專利名稱：環(huán)氧丙烷回收方法
環(huán)氧丙烷回收方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及環(huán)氧丙烷的回收，和尤其涉及使丙烯和丙烷與含環(huán)氧 丙烷的產(chǎn)物/溶劑物流(例如來(lái)自生成環(huán)氧丙烷的丙烯、氧氣和氫氣的 反應(yīng)或丙烯和過(guò)氧化氫的反應(yīng))分開(kāi)。
背景技術(shù)：
已知通過(guò)丙烯、氧氣和氬氣的直接反應(yīng)或通過(guò)丙烯與過(guò)氧化氫的
反應(yīng)而生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的方法。參見(jiàn)，例如USP6，710，194、日本Kokai No. 4-352771等。
在通過(guò)氫氣、氧氣和丙烯于催化劑例如Pd/TS-l之上的直接反應(yīng) 或通過(guò)過(guò)氧化氫與丙烯于TS-1之上的反應(yīng)而生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的方法中， 需要在回收環(huán)氧丙烷之前從產(chǎn)物/溶劑物流中去除可溶的丙烯和丙烷。 傳統(tǒng)地，需要兩個(gè)分別在低壓和高壓下運(yùn)行的脫丙烷蒸餾塔，以使丙 烷和丙烯與產(chǎn)物物流有效分離，而不大量損失環(huán)氧丙烷。本發(fā)明提供
了用于丙烷和/或丙烯分離的簡(jiǎn)化的且改進(jìn)的方法。 發(fā)明概述
根據(jù)本發(fā)明，提供了改進(jìn)的脫丙烷系統(tǒng)，其不需要高壓脫丙烷塔。
作為替代，在低壓萃取蒸餾脫丙烷操作中，將水和曱醇物流(例如從粗
環(huán)氧丙烷蒸餾中作為塔底產(chǎn)物回收的工藝物流)用作萃取蒸餾溶劑，從 而以非常簡(jiǎn)單和有效的方式完成含環(huán)氧丙烷的物流的基本完全脫丙
烷。當(dāng)原料中不要求高丙烯濃度時(shí)，所述方法特別適合于直接P0方法。


圖1圖解了本發(fā)明的實(shí)踐。圖2圖解了本發(fā)明的尤其有利的實(shí)施方案。發(fā)明詳述
參考圖1，使由環(huán)氧丙烷、溶劑、丙烯、丙烷以及各種氧化了的物質(zhì)組成的環(huán)氧丙烷反應(yīng)產(chǎn)物混合物物流從生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的反應(yīng)裝置(未顯示)經(jīng)管線1流向閃蒸分離器20，在閃蒸分離器20中混合物閃蒸以形成分開(kāi)的蒸氣相和液相。蒸氣部分從分離器20經(jīng)管線2流向環(huán)氧丙烷吸收塔21,在環(huán)氧丙烷吸收塔21中將環(huán)氧丙烷吸收到吸收甲醇/水液體中，所述吸收甲醇/水液體由來(lái)自粗環(huán)氧丙烷蒸餾塔22的塔底產(chǎn)物物流的一部分(其從塔22經(jīng)管線10、管線12和管線14流入吸收塔21)組成。使來(lái)自吸收塔21的塔頂蒸氣經(jīng)管線5循環(huán)至環(huán)氧丙烷反應(yīng)系統(tǒng)，將一小部分經(jīng)管線4送至放空回收系統(tǒng)，所述放空回收系統(tǒng)例如USP 6， 914， 167中描述的。(未顯示)。
使來(lái)自閃蒸分離器20和環(huán)氧丙烷吸收塔21的液體物流分別經(jīng)管線3和6流向低壓脫丙烷塔23的下部，同時(shí)使來(lái)自粗環(huán)氧丙烷塔22的塔底產(chǎn)物物流的一部分流向脫丙烷塔23的上部，該一部分用作使丙烯和丙烷塔頂餾出物與含有吸收的環(huán)氧丙烷的溶劑基本完全分開(kāi)的萃取蒸餾溶劑。
使含吸收的環(huán)氧丙烷的溶劑作為塔底產(chǎn)物從脫丙烷塔23經(jīng)管線8流向粗環(huán)氧丙烷塔22，在粗環(huán)氧丙烷塔22中將粗環(huán)氧丙烷從塔頂經(jīng)管線9與塔底產(chǎn)物溶劑物流蒸餾分開(kāi)，大部分的塔底產(chǎn)物溶劑物流經(jīng)管線11循環(huán)至環(huán)氧丙烷反應(yīng)器，和如上所述一部分塔底產(chǎn)物溶劑物流經(jīng)管線12和14循環(huán)至環(huán)氧丙烷吸收塔21和經(jīng)管線l2和l3循環(huán)至低壓脫丙烷塔23以用于回收環(huán)氧丙烷。
按照這種順序，在環(huán)氧丙烷與反應(yīng)溶劑分開(kāi)之前，通過(guò)萃取蒸餾實(shí)現(xiàn)了丙烷和丙烯與產(chǎn)物環(huán)氧丙烷基本完全分開(kāi)，而不使用高壓脫丙烷塔。這導(dǎo)致分離的重大經(jīng)濟(jì)效益。
附圖2中描述了本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)踐。在該實(shí)踐中，在單個(gè)萃取蒸餾塔中同時(shí)發(fā)生環(huán)氧丙烷吸收和脫丙垸。參考圖2，使環(huán)氧丙烷反應(yīng)產(chǎn)物混合物物流經(jīng)管線1流向閃蒸分離器20?；旌衔镌诜蛛x器20中閃蒸，同時(shí)蒸氣物流經(jīng)管線32流向萃取蒸餾塔33的中部。將來(lái)自閃蒸分離器20的液體經(jīng)管線34進(jìn)料到萃取蒸餾塔23的底部。將來(lái)自粗環(huán)氧丙烷塔22的循環(huán)液體溶劑物流經(jīng)管線28和30流向萃取蒸餾塔33的上部，在萃取蒸餾塔33中它作為萃取蒸餾溶劑以使環(huán)氧丙烷與丙烯和丙烷分開(kāi)。使含丙烯和丙烷的蒸氣
物流經(jīng)管線35從塔頂流出，其中一部分進(jìn)入放空回收系統(tǒng)(未顯示)和剩余部分經(jīng)管線36被循環(huán)至環(huán)氧丙烷反應(yīng)系統(tǒng)。
在萃取蒸餾塔33中，所述溶劑將環(huán)氧丙烷吸收到溶劑液體中，并將由溶劑和吸收的環(huán)氧丙烷組成的液體塔底產(chǎn)物物流從塔33中移出并經(jīng)管線37流入粗環(huán)氧丙烷塔22，在粗環(huán)氧丙烷塔22中，產(chǎn)物環(huán)氧丙烷經(jīng)管線38從塔頂分離出去和塔底產(chǎn)物液體溶劑物流經(jīng)管線28和30分離出去以循環(huán)至塔33，同時(shí)一部分經(jīng)管線39返回至環(huán)氧丙烷反應(yīng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的該實(shí)施方案是尤其有利的，因?yàn)榛臼褂孟到y(tǒng)固有物料在一個(gè)萃取蒸餾塔中容易地同時(shí)完成環(huán)氧丙烷吸收和脫丙烷。
一般而言，來(lái)自直接氧化反應(yīng)的液體反應(yīng)產(chǎn)物混合物包含約l-6wt%的環(huán)氧丙烷、約86-98wtM的溶劑和約0. 5-8wtM的丙烯加丙烷。該溶劑混合物通常是甲醇/水混合'物，所述甲醇/水混合物包含60-90wt。/o的曱醇和10-40wt。/。的水，和可能含有0-8wt。/。的其它物質(zhì)，例如二醇醚。
在本發(fā)明的實(shí)踐中，將來(lái)自生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的反應(yīng)的液體反應(yīng)產(chǎn)物混合物進(jìn)料到閃蒸分離器20,以使較輕的蒸氣相物流與較重的含液體溶劑的相分開(kāi)。
在單獨(dú)的吸收塔中或在集成的吸收塔/脫丙烷塔中在萃取蒸餾步驟中將環(huán)氧丙烷吸收到由甲醇和/或水組成的溶劑中，如此使反應(yīng)混合物的環(huán)氧丙烷與不吸收的丙烯和/或丙烷組分分開(kāi)。所述溶劑優(yōu)選是生成環(huán)氧丙烷的反應(yīng)中使用的曱醇/水混合物，例如作為塔底產(chǎn)物從粗環(huán)氧丙烷蒸餾中回收的。
實(shí)施例參考圖2，將來(lái)自由丙烯、氧氣和氫氣的反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的反應(yīng)混合物，其是Pd促進(jìn)的TS-1催化劑在曱醇-水溶劑中的漿料，在1000lbs/hr的流量下經(jīng)管線1流向閃蒸容器20。反應(yīng)混合物處于60C和315 psia下。
使混合物在容器20中閃蒸，同時(shí)在325 lbs/hr的流量下、在40'C和125 psia下經(jīng)管線32移出蒸氣部分，和在675 lbs/hr的流量下、在40匸和125 psia下經(jīng)管線34移出液體部分。該蒸氣部分包含1. lwt%的環(huán)氧丙烷、2.1wt。/。的丙烷、16.8wt。/。的丙烯和80wt。/。的其它物質(zhì)。該液體部分包含約3. 4wt。/。的環(huán)氧丙烷、約0. 7wt。/。的丙烯、約0. lwt。/。的丙烷、約72wt。/。的曱醇和約21wt。/。的水。
使蒸氣部分從閃蒸容器20經(jīng)管線32流向吸收塔/脫丙烷塔33并在中間點(diǎn)引入吸收塔/脫丙烷塔33中，而使液體部分在675 lbs/hr的流量下從閃蒸容器20經(jīng)管線34流向吸收塔/脫丙烷塔33的下部。將來(lái)自粗環(huán)氧丙烷塔22的塔底產(chǎn)物經(jīng)管線28移出， 一部分經(jīng)管線39循環(huán)至生成環(huán)氧丙烷的反應(yīng)和一部分在350 lbs/hr的流量下經(jīng)管線30流向吸收塔/脫丙烷塔33的上部。該塔底產(chǎn)物物流包含約73wt。/。的曱醇、約22wtW的水和約5wty。的其它物質(zhì)。(包括2. 75%的PO)。
在吸收塔/脫丙烷塔33中，將經(jīng)管線30來(lái)自塔22的物流用作萃取蒸餾溶劑以從塔頂有效分離出輕烴丙烷和丙烯組分，而保留環(huán)氧丙烷，所述環(huán)氧丙烷隨溶劑從吸收塔/脫丙烷塔33中經(jīng)管線37流出。有可能以這種方式使基本上所有的丙烷和丙烯作為蒸氣與環(huán)氧丙烷物流分開(kāi)，如此使得環(huán)氧丙烷能夠隨后以高純度進(jìn)行回收。
在圖2中顯示的操作中，吸收塔/脫丙烷塔33在相對(duì)低壓下操作，塔頂物流為27。C和35 psia，和塔底產(chǎn)物在93°C下移出。塔頂物流在82 lbs/hr的流量下移出，并包含81wtW的丙烯和丙烷。塔底產(chǎn)物物流在918 lbs/hr的流量下移出，并包含2. 8 wt. %的環(huán)氧丙烷。
一般而言，萃取蒸餾溶劑物流的用量為每份經(jīng)管線32和34加入的總物流約0. 1-1重量份。
雖然在圖解的實(shí)施方案中，將來(lái)自塔22的曱醇和水塔底產(chǎn)物物流用于萃取蒸餾并且這是優(yōu)選的實(shí)踐，但是可以提供甲醇和水的其它來(lái)源以完成萃取蒸餾。
在尤其優(yōu)選的實(shí)踐中，萃取蒸餾在15-60 psia、優(yōu)選15-40 psia的壓力下進(jìn)行，和進(jìn)入所述萃取蒸的原料包含蒸氣物流和液體物流，所述蒸氣物流含有不大于80wt.。/。的丙烯和丙烷、優(yōu)選不大于30wt.°/。的丙烯和丙烷，所述液體物流含有不大于20 wtl的丙烯和丙烷、優(yōu)
選不大于3 wt. y。的丙烯和丙烷。
權(quán)利要求
1.在用于將通過(guò)丙烯直接氧化生產(chǎn)的環(huán)氧丙烷與丙烷和/或丙烯分開(kāi)的方法中，改進(jìn)之處包括使用甲醇和/或水萃取蒸餾溶劑將丙烯和/或丙烷塔頂餾出物從環(huán)氧丙烷中萃取蒸餾出來(lái)。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中所述萃取蒸餾溶劑包含來(lái)自粗環(huán)氧丙 烷蒸餾的塔底物流。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中進(jìn)入所述萃取蒸餾的原料包含來(lái)自丙 烯直接氧化的蒸氣和液體。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中進(jìn)入所述萃取蒸餾的原料包含來(lái)自從 丙烯直接氧化得到的反應(yīng)物流的減壓閃蒸的蒸氣和液體。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述萃取蒸餾在15至60 psia的壓 力下進(jìn)行。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中所述萃取蒸餾在15至40 psia的壓 力下進(jìn)行。
7. 權(quán)利要求l的方法，其中進(jìn)入所述萃取蒸餾的原料包含蒸氣物 流和液體物流，所述蒸氣物流含有不大于80 wt.。/。的丙烯和丙烷，所 述液體物流含有不大于20 wt.。/。的丙烯和丙烷。
8. 權(quán)利要求l的方法，其中進(jìn)入所述萃取蒸餾的原料包含蒸氣物 流和液體物流，所述蒸氣物流含有不大于30 wt.。/。的丙烯和丙烷，所 述液體物流含有不大于3 wt.。/。的丙烯和丙烷。
全文摘要
使用甲醇和/或水萃取蒸餾溶劑，通過(guò)萃取蒸餾使從丙烯、氧氣和氫氣的反應(yīng)或從丙烯和過(guò)氧化氫的反應(yīng)獲得的反應(yīng)混合物中的產(chǎn)物環(huán)氧丙烷與丙烯和/或丙烷分離。
文檔編號(hào)C07D301/32GK101641343SQ200880009549
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者銻 張 申請(qǐng)人:利安德化學(xué)技術(shù)有限公司