环氧丙烷的精制方法技术

本发明专利技术提供环氧丙烷(PO)的一种精制方法，该方法为CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺粗环氧丙烷产品的精制方法，首先在脱重塔采用C2～C6烷基二醇做萃取剂脱除水、丙醛、丙酮等杂质，釜液进入溶剂回收塔回收萃取剂循环至脱重塔上部进料，脱重塔顶馏出液在脱轻塔中脱除C3～C4轻烃、乙醛等杂质，脱轻塔釜液进入萃取塔采用C7-C20烃类做萃取剂脱除残余的乙醛、水等杂质，萃取塔釜液进入产品塔，产品塔采用C7-C20烃类做萃取剂脱除C5～C6轻烃，塔顶得到环氧丙烷产品，产品塔釜液进入溶剂汽提塔回收萃取剂C7-C20烃类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧丙烷的精制方法，更详细地说，本专利技术主要涉及CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷的精制方法，该方法为将含有水、丙烯、丙烷、乙醛、丙醛、丙酮、2-甲基戊烷、2-甲基戊烯、3-甲基己烷、甲基环戊烷、1,5-己二烯等烃类杂质的粗环氧丙烷除去杂质的精制方法，将上述杂质分步骤地有效分离、除去，得到合格的聚合级环氧丙烷产品。
技术介绍
环氧丙烷是重要的有机化工原料，为丙烯系的第三大产品(仅次于聚丙烯和丙烯腈)。环氧丙烷主要用来生产聚多元醇(聚醚)，进而制聚氨酯，这是目前环氧丙烷最主要的用途，然而只有具有较高纯度的环氧丙烷才能够用于制造聚多元醇，因此要对合成的环氧丙烷粗产品进行提纯处理后才能够应用于制备聚多元醇。而环氧丙烷发生聚合所要的条件，不仅要求环氧丙烷纯度达到99.9wt％，对杂质水、醛、非挥发分的含量都有严格标准。CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺中过氧化氢异丙苯与丙烯反应得到的产物经过回收丙烯、分离产物后得到的粗环氧丙烷，仍含有水、丙烯、丙烷、乙醛、丙醛、丙酮、甲酸甲酯、2-甲基戊烷、2-甲基戊烯、3-甲基己烷、甲基环戊烷、1,5-己二烯等杂质。因此，为了得到符合聚合要求的环氧丙烷，必须将这些杂质从环氧丙烷中分离除去。由于水、乙醛、甲醇与环氧丙烷沸点温度接近和相对挥发度接近于1，环氧丙烷与2-甲基戊烷形成共沸物等特点，导致普通精馏的方法难以完成环氧丙烷的纯化。作为环氧丙烷的精制方法，在US5133839，US5262017，US5354430/1，US7285187，US8093412，US20120077996等专利技术专利中均有所公开。就环氧丙烷的纯化而言，目前主要使用C7-C20直链和支链烃类和二醇类作为萃取剂进行萃取蒸馏的方法。例如，美国专利US3578568公开了一种使用乙二醇、丙二醇、乙二醇单甲醚或二乙二醇单甲醚为萃取溶剂，对环氧丙烷进行萃取蒸馏，使之与水、甲醇、丙酮及乙醛分离的方法。US3843488中公开了辛烷之类的烷烃对除去具有碳原子数为6的烃杂质如2-甲基戊烷有效；US3607669中公开了辛烷之类的烷烃对除去水有效；US5133839中公开了辛烷等烃对除去环氧丙烷中所含甲醇、丙醛、丙酮等杂质有效；US5354430/1中公开了二醇对除去杂质水、丙醛、丙酮等含氧化合物有效；US20120077996采用二醇和正辛烷双萃取剂多级逆流萃取和正辛烷萃取精馏相结合的方式进行环氧丙烷提纯，利用萃取过程降低分离过程能耗。但是上述工艺均要引入体系外的物质如烃类，对产品质量有一定的影响，且萃取剂烃类在体系内闭路循环，利于杂质在体系内积累，而不利于提高产品质量。本专利技术采用丙二醇和体系内物质异丙苯作为萃取剂组合，对粗环氧丙烷进行分离纯化，因为萃取剂异丙苯是整个体系的反应物，分离回收的异丙苯可以在整个系统内循环，可降低杂质循环累积造成的不良影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是环氧丙烷产品纯度低，分离困难，提供了一种新的环氧丙烷的精制方法，该方法用于环氧丙烷的精制时，具有环氧丙烷产品纯度高，杂质有效地分离的优点，对由过氧化氢异丙苯与丙烯的反应产物经过回收丙烯、分离产物后得到的含有水、丙烯、丙烷、乙醛、丙醛、丙酮、2-甲基戊烷、2-甲基戊烯、3-甲基己烷、甲基环戊烷、1,5-己二烯等烃类杂质的粗环氧丙烷，进行多次萃取精馏的环氧丙烷精制方法，将上述杂质依次有效地分离、除去，在得到纯度超过99.9wt％的聚合级环氧丙烷合格产品的同时，可降低萃取剂成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种环氧丙烷的精制方法，其特征在于用C2～C6烷基二醇和C7-C20烃类作为萃取剂对CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺中的粗环氧丙烷进行多次萃取蒸馏的精制方法。上述技术方案中，优选地，粗环氧丙烷包括以下组分：含水、乙醛和丙醛的含氧化合物、含丙烯的C3～C4轻烃、含2-甲基戊烷的C5～C6烃类；所述方法包括以下步骤：(1)粗环氧丙烷与回收的萃取剂A进行换热，换热后粗环氧丙烷从脱重塔中下部进料，换热后的萃取剂A从塔中上部进料，萃取精馏脱除粗环氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮；(2)脱重塔釜液进入溶剂回收塔，塔釜回收萃取剂A，塔顶馏出液组成为含水、丙醛和丙酮的含氧化合物；(3)脱重塔顶馏出液进入脱轻塔，塔顶部分冷凝，丙烯、丙烷及少量的乙醛、环氧丙烷以不凝气形式送至火炬，塔顶馏出液主要含有乙醛、环氧丙烷；(4)脱轻塔釜液进入萃取塔，萃取剂B从塔中上部进料，萃取精馏脱除粗环氧丙烷中剩余的乙醛、水，从塔顶移至系统外；(5)萃取塔釜液从产品塔中下部进料，萃取剂B从产品塔中上部进料，产品塔萃取精馏脱除粗环氧丙烷中含2-甲基戊烷的C5～C6烃类组分，产品塔顶馏出液为环氧丙烷产品；(6)产品塔釜液进入溶剂汽提塔回收萃取剂B，溶剂汽提塔釜液循环进入萃取塔、产品塔作为萃取剂，溶剂汽提塔顶馏出液主要含有2-甲基戊烷等C5～C6烃类组分，至系统外。萃取剂A为C2～C6烷基二醇，优选为丙二醇。下表列出了在无萃取剂和乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇存在的条件下，水和甲醇对环氧丙烷相对挥发度的变化情况(《石油化工》2013，42(7)：775-779)。从上表可以看到，1，2-丙二醇(简称丙二醇)对体系的相对挥发度改变最大，特别适合用来脱除水和甲醇杂质。萃取剂B为C7-C20烃类，优选为异丙苯。下表列出了在无萃取剂和异丙苯存在的条件下，水、甲醇、乙醛和2-甲基戊烷对环氧丙烷相对挥发度的变化情况。本专利技术特别适合于CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺。产品塔釜物流可部分直接送至异丙苯过氧化单元作为反应原料，累积C5～C6烃类杂质浓度可降低过程能耗。T101塔理论塔板数20～80，操作压力控制在120～300kPa，回流比在0.5～3之间，溶剂比(物流2：物流1)在0.1～1之间。T102塔理论塔板数20～60，操作压力控制在120～300kPa，回流比在20～100之间。T103塔理论塔板数50～80，操作压力控制在120～300kPa，回流比在120～250之间，溶剂比(物流11：物流10)在1～6之间。T104塔理论塔板数20～60，操作压力控制在120～300kPa，回流比在1～3之间，溶剂比(物流14：物流13)在0.1～1之间。T105塔理论塔板数10～50，操作压力控制在120～300kPa，回流比在100～2000之间。T106塔理论塔板数10～50，操作压力控制在120～3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧丙烷的精制方法，其特征在于用C2～C6烷基二醇和C7‑C20烃类作为萃取剂对CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺中的粗环氧丙烷进行多次萃取蒸馏的精制方法。

【技术特征摘要】
1.一种环氧丙烷的精制方法，其特征在于用C2～C6烷基二醇和C7-C20烃类作为萃取
剂对CHP(过氧化氢异丙苯)法制环氧丙烷工艺中的粗环氧丙烷进行多次萃取蒸馏的精制
方法。
2.根据权利要求1所述的环氧丙烷的精制方法，其特征在于粗环氧丙烷包括以下组
分：含水、乙醛和丙醛的含氧化合物、含丙烯的C3～C4轻烃、含2-甲基戊烷的C5～C6烃类。
3.根据权利要求1所述的环氧丙烷的精制方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)粗环氧丙烷与回收的萃取剂A进行换热，换热后粗环氧丙烷从脱重塔中下部进料，
换热后的萃取剂A从塔中上部进料，萃取精馏脱除粗环氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮；
(2)脱重塔釜液进入溶剂回收塔，塔釜回收萃取剂A，塔顶馏出液组成为含水、丙醛
和丙酮的含氧化合物；
(3)脱重塔顶馏出液进入脱轻塔，塔顶部分冷凝，丙烯、丙烷及少量的乙醛、环氧丙
烷以不凝气形式送至火炬，塔顶馏出液主要含有乙醛、环氧丙烷；
(4)脱轻塔釜液进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，杨卫胜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11