环氧丙烷的纯化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环氧丙烷的纯化方法，更详细地说，本发明主要涉及EBHP(过氧化氢 乙苯）法制环氧丙烷的纯化方法，该方法为将含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯 等C3~C 4轻烃、2-甲基戊烷等C 5~C 6烃类杂质的粗环氧丙烷精制的方法，将上述粗环氧 丙烷溶液多次精馏与萃取精馏相结合的纯化方法获得聚合级环氧丙烷合格产品。
【背景技术】
[0002] 环氧丙烷是重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍 生物，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生 产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂 在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。聚合级环氧丙烷对纯度要求严格，因 此要对合成的环氧丙烷粗产品进行进一步分离提纯处理后才能够用于制备聚多元醇。而环 氧丙烷发生聚合不仅要求环氧丙烷纯度达到99. 9wt%，对水、醛、非挥发分等杂质含量也有 严格标准。
[0003] EBHP(过氧化氢乙苯）法制环氧丙烷方法中过氧化氢乙苯与丙烯反应得到的产物 经过回收丙烯及分离产物后得到的粗环氧丙烷，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轻烃、2-甲基戊烷等C 5~C 6烃类杂质。为了得到符合聚合要求的 高纯度环氧丙烷，必须将环氧丙烷中含有的杂质分离除去。由于乙醛与环氧丙烷沸点温度 接近且相对挥发度接近于1，环氧丙烷与2-甲基戊烷形成共沸物等原因，普通精馏的方法 很难完成环氧丙烷的精制。
[0004] 作为环氧丙烷的纯化方法，在 US5106458, US5107002, US5133839, US5354430/1， US6500311，US8093412, US20120077996等发明专利中均有所公开。就环氧丙烷的精制而 言，目前主要使用(：7-(： 2。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US5133839, US5354430/1中公开了正辛烷等烃类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；吸附技术在环氧丙烷精制上也有应用，US4692535采用活性炭移除大分子的聚醚类 杂质，US5106458, US5107002采用离子交换树脂脱除甲酸甲酯杂质；为降低分离过程能耗， 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 进行环氧丙烷精制。
[0005] 但是上述方法萃取剂烃类在体系内闭路循环，杂质在体系内积累，不利于提高产 品质量。本发明采用体系内重组分丙二醇与原料乙苯作为萃取剂组合，对粗环氧丙烷进行 分离精制，丙二醇可有效地脱除粗环氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮、甲醇，乙苯可先脱除残 余的乙醛、水、甲醇，后脱除C 5~C6g类杂质，产品塔釜物流可部分进入乙苯过氧化单元作 为反应原料，部分直接进入萃取塔作为萃取剂，给杂质增加了出口，杂质的累积有利于降低 过程能耗，提高产品质量。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种环氧丙烷的纯化方法，采用C2~C6烷基二醇和(： 7_(：2。烃 类作为萃取剂对C2~C 6烷基二醇和C 7_C2。烃类作为萃取剂对EBHP (过氧化氢乙苯）法制 环氧丙烷方法中的粗环氧丙烷进行多次精馏与萃取精馏相结合的纯化方法。粗环氧丙烷主 要含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯等C 3~C 4轻烃、2-甲基戊烷等C 5~C 6烃类 杂质。将上述杂质依次有效地分离、除去，在得到聚合级环氧丙烷合格产品的同时，降低萃 取剂成本。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种环氧丙烷的纯化方法，用萃 取剂对粗环氧丙烷进行多次萃取蒸馏；其特征在于所用萃取剂为萃取剂A和萃取剂B，萃取 剂A为C 2~C 6烷基二醇中的至少一种，萃取剂B为C 7_C2。烃类中的至少一种。
[0008] 上述技术方案中，粗环氧丙烷包括含氧化合物、C3~C4轻烃和C 5~C6烃类。
[0009] 上述技术方案中，含氧化合物中含有水、乙醛、丙醛、甲醇和丙酮、(：3~(： 4轻烃中含 有丙烯、C5~C 6烃类含有2-甲基戊烷。
[0010] 上述技术方案中，以重量含量计，优选的粗环氧丙烷组成为：500~6000ppm的含 氧化合物，100~2000ppm的C3~C4轻烃，100~1500ppm的C5~C6烃类；更优选的粗环 氧丙烷组成为：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轻煙，100 ~2000ppm 的 C5~C6烃类。
[0011] 上述技术方案中，所述纯化方法包括以下步骤：
[0012] (1)粗环氧丙烷从脱重塔中下部进料，萃取剂A从塔中上部进料，萃取精馏后得到 脱重塔釜液，脱除粗环氧丙烷中含有的水、丙醛、丙酮、甲醇；
[0013] (2)上述脱重塔釜液进入萃取剂回收塔，塔釜回收萃取剂A，塔顶馏出液组成为含 水、丙醛、丙酮、甲醇的重组分；
[0014] (3)上述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；
[0015] (4)上述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 丙烷中残余的乙醛、甲醇、水，塔釜液中含有(： 5~(：6烃类和环氧丙烷；
[0016] (5)上述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有C 5~C 6烃类组分如2-甲基戊烷，产品塔顶馏出液为环氧 丙烷产品，塔釜液中含有C5~C 6烃类组分和萃取剂B ;
[0017] (6)上述产品塔釜液进入溶剂汽提塔回收萃取剂B，釜液循环至萃取塔、产品塔作 为萃取剂B，溶剂汽提塔顶馏出液主要为含有2-甲基戊烷的C 5~(：6烃类组分，至系统外。
[0018] 上述技术方案中，优选地，步骤（1)中萃取剂A含有步骤⑵中回收的萃取剂A，回 收的萃取剂A返回至脱重塔时先与粗环氧丙烷进行换热。
[0019] 上述技术方案中，优选地，步骤(6)中得到的溶剂汽提塔釜液循环进入萃取塔和 产品塔作为萃取剂。
[0020] 上述技术方案中，萃取剂A为C2~C 6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，环氧丙烷对水和甲醇的相对挥 发度的变化情况见表1 :
[0021] 表 1
[0022]
[0023] 萃取剂B为C7_C2。烃类，优选为乙苯。下表列出了在无萃取剂和乙苯存在的条件 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见表2。
[0024] 表 2
[0025]
L0026」 本友明特别迠合亍EBHP (过氧化氢乙苯）法制朴氧内烷万法。
[0027] 产品塔釜物流可部分或全部直接送至乙苯过氧化单元作为反应原料，累积C5~C 6 烃类杂质浓度可降低过程能耗。
[0028] 100塔理论塔板数20~80,操作压力控制在100~300kPa，回流比在0· 5~3之 间，溶剂比（物流2 :物流1)在0. 1~1之间。
[0029] 200塔理论塔板数20~60,操作压力控制在100~300kPa，回流比在20~100之 间。
[0030] 300塔理论塔板数50~80,操作压力控制在100~300kPa，回流比在120~250 之间，溶剂比（物流11 :物流10)在1~6之间。
[0031] 400塔理论塔板数20~60,操作压力控制在100~300kPa，回流比在1~3之间， 溶剂比（物流14 :物流13)在0. 1~1之间。
[0032] 500塔理论塔板数10~50,操作压力控制在100~200kPa，回流比在100~2000 之间。
[0033] 600塔理论塔板数10~50,操作压力控制在100~200kPa，回流比在5~20之 间。
[0034] 环氧丙烷产品纯度超过99. 9wt%，环氧丙烷回收率达到99%以上，总醛（以丙醛 +乙酸计）不超过20mg/kg,经类杂质不超过5ppm,丙酮、水等杂质含量可忽略不计。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明的环氧丙烷精制方法流程图：
[0036] 其中：100-脱重塔，200-脱轻塔，300-萃取塔，400-产品塔，500-溶剂汽提塔， 600-萃取剂回收塔，E-101-换热器。
[0037] 含有水、乙醛、丙醛、甲醇等含氧化合物、丙烯等C3~C 4轻烃、2-甲基戊烷等C 5~ (：6烃类杂质的粗环氧丙烷（物流1)与回收的萃取剂丙二醇（物流2)换热，换热后粗环氧 丙烷（物流4)从100塔中下部进料，从塔中上部进料，萃取精馈脱除粗环氧丙烷中含有的 水、丙醛等杂质；
[0038] 100塔顶馏出液（物流5)送至200塔，200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至火炬，塔顶馏出液（物流8)主要含有乙醛、环氧丙烷，至系统 外；
[0039] 200塔釜液（物流9)进入300塔，萃取剂乙苯（物流17)从塔中上部进料，萃取精 馏脱除残余的乙醛、水等杂质（物流10)，从塔顶移至系统外；
[0040] 300塔釜液（物流11)从400塔中下部进料，萃取剂乙苯（物流14)从400塔中上 部进料，400塔萃取精馏脱除粗环氧丙烷中含有的2-甲基戊烷等C 5~C 6烃类杂质，产品塔 顶馏出液（物流12)为环氧丙烷产品，；
[0041] 400塔釜液（物流16)进入500塔回收萃取剂乙苯，500塔釜液循环进入300、400 作为萃取剂，500塔顶主要含有2-甲基戊烷等C 5~C 6烃类杂质，至系统外，；
[0042] 100塔釜液（物流6)进入600塔回收萃取剂丙二醇，600塔釜液（物流21)(物流 2)，物流2与物流1换热后，进入100作为萃取剂，600塔顶馏出液（物流7)主要含有水、丙 醛、丙酮、3-甲基戊烷等杂质，至系统外。
[0043] 图2为本发明的环氧丙烷精制方法流程图：
[0044] 其中：100-脱重塔，200-脱轻塔，300-萃取塔，400-产品塔，500-溶剂汽提塔， 600-萃取剂回收塔，E-101-换热器。
[0045] 与图1不同的是，400塔釜液分为3部分，物流I (10%)直接循环至乙苯过氧化 单元作为反应原料，物流II (30% )去500塔，物流III (60% )去300塔作为萃取剂，物流IV 为补充的新鲜乙苯，流量与物流I相同。
[0046] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但是这些实施例无论如何都不对本发 明的范围构成限制。
【具体实施