【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对高含量杂质的环氧烷烃废料进行充分利用，尤其涉及一种处理含杂质的环氧烷烃废料的方法与系统。
技术介绍
1、共氧化法环氧烷烃(例如环氧丙烷)生产技术在环保方面明显比国内传统的氯醇法优越，主要表现：工艺可靠，产品质量稳定；产品纯度高、酸度、醛值低、水分、环氧乙烷杂质少。以环氧丙烷为例，在丙烯环氧化反应中，除生成目的产物po和dmba的主反应外，还会发生一些副反应，这些副反应主要包括：
2、(1)微量丙烯发生二聚和进一步异构化反应生成c6烃类物质，如2-甲基戊烯、甲基环戊烷和2-己烯，这些副产物的生成会增加丙烯的消耗；而这些c6烃类的沸点与po非常接近，且相对挥发系数很小，难以用普通精馏方式脱除，只能通过萃取精馏等工艺脱除；
3、(2)丙烯被氧化成乙醛，乙醛被进一步被氧化成甲酸、乙酸；在环氧化反应器中，微量丙烯被chp氧化成乙醛，随后，二者分别被进一步氧化成甲酸和乙酸；而乙醛的生产，一方面影响丙烯消耗，另一方面增加产品精制能耗；
4、(3)po异构化为丙醛在环氧化反应器反应单元和分离单元中，微量po异构化为丙醛，丙醛与po分离难度大，丙醛的存在增加后续产品精制的能耗，并影响产品质量；
5、(4)po水解生成丙二醇，丙二醇聚合成低分子量的聚醚多元醇，微量po与水会发生水解反应生成丙二醇，丙二醇发生聚合反应生成低聚物；水、苯酚以及丙二醇的存在，会促进po聚合物的生成，这也是影响po选择性的主要副产物；
6、(5)chp分解生成苯酚和丙酮，在环氧化反应器中，微量chp
7、(6)chp分解成苯乙酮和甲醇，在环氧化反应器中微量的chp会热分解成苯乙酮和甲醇，甲醇会进一步氧化成甲醛，甚至甲酸。苯乙酮与二甲基苄醇作为重组份一起分离；甲醇、甲醛和甲酸的生成增加了po产品分离难度。
8、因此，以环氧丙烷为例，共氧化法制备的环氧丙烷物料中含有乙醛、丙醛、甲酸、乙酸、丙二醇、苯酚、丙酮、甲酸甲酯、甲醇、水、c5～c6烃类(例如2-甲基戊烯、甲基环戊烷、2-己烯)中的一种或几种杂质。其中环氧丙烷和甲醇、水、c5～c6烃类中部分组分形成低沸点共沸物，环氧丙烷和乙醛、丙醛相对挥发度接近于1，因此在粗环氧丙烷脱轻、脱重、萃取精馏、共沸精馏过程中会产生大量含有环氧丙烷的废料。根据分离纯化工艺不同，所述含有环氧丙烷的废料可能有液相、也可能有气相，其中环氧丙烷含量在60～90％、甚至达到80～90％。
9、对环氧丙烷废液或废气的处理方式一般是作为燃料油或燃料气，甚至直接作为火炬气。但是，燃料油价格在1,500～2,500元/吨，而环氧丙烷价格在16,000～18,000元/吨。
10、由于环氧丙烷废料杂质种类多、含量高、一部分沸点高于环氧丙烷、一部分沸点低于环氧丙烷，且部分和环氧丙烷相对挥发度等于和接近于1，如果进行分离精制又存在难度大、流程复杂的问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种处理含杂质的环氧烷烃废料的方法与系统，其中，将含杂质的环氧烷烃废料与二氧化碳反应，这样，(1)可以将环氧烷烃废料中的杂质轻易去除、(2)对所述环氧烷烃废料中的环氧丙烷进行充分利用可以得到高价值的碳酸烯烃酯(例如碳酸丙烯酯和/或碳酸乙烯酯)产品。本专利技术所述方法和系统解决了现有生产装置存在环氧烷烃废料杂质种类多含量高、一部分杂质沸点高于环氧烷烃(例如环氧丙烷)、一部分杂质沸点低于环氧烷烃(例如环氧丙烷)、尤其是一部分杂质和环氧烷烃(例如环氧丙烷)相对挥发度等于和接近于1等因素而导致其中环氧烷烃回收困难的问题。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种处理含杂质的环氧烷烃废料的方法，包括：(1)含杂质的环氧烷烃废料与二氧化碳原料接触进行反应得到主反应产物；(2)对所述主反应产物依次进行气液分离处理、脱轻处理、酸性催化剂下再反应和脱重处理。
3、在本专利技术中，对原本用作燃料油的环氧烷烃废料进行充分利用，可以得到高价值的电子级碳酸烯烃酯，其中，环氧烷烃转化率≥99.9％。其中，以环氧丙烷废料为例，所述环氧丙烷废料用作燃料油时价格在1,500～2,500元/吨，纯环氧丙烷价格在16,000～18,000元/吨，因此，如果直接将环氧丙烷废料用作燃料油会导致较大的损失；但是，如果采用本专利技术所述方法进行处理，碳酸丙烯酯产品的价格为13,000元/吨，而电子级碳酸丙烯酯价格更是达到45,000元/吨，因此，本专利技术不仅实现了对环氧烷烃废料进行充分利用的目的，而且可以将低价值的环氧丙烷废料转化为超高价值的碳酸烯烃酯产品。
4、以碳酸丙烯酯为例，其是一种非常重要的有机化工产品和性能优良的高沸点极性溶剂，尤其是生产锂电池电解液碳酸二甲酯的主要原料，该过程对于原料的纯度要求较高，要求电子级碳酸丙烯酯的纯度达到99.99％以上。
5、在一种优选的实施方式中，所述环氧烷烃废料中含有杂质，所述杂质包括乙醛、甲酸甲酯、c5～c6烃，优选包括乙醛、丙醛、甲酸、乙酸、丙二醇、苯酚、丙酮、甲酸甲酯、甲醇、水、c5～c6烃中的一种或多种，其中，主要杂质为乙醛、甲酸甲酯、c5～c6烃，其它杂质(丙醛、甲酸、乙酸、丙二醇、苯酚、丙酮、甲醇、水等含量较少)。
6、在进一步优选的实施方式中，所述环氧烷烃废料中所述杂质的含量为10～95wt％，优选为20～90wt％，更优选为30～80wt％，最优选为40～70wt％，例如为10wt％、20wt％、30wt、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％或95wt％。
7、所述环氧烷烃废料优选但不限于包括如下组分：环氧烷烃10～95wt％，优选20～95wt％；乙醛5～50wt％，优选5～40wt％；丙醛5～40wt％，优选5～30wt％；甲酸0～1wt％，优选0～0.05wt％；乙酸0～1wt％，优选0～0.05wt％；丙二醇0.001～1wt％，优选0.005～0.5wt％；苯酚0.001～1wt％，优选0.005～0.5wt％；丙酮1～10wt％，优选2～8wt％；甲酸甲酯0.1～8wt％，优选0.5～5wt％；甲醇0～0.1wt％，优选0～0.05wt％；水0.1～10wt％，优选0.5～5wt％；c5～c6烃0.1～2wt％，优选0.1～1wt％。
8、在更进一步优选的实施方式中，所述环氧烷烃废料选自环氧丙烷废料和/或环氧乙烷废料。
9、优选地，所述环氧烷烃废料来自于共氧化法环氧烷烃生产工艺；更优选地，所述环氧烷烃废料如下获得：共氧化法环氧烷烃生产工艺得到的粗环氧烷烃，对所述粗环氧烷烃进行精制(例如脱轻、脱重、萃取精馏、共沸精馏等过程)取环氧烷烃纯品，精制(例如脱轻、脱重、萃取精馏、共沸精馏等过程)分离外排物料即为所述含杂质的环氧烷烃废料。
10、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种处理含杂质的环氧烷烃废料的方法，包括：(1)含杂质的环氧烷烃废料与二氧化碳原料接触进行反应得到主反应产物；(2)对所述主反应产物依次进行气液分离处理、脱轻处理、酸性催化剂下再反应和脱重处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧烷烃废料中含有杂质，所述杂质包括乙醛、甲酸甲酯、C5～C6烃，优选包括乙醛、丙醛、甲酸、乙酸、丙二醇、苯酚、丙酮、甲酸甲酯、甲醇、水、C5～C6烃中的一种或多种；优选地，所述环氧烷烃废料中所述杂质的含量为10～95wt％，优选为20～90wt％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)于N个串联的反应器内进行，N＝1～5，步骤(1)包括：所述环氧烷烃废料自第1逻辑位反应器的上部或顶部进料，二氧化碳原料自第(N-1)逻辑位或第N逻辑位反应器的下部或底部进料，上一逻辑位反应器的反应混合物自其下部或底部进入下一逻辑位反应器的上部或顶部，其中，第N逻辑位反应器的出料为步骤(1)所述主反应产物；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱轻处理于脱轻塔内进行；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述再反应的条件包括：压力为0.01～0.60MPaG、优选0.02～0.30MPaG，操作温度30～60℃、优选40～50℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱重处理于脱重塔内进行；
9.根据权利要求1～8之一所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：(2.1)对步骤(1)所述主反应产物进行气液分离得到气液分离后液相产物；(2.2)对所述气液分离后液相产物进行脱轻处理得到脱轻后物料；(2.3)所述脱轻后物料与酸性催化剂接触进行再反应得到再反应产物；(2.4)对所述再反应产物进行脱重处理，得到碳酸烯烃酯产品。
10.一种处理含杂质的环氧烷烃废料的系统，优选用于进行权利要求1～9之一所述方法，所述系统包括主反应单元、气液分离单元、脱轻单元、再反应单元和脱重单元。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述主反应单元包括N个串联的反应器，N＝1～5，在第1逻辑位反应器的上部或顶部设置有环氧烷烃废料进料口，在第(N-1)逻辑位或第N逻辑位反应器的下部或底部设置有二氧化碳原料进料口；
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种处理含杂质的环氧烷烃废料的方法，包括：(1)含杂质的环氧烷烃废料与二氧化碳原料接触进行反应得到主反应产物；(2)对所述主反应产物依次进行气液分离处理、脱轻处理、酸性催化剂下再反应和脱重处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧烷烃废料中含有杂质，所述杂质包括乙醛、甲酸甲酯、c5～c6烃，优选包括乙醛、丙醛、甲酸、乙酸、丙二醇、苯酚、丙酮、甲酸甲酯、甲醇、水、c5～c6烃中的一种或多种；优选地，所述环氧烷烃废料中所述杂质的含量为10～95wt％，优选为20～90wt％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)于n个串联的反应器内进行，n＝1～5，步骤(1)包括：所述环氧烷烃废料自第1逻辑位反应器的上部或顶部进料，二氧化碳原料自第(n-1)逻辑位或第n逻辑位反应器的下部或底部进料，上一逻辑位反应器的反应混合物自其下部或底部进入下一逻辑位反应器的上部或顶部，其中，第n逻辑位反应器的出料为步骤(1)所述主反应产物；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述气液分离处理于0.05～0.30mpag下进行；优选地，在步骤(1)所述主反应产物进行步骤(2)所述气液分离处理之前进行减压处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，沈伟，高瑞，李木金，刘银川，黄云群，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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