環(huán)氧丙烷的純化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)氧丙烷的純化方法，更詳細地說，本發(fā)明主要涉及EBHP(過氧化氫 乙苯）法制環(huán)氧丙烷的純化方法，該方法為將含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯 等C3~C 4輕烴、2-甲基戊烷等C 5~C 6烴類雜質(zhì)的粗環(huán)氧丙烷精制的方法，將上述粗環(huán)氧 丙烷溶液多次精餾與萃取精餾相結(jié)合的純化方法獲得聚合級環(huán)氧丙烷合格產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧丙烷是重要的有機化合物原料，是僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯類衍 生物，主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，其中聚醚多元醇是生 產(chǎn)聚氨酯泡沫、保溫材料、彈性體、膠粘劑和涂料等的重要原料，各類非離子型表面活性劑 在石油、化工、農(nóng)藥、紡織、日化等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。聚合級環(huán)氧丙烷對純度要求嚴格，因 此要對合成的環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品進行進一步分離提純處理后才能夠用于制備聚多元醇。而環(huán) 氧丙烷發(fā)生聚合不僅要求環(huán)氧丙烷純度達到99. 9wt%，對水、醛、非揮發(fā)分等雜質(zhì)含量也有 嚴格標準。
[0003] EBHP(過氧化氫乙苯）法制環(huán)氧丙烷方法中過氧化氫乙苯與丙烯反應(yīng)得到的產(chǎn)物 經(jīng)過回收丙烯及分離產(chǎn)物后得到的粗環(huán)氧丙烷，仍含有少量的水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧 化合物、丙烯等c3~C 4輕烴、2-甲基戊烷等C 5~C 6烴類雜質(zhì)。為了得到符合聚合要求的 高純度環(huán)氧丙烷，必須將環(huán)氧丙烷中含有的雜質(zhì)分離除去。由于乙醛與環(huán)氧丙烷沸點溫度 接近且相對揮發(fā)度接近于1，環(huán)氧丙烷與2-甲基戊烷形成共沸物等原因，普通精餾的方法 很難完成環(huán)氧丙烷的精制。
[0004] 作為環(huán)氧丙烷的純化方法，在 US5106458, US5107002, US5133839, US5354430/1， US6500311，US8093412, US20120077996等發(fā)明專利中均有所公開。就環(huán)氧丙烷的精制而 言，目前主要使用(：7-(： 2。直鏈和支鏈烴類和二醇類作為萃取劑進行萃取蒸餾的方法。例如， 美國專利US5133839, US5354430/1中公開了正辛烷等烴類對除去環(huán)氧丙烷中所含甲醇、丙 醛、丙酮等雜質(zhì)有效；US5354430/1中公開了二醇對除去雜質(zhì)水、丙醛、丙酮等含氧化合物 有效；吸附技術(shù)在環(huán)氧丙烷精制上也有應(yīng)用，US4692535采用活性炭移除大分子的聚醚類 雜質(zhì)，US5106458, US5107002采用離子交換樹脂脫除甲酸甲酯雜質(zhì)；為降低分離過程能耗， US20120077996采用二醇和正辛烷雙萃取劑多級逆流萃取和正辛烷萃取精餾相結(jié)合的方式 進行環(huán)氧丙烷精制。
[0005] 但是上述方法萃取劑烴類在體系內(nèi)閉路循環(huán)，雜質(zhì)在體系內(nèi)積累，不利于提高產(chǎn) 品質(zhì)量。本發(fā)明采用體系內(nèi)重組分丙二醇與原料乙苯作為萃取劑組合，對粗環(huán)氧丙烷進行 分離精制，丙二醇可有效地脫除粗環(huán)氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮、甲醇，乙苯可先脫除殘 余的乙醛、水、甲醇，后脫除C 5~C6g類雜質(zhì)，產(chǎn)品塔釜物流可部分進入乙苯過氧化單元作 為反應(yīng)原料，部分直接進入萃取塔作為萃取劑，給雜質(zhì)增加了出口，雜質(zhì)的累積有利于降低 過程能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)氧丙烷的純化方法，采用C2~C6烷基二醇和(： 7_(：2。烴 類作為萃取劑對C2~C 6烷基二醇和C 7_C2。烴類作為萃取劑對EBHP (過氧化氫乙苯）法制 環(huán)氧丙烷方法中的粗環(huán)氧丙烷進行多次精餾與萃取精餾相結(jié)合的純化方法。粗環(huán)氧丙烷主 要含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯等C 3~C 4輕烴、2-甲基戊烷等C 5~C 6烴類 雜質(zhì)。將上述雜質(zhì)依次有效地分離、除去，在得到聚合級環(huán)氧丙烷合格產(chǎn)品的同時，降低萃 取劑成本。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種環(huán)氧丙烷的純化方法，用萃 取劑對粗環(huán)氧丙烷進行多次萃取蒸餾；其特征在于所用萃取劑為萃取劑A和萃取劑B，萃取 劑A為C 2~C 6烷基二醇中的至少一種，萃取劑B為C 7_C2。烴類中的至少一種。
[0008] 上述技術(shù)方案中，粗環(huán)氧丙烷包括含氧化合物、C3~C4輕烴和C 5~C6烴類。
[0009] 上述技術(shù)方案中，含氧化合物中含有水、乙醛、丙醛、甲醇和丙酮、(：3~(： 4輕烴中含 有丙烯、C5~C 6烴類含有2-甲基戊烷。
[0010] 上述技術(shù)方案中，以重量含量計，優(yōu)選的粗環(huán)氧丙烷組成為：500~6000ppm的含 氧化合物，100~2000ppm的C3~C4輕烴，100~1500ppm的C5~C6烴類；更優(yōu)選的粗環(huán) 氧丙烷組成為：80~2500ppm的丙酸，60~2500ppm的乙酸，100~6000ppm的丙酮，100~ 2000ppm 的甲醇，200 ~3000ppm 的水，100 ~2000ppm 的 C3~C 4輕煙，100 ~2000ppm 的 C5~C6烴類。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述純化方法包括以下步驟：
[0012] (1)粗環(huán)氧丙烷從脫重塔中下部進料，萃取劑A從塔中上部進料，萃取精餾后得到 脫重塔釜液，脫除粗環(huán)氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮、甲醇；
[0013] (2)上述脫重塔釜液進入萃取劑回收塔，塔釜回收萃取劑A，塔頂餾出液組成為含 水、丙醛、丙酮、甲醇的重組分；
[0014] (3)上述脫重塔頂餾出液進入脫輕塔，塔頂部分冷凝，丙烯、丙烷及少量的乙醛、環(huán) 氧丙烷以不凝氣形式送至火炬，塔頂餾出液主要含有乙醛、環(huán)氧丙烷；
[0015] (4)上述脫輕塔釜液進入萃取塔，萃取劑B從塔中上部進料，萃取精餾脫除粗環(huán)氧 丙烷中殘余的乙醛、甲醇、水，塔釜液中含有(： 5~(：6烴類和環(huán)氧丙烷；
[0016] (5)上述萃取塔釜液從產(chǎn)品塔中下部進料，萃取劑B從產(chǎn)品塔中上部進料，產(chǎn)品塔 萃取精餾脫除粗環(huán)氧丙烷中含有C 5~C 6烴類組分如2-甲基戊烷，產(chǎn)品塔頂餾出液為環(huán)氧 丙烷產(chǎn)品，塔釜液中含有C5~C 6烴類組分和萃取劑B ;
[0017] (6)上述產(chǎn)品塔釜液進入溶劑汽提塔回收萃取劑B，釜液循環(huán)至萃取塔、產(chǎn)品塔作 為萃取劑B，溶劑汽提塔頂餾出液主要為含有2-甲基戊烷的C 5~(：6烴類組分，至系統(tǒng)外。
[0018] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟（1)中萃取劑A含有步驟⑵中回收的萃取劑A，回 收的萃取劑A返回至脫重塔時先與粗環(huán)氧丙烷進行換熱。
[0019] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟(6)中得到的溶劑汽提塔釜液循環(huán)進入萃取塔和 產(chǎn)品塔作為萃取劑。
[0020] 上述技術(shù)方案中，萃取劑A為C2~C 6烷基二醇，優(yōu)選為丙二醇。下表列出了在無 萃取劑和乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇存在的條件下，環(huán)氧丙烷對水和甲醇的相對揮 發(fā)度的變化情況見表1 :
[0021] 表 1
[0022]
[0023] 萃取劑B為C7_C2。烴類，優(yōu)選為乙苯。下表列出了在無萃取劑和乙苯存在的條件 下，水、甲醇、乙醛和2-甲基戊烷對環(huán)氧丙烷相對揮發(fā)度的變化情況見表2。
[0024] 表 2
[0025]
L0026」 本友明特別迠合亍EBHP (過氧化氫乙苯）法制樸氧內(nèi)烷萬法。
[0027] 產(chǎn)品塔釜物流可部分或全部直接送至乙苯過氧化單元作為反應(yīng)原料，累積C5~C 6 烴類雜質(zhì)濃度可降低過程能耗。
[0028] 100塔理論塔板數(shù)20~80,操作壓力控制在100~300kPa，回流比在0· 5~3之 間，溶劑比（物流2 :物流1)在0. 1~1之間。
[0029] 200塔理論塔板數(shù)20~60,操作壓力控制在100~300kPa，回流比在20~100之 間。
[0030] 300塔理論塔板數(shù)50~80,操作壓力控制在100~300kPa，回流比在120~250 之間，溶劑比（物流11 :物流10)在1~6之間。
[0031] 400塔理論塔板數(shù)20~60,操作壓力控制在100~300kPa，回流比在1~3之間， 溶劑比（物流14 :物流13)在0. 1~1之間。
[0032] 500塔理論塔板數(shù)10~50,操作壓力控制在100~200kPa，回流比在100~2000 之間。
[0033] 600塔理論塔板數(shù)10~50,操作壓力控制在100~200kPa，回流比在5~20之 間。
[0034] 環(huán)氧丙烷產(chǎn)品純度超過99. 9wt%，環(huán)氧丙烷回收率達到99%以上，總?cè)ㄒ员?+乙酸計）不超過20mg/kg,經(jīng)類雜質(zhì)不超過5ppm,丙酮、水等雜質(zhì)含量可忽略不計。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明的環(huán)氧丙烷精制方法流程圖：
[0036] 其中：100-脫重塔，200-脫輕塔，300-萃取塔，400-產(chǎn)品塔，500-溶劑汽提塔， 600-萃取劑回收塔，E-101-換熱器。
[0037] 含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯等C3~C 4輕烴、2-甲基戊烷等C 5~ (：6烴類雜質(zhì)的粗環(huán)氧丙烷（物流1)與回收的萃取劑丙二醇（物流2)換熱，換熱后粗環(huán)氧 丙烷（物流4)從100塔中下部進料，從塔中上部進料，萃取精饋脫除粗環(huán)氧丙烷中含有的 水、丙醛等雜質(zhì)；
[0038] 100塔頂餾出液（物流5)送至200塔，200塔頂部分冷凝，丙烯、丙烷及少量的乙 醛、環(huán)氧丙烷以不凝氣形式至火炬，塔頂餾出液（物流8)主要含有乙醛、環(huán)氧丙烷，至系統(tǒng) 外；
[0039] 200塔釜液（物流9)進入300塔，萃取劑乙苯（物流17)從塔中上部進料，萃取精 餾脫除殘余的乙醛、水等雜質(zhì)（物流10)，從塔頂移至系統(tǒng)外；
[0040] 300塔釜液（物流11)從400塔中下部進料，萃取劑乙苯（物流14)從400塔中上 部進料，400塔萃取精餾脫除粗環(huán)氧丙烷中含有的2-甲基戊烷等C 5~C 6烴類雜質(zhì)，產(chǎn)品塔 頂餾出液（物流12)為環(huán)氧丙烷產(chǎn)品，；
[0041] 400塔釜液（物流16)進入500塔回收萃取劑乙苯，500塔釜液循環(huán)進入300、400 作為萃取劑，500塔頂主要含有2-甲基戊烷等C 5~C 6烴類雜質(zhì)，至系統(tǒng)外，；
[0042] 100塔釜液（物流6)進入600塔回收萃取劑丙二醇，600塔釜液（物流21)(物流 2)，物流2與物流1換熱后，進入100作為萃取劑，600塔頂餾出液（物流7)主要含有水、丙 醛、丙酮、3-甲基戊烷等雜質(zhì)，至系統(tǒng)外。
[0043] 圖2為本發(fā)明的環(huán)氧丙烷精制方法流程圖：
[0044] 其中：100-脫重塔，200-脫輕塔，300-萃取塔，400-產(chǎn)品塔，500-溶劑汽提塔， 600-萃取劑回收塔，E-101-換熱器。
[0045] 與圖1不同的是，400塔釜液分為3部分，物流I (10%)直接循環(huán)至乙苯過氧化 單元作為反應(yīng)原料，物流II (30% )去500塔，物流III (60% )去300塔作為萃取劑，物流IV 為補充的新鮮乙苯，流量與物流I相同。
[0046] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但是這些實施例無論如何都不對本發(fā) 明的范圍構(gòu)成限制。
【具體實施