颖性为一体,坚持以综合性,信息性,专业性和实用性相结合为特色,根据辽宁石化工业面向21世纪发展的需要,全面报道石油化工领域国内外最新科技和市场动态,反映重点行业现状和发展趋势.介绍重点课题技术进展,环保与资源利用,跟踪热点产品开发应用,产需状况和市场行情.是石化行业从业人员了解新技术新产品开发动态,应用推广,市场动向的窗口,是信息时代企业决胜市场的战略资源.辽宁