BR112020010893B1 - Método para produção de epoxialcano - Google Patents
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Abstract
Método e sistema para produção de epoxialcano A presente invenção refere-se a um método para produção de epoxialcano, e resolve,principalmente, os problemas do estado da técnica de acumulação de impurezas de componentes pesados de diol, levando a uma diminuição da pureza e um aumento do desperdício de agente de extração, uma diminuição no rendimento de epoxialcano, e um aumento no consumo de energia. O método compreende uma etapa de separação, em uma coluna de separação, de uma corrente contendo epoxialcano, um agente de extração e diol; tal coluna de separação operando sob condições de modo a permitir que o agente de extração e o diol formem um azeótropo, e uma corrente contendo um agente de extração e azeótropo binário é extraída da extração lateral da coluna de separação para a separação líquido-líquido. O método pode ser utilizado para a produção industrial de epoxialcano.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um método para produção de epoxialcano e um sistema de produção de epoxialcano utilizado pelo método.
[0002] O óxido de 1,2-butileno (BO) é homólogo em relação ao óxido de etileno (EO) e ao óxido de propileno (PO), e sua fórmula molecular é C4H8O (código CAS: 106-88-7). É uma substância que apresenta uma estrutura em anéis de três membros e propriedades químicas ativas, e é utilizada, principalmente, como intermediária para monômeros de poliol poliéter e outros materiais sintéticos. O óxido de 1,2-butileno também pode ser utilizado para a produção de espumas de plástico, borrachas sintéticas, surfactantes não iônicos e similares. Ele pode substituir a acetona como um diluente para pintura em nitro, e pode ser aplicado posteriormente como uma substância padrão para análises cromatográficas.
[0003] Como epoxialcano, o BO possui um número maior de grupos funcionais de -CH2- na estrutura molecular do que o EO e o PO. Quando o BO é aplicado como monômero para sintetizar um poliol poliéter, seu produto apresenta excelentes propriedades hidrofóbicas e pode ser especificamente adequado para revestimento repelente à água na superfície externa de alguns edifícios e equipamentos com requisitos rigorosos. Além disso, os materiais de poliuretano sintetizados por BO copolimerizante e aplicados como monômeros têm excelente resistência ao frio, e são especialmente adequados para áreas de frio extremo.
[0004] Os produtos de epoxialcano têm requisitos rígidos sobre as concentrações de água, aldeídos e isômeros. A água afetará o valor de hidroxila e as propriedades de espuma dos polímeros. Os aldeídos farão com que o produto emita odores e afetem a saúde das pessoas. Os isômeros são reagentes de finalização para cadeias longas polimerizadas. Portanto, os padrões nacionais e empresariais da China impõem requisitos rígidos à pureza do produto.
[0005] De acordo com os padrões empresariais de BASF, os requisitos de qualidade e pureza do produto qualificado de óxido de 1,2-butileno são os seguintes: o conteúdo de BO >99,5%, o conteúdo de isômeros de BO <0,2%, o conteúdo total de aldeídos <0,05%, e o conteúdo de água <0,03%.
[0006] Os requisitos de qualidade e pureza do produto superior de óxido de 1,2-butileno são os seguintes: o conteúdo de BO >99,9%, o conteúdo de isômeros de BO <0,1%, o conteúdo total de aldeídos <0,015%, e o conteúdo de água <0,005%.
[0007] O epoxialcano bruto produzido pela reação geralmente contém impurezas como água, metanol, acetona e formato de metilo; como essas impurezas formam um azeótropo com o epoxialcano ou a volatilidade relativa é próxima de 1, é difícil alcançar os padrões do produto epoxialcano para a pureza do BO através de um processo de destilação comum. A purificação de epoxialcanos geralmente utiliza hidrocarbonetos e/ou dióis de cadeia linear e ramificada C7 à C20 como agentes de extração. Por razões econômicas, o processo de purificação de epoxialcanos utiliza uma mistura de alcanos de cadeia linear e ramificada C8 como agente de extração. Uma adição do agente de extração faz com que a volatilidade relativa do acetaldeído, água, metanol e formato de metilo em relação ao epoxialcano se torne maior, o acetaldeído, a água, o metanol e o formato de metilo sendo removidos do topo da coluna, e o agente de extração sendo reciclado.
[0008] Os produtos de epoxidação de butileno são principalmente BO e seus isômeros, tais como óxido de 1,4-butileno, óxido de 2,3-butileno e isobutano epóxi. Devido à presença de água, o BO e seus isômeros serão inevitavelmente hidrolisados durante o processo de refino do óxido de butileno para gerar 1,2-butanodiol e o diol correspondente, e a reação de diol correspondente continua ao longo do tempo.
[0009] Se os dióis do agente de extração não forem separados e removidos, eles se acumularão persistentemente e promoverão um conteúdo excessivamente alto de diol no agente de extração circulante, o que diminuirá a eficiência extrativa do agente de extração e, ainda, uma perda na capacidade de extração. No entanto, os dióis são solúveis, principalmente, em água e solventes orgânicos, tais como óxido de butileno. O diol pode ser removido por meio de lavagem com água no processo de separação da fase líquido-líquido, mas a eficiência da remoção é baixa, e o processo de remoção também agrava a hidrólise do óxido de butileno, causando perda do produto de BO.
[0010] Além disso, dado que o ponto de ebulição do diol é superior ao dos hidrocarbonetos C8 de extração, o diol é acumulado e circulado simultaneamente com o agente de extração, quando o agente de extração é reciclado no sistema, reduzindo assim a eficiência extrativa do agente de extração. Como resultado, é necessário reduzir a concentração de diol no agente de extração.
[0011] Além disso, o óxido de 1,2-butileno é hidrolisado para formar 1,2-butanodiol, e a solubilidade do 1,2-butanodiol em água é inferior à do BO.
[0012] O óxido de 1,2-butileno reage com metanol para formar éter monometílico de 1-butanodiol (a ligação de éter é formada no átomo de carbono do grupo epóxi terminal), éter monometílico de 2-butanodiol (a ligação de éter é fornada no átomo de carbono do grupo epóxi de posição 2). Além disso, tanto o éter monometílico de 1-butanodiol quando o éter monometílico de 2-butanodiol são ligeiramente solúveis em água.
[0013] O óxido de 1,2-butano pode se sujeitar a reação de polimerização para formar polímeros, tais como óxido de butileno dimérico e óxido de polibutileno.
[0014] O óxido de 1,2-butano é reagido com compostos ativos contendo hidrogênio, tais como água, álcool dihídrico ou álcool polihídrico para formar éter de 1,2-polibutanodiol e seus derivados. O éter de 1,2-polibutanodiol e seus derivados são líquidos viscosos não voláteis, incolores ou marrons, e, principalmente, solúveis em cetonas, álcoois, ésteres, hidrocarbonetos e hidrocarbonetos halogenados; o éter de 57.2- olibutanodiol e seus derivados com peso molecular mais baixo são solúveis em água, a solubilidade em água diminui juntamente com um peso molecular aumentado e a temperatura elevada.
[0015] A maioria dos subprodutos e derivados de reação supramencionados são dificilmente solúveis em água e não podem ser removidos por meio de lavagem com água. Quando um método de destilação extrativa é utilizado na refinação do BO, os subprodutos e derivados se acumulam no agente de extração, reduzindo assim a eficiência de extração do agente de extração. Portanto, é necessário reduzir a concentração dos subprodutos e derivados no agente de extração.
[0016] O documento de parente americano US4402794, por exemplo, divulga o uso de hidrocarbonetos apresentando 7 a 9 átomos de carbono, preferencialmente N-octano como agente de extração para uma única retificação extrativa para separar água, metanol, acetona, formato de metilo e outras impurezas contidas na solução bruta de BO. A camada orgânica estratificada pelo separador de fases no topo da coluna de destilação extrativa é entregue à coluna retificadora para destilação e separação do metanol e da acetona e outros; a corrente da caldeira de coluna da coluna de destilação extrativa é enviada à coluna de retificação extrativa; uma parte do líquido da caldeira de coluna da coluna de retificação extrativa é descarregada. Neste método, o líquido da caldeira de coluna contendo o agente de extração e 1,2-butanodiol é descarregado para aliviar seus acúmulos no agente de extração. Devido ao baixo teor de 1,2-butanodiol na corrente de descarga da caldeira de coluna, uma grande quantidade de agente de extração precisa ser descarregada com o objetivo de garantir a pureza do agente de extração e, assim, uma grande quantidade de agente de extração será perdida.
[0017] O documento de patente americano US4772732 descreve um método para purificação do óxido de butileno através do uso de uma resina de troca aniônica e um adsorvente. A resina de troca aniônica remove as impurezas ácidas e desidrogenadas enquanto o adsorvente remove a água das impurezas do óxido de butileno. Dependendo do nível de impureza, as etapas de purificação podem ser conduzidas individualmente ou em combinação, e o processo pode prosseguir em remessas em um reator ou continuadamente em uma coluna. A resina de troca iônica escolhida é uma resina de troca aniônica macrorreticular sulfonada e o adsorvente escolhido é uma peneira molecular. O método é custoso, o processo de adsorção e dessorção também é complicado, e a capacidade do processamento não é ampla.
[0018] Em resumo, a situação atual do estado da técnica revela que há uma necessidade de um método para a produção de epoxialcano com baixa perda e alta pureza do agente de extração, alto rendimento de epoxialcano e baixo consumo de energia.
[0019] Um objetivo da presente divulgação é superar os defeitos supramencionados do estado da técnica, e fornecer um método para produzir epoxialcano com pouca perda de agente de extração, alta pureza de agente de extração circulante, alto rendimento de epoxialcano, e baixo consumo de energia.
[0020] Especificamente, um primeiro aspecto da presente divulgação se refere a um método para produção de epoxialcano, o método apresentando as seguintes etapas de: separar, em uma coluna de separação, uma primeira corrente contendo epoxialcano, agente de extração e diol; produzir uma corrente de produto epoxialcano a partir de uma parte superior da coluna de separação; e descarregar o agente de extração principalmente sob a forma da corrente da caldeira de coluna a partir da parte inferior da coluna de separação, e é caracterizado pelo fato de que o método compreende, ainda, a produção de uma segunda corrente contendo um azeótropo do agente de extração e diol a partir da extração lateral da coluna de separação localizada abaixo da posição de alimentação.
[0021] Um segundo aspecto da presente divulgação fornece um outro método para produzir epoxialcano, o método compreendendo as etapas de: 1) introdução da corrente de produto bruto contendo epoxialcano e da corrente do agente de extração na primeira coluna de retificação, obtendo assim uma primeira corrente contendo epoxialcano, agente de extração e diol da caldeira de coluna da primeira coluna de retificação; 2) utilização do método descrito no primeiro aspecto para introduzir a primeira corrente na coluna de separação para realizar a separação.
[0022] Um terceiro aspecto da presente divulgação fornece um sistema de produção de epoxialcano, o sistema compreendendo: 3) uma coluna de separação, uma saída de produção de extração lateral é fornecida na parte do meio e na parte superior da coluna; 4) um refervedor da base da coluna, que é disposto na parte inferior da coluna de separação para referver parte da corrente de base da coluna de separação e devolvê-la à coluna de separação; 5) um arrefecedor que está em conexão com a saída de produção de extração lateral da coluna de separação para arrefecer e realizar a separação de fase da corrente de fase líquida extraída da saída de produção de extração lateral.
[0023] Os inventores da presente divulgação descobriram inesperadamente que as impurezas dos componentes pesados do diol e do agente de extração podem formar um azeótropo, em particular um azeótropo com baixo ponto de ebulição (sob condições normais de pressão, o ponto de ebulição do N-octano é de 125 a 127°C, o ponto de ebulição do 1,2-propilenoglicol é de 188,2°C, e o azeótropo formado apresenta um ponto de ebulição de 122,7°C). O tipo de azeótropo é um azeótropo heterogêneo. Após a fase de separação do azeótropo, a concentração de agente de extração na fase leve da camada superior atinge 99,6% em peso, a concentração de agente de extração na fase pesada na camada inferior é de apenas 12% em peso. Através da extração de parte da corrente de fase líquida em uma posição específica da extração lateral da coluna de separação, um azeótropo das impurezas dos componentes pesados do diol e do agente de extração pode ser obtido. O azeótropo pode ser sujeito a um arrefecimento simples e uma separação de fase para descarregar as impurezas do componente pesado do diol do sistema circulatório do agente de extração, tal processo purifica o agente de extração de circulação, melhora a pureza do agente de extração, reduz o desperdício de agente de extração, e aumenta o rendimento de epoxialcano.
[0024] Além disso, o método de produção de epoxialcano mencionado anteriormente também pode reduzir o consumo de energia.
[0025] A FIG. 1 é um fluxograma esquemático de um método de acordo com uma modalidade preferida da presente divulgação.
[0026] A FIG. 2 é um fluxograma esquemático de um método de acordo com outra modalidade preferida da presente divulgação.
[0027] A FIG. 3 é um fluxograma esquemático de um método fornecido pelo estado da técnica, no documento US4402794.
[0028] Nos desenhos, os mesmos componentes são representados com os mesmos sinais de referência. Os desenhos não são ilustrados de acordo com a escala real.
[0029] Descrição dos sinais de referência:
[0030] 1. Primeira corrente
[0031] 2. Corrente contendo agente de extração
[0032] 3. Corrente contendo produto epoxialcano
[0033] 4. Corrente de alimentação do primeiro refervedor
[0034] 5. Corrente de descarga do primeiro refervedor
[0035] 6. Corrente de alimentação do purificador do agente de extração
[0036] 7. Corrente de efluentes das impurezas do componente pesado
[0037] 8. Corrente de descarga do purificador do agente de extração
[0038] 9. Segunda corrente
[0039] 10. Segunda corrente arrefecida
[0040] 11. Fase leve
[0041] 12. Fase pesada
[0042] 31. Corrente contendo produto de óxido de 1,2-butileno
[0043] A. Primeiro refervedor
[0044] B. Purificador do agente de extração
[0045] C. Coluna de separação
[0046] D. Arrefecedor
[0047] E. Separador de fase
[0048] A totalidade de publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências literárias mencionadas na descrição é aqui incorporada por referência. A menos que definido de outra forma, cada uma das tecnologias e terminologias científicas utilizadas na descrição do presente documento possuem significados que são comumente entendidos pelos especialistas da técnica. Desde que não haja conflito, as definições fornecidas pela descrição prevalecerão.
[0049] Quando a descrição utiliza o prefixo “bem conhecido entre os especialistas na técnica”, “estado da técnica” ou termos similares para definir materiais, substâncias, métodos, etapas, dispositivos ou componentes, os objetos definidos pelo prefixo cobrem aqueles rotineiramente utilizados no campo técnico quando a invenção é apresentada, mas também cobrem aqueles que não são comumente utilizados no momento e se tornarão geralmente reconhecidos na técnica por serem adequados para fins semelhantes.
[0050] Os elementos terminais e qualquer valor das faixas divulgados pelo presente documento não se limitam a valores e faixas precisos, e tais valores e faixas devem ser entendidos como compreendendo os valores adjacentes às faixas ou valores. Quanto aos intervalos numéricos, os valores dos pontos finais dos intervalos diversos, os valores finais e o valor individual dos intervalos diversos, bem como os valores individuais dos pontos, podem ser combinados entre si para produzir um ou mais novos intervalos numéricos, que devem ser considerados conforme é divulgado especificamente pelo presente documento.
[0051] Além do conteúdo explicitamente declarado no contexto da descrição, qualquer assunto ou item não mencionado no presente documento é aplicado diretamente àqueles bem conhecidos na técnica, sem a necessidade de realizar qualquer alteração. Além disso, qualquer modalidade disposta no presente documento pode ser livremente combinada com uma ou mais outras modalidades descritas aqui, qualquer uma das soluções ou ideias técnicas devem ser consideradas como parte da divulgação original ou registro original da presente invenção, em vez de ser considerado como o novo conteúdo que não foi divulgado ou antecipado pelo presente documento, a menos que os especialistas da técnica acreditem que a combinação é obviamente injustificável.
[0052] A menos que declarado explicitamente, a pressão mencionada na descrição refere-se a uma pressão absoluta.
[0053] A menos que declarado explicitamente na presente divulgação, as expressões “primeiro(a)” e “segundo(a)” não representam a ordem de prioridade, sendo utilizados somente para fins distintivos, por exemplo, as expressões “primeira” e “segunda” nos termos “primeira corrente” e “segunda corrente” são usadas somente para esclarecer que as duas correntes não são as mesmas correntes. Deve-se notar que o diol no sistema da presente divulgação refere-se a uma variedade de substâncias contendo dois grupos hidroxila alcoólicos (-OH), e é gerado, principalmente, pelas unidades de reação e separação do epoxialcano e seus isômeros durante o processo de produção de epoxialcano, e os exemplos de diol podem ser 1,2-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol e similares. Em relação à concentração de diol na primeira corrente, uma vez que o epoxialcano e seus isômeros são continuamente hidrolisados para gerar o diol correspondente na presença de água durante o processo de refino, a concentração de diol irá aumentar continuamente junto com a execução contínua da reação de hidrólise.
[0054] Os inventores da presente divulgação utilizaram o software de simulação de processo Aspen Plus e o método termodinâmico de dois líquidos não aleatórios (NRTL) para realizar um cálculo de simulação completa de processo do supramencionado processo de produção do epoxialcano. Como resultado, descobriu-se que quando a proporção de solvente está dentro de uma faixa de 3 a 4, o conteúdo de 1,2-propanodiol no agente de extração está em 0,13% em peso e 36% em peso, respectivamente, e a volatilidade relativa de PO a várias impurezas da mistura diminui, ou seja, durante o processo em que o conteúdo de 1,2-propanodiol no agente de extração circulante aumenta, a purificação do PO se tornará dificultada até que não possa ser separada. Como o 1,2-propanodiol gerado apresenta um ponto de ebulição superior ao do componente mais pesado (agente de extração) do sistema, se um processo de separação pesado for utilizado, serão necessários equipamentos de separação e consumo de energia adicionais.
[0055] Os inventores da presente divulgação também descobriram que a concentração do diol gradualmente aumenta a partir do topo da coluna da coluna de separação até a caldeira de coluna, mas atinge um pico constante de concentração em uma determinada posição para, depois, diminuir, e o pico de concentração é a concentração de um azeótropo formado pelo diol e pelo agente de extração. Pesquisas adicionais sobre o sistema de 1,2-propanodiol + N-octano revelaram que a proporção do conteúdo de 1,2-propanodiol e N-octano em um azeótropo é de 5,65% em peso: 94,35% em peso, sob pressão atmosférica. Juntamente com um aumento da pressão, a proporção do componente de 1,2-propanodiol no azeótropo aumenta e o azeótropo evolui para um azeótropo de fase não uniforme. Após a fase de separação do azeótropo, a proporção do conteúdo de 1,2-propanodiol e N-octano no componente de fase leve é de 0,38% em peso : 99,62% em peso; o conteúdo da proporção de 1,2-propanodiol e N-octano no componente de fase pesada é de 88,24% em peso : 11,76% em peso. Com base nisso, ao extrair o azeótropo na extração lateral da referida posição, as impurezas de diol no agente de extração circulante podem ser efetivamente removidas. Além disso, em uma temperatura de 20°C, as densidades das impurezas de diol e do agente de extração são significativamente diferentes. Por exemplo, a densidade de 1,2-propanodiol a 20°C é de 1.036,2kg/m3, e a densidade de N-octano é de 703,0kg/m3 a maior diferença de densidades torna suficientemente possível, através do arrefecimento a partir de um arrefecedor convencional, a separação líquido-líquido por meio de um tanque ordinário de separação; logo, não há necessidade de um equipamento de alta eficiência para realizar a separação líquido-líquido. Portanto, é possível extrair a corrente de azeotrópica através da extração lateral da coluna de separação para remover efetivamente as impurezas do diol e garantir alta eficiência de pureza e de extração do agente de extração circulante. Além disso, através de um arrefecimento simples, o agente de extração e o diol podem ser separados por meio de separação por fase, para que o agente de extração na mistura azeotrópica de uma extração lateral possa ser facilmente reciclado para reduzir a concentração de diol e, então, melhorar a vida útil do agente de extração. Tal posição é a melhor e mais econômica posição de extração para o azeótropo.
[0056] Preferencialmente, as condições de operação da coluna de separação compreendem: uma temperatura de 20 a 95°C, preferencialmente de 30 a 85°C; uma pressão de 0,02 a 0,4MPaA, preferencialmente de 0,10 a 0,32MPaA; e o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 15 a 80, preferencialmente de 20 a 65, e mais preferencialmente de 20 a 50. O número de pratos é contado a partir do topo da coluna até a caldeira de coluna, ou seja, o condensador do topo da coluna é o primeiro prato teórico, e o refervedor do tipo caldeira de coluna é o último prato teórico.
[0057] Preferencialmente, com base na composição e distribuição de agente de extração na coluna de retificação, a posição para extrair a segunda corrente da extração lateral da coluna de separação está localizada no 1° ao 8° prato a partir da base, preferencialmente no 2° ao 6° prato a partir da base, e mais preferencialmente no 2° ao 4° prato a partir da base.
[0058] De acordo com uma modalidade preferencial da presente divulgação, o epoxialcano é óxido de propileno, o diol é 1,2-propanodiol, e a posição em que a extração lateral está disposta para realizar a extração tem uma temperatura de 100 a 175°C, preferencialmente de 110 a 170°C.
[0059] De acordo com outra modalidade preferencial da presente divulgação, o epoxialcano é óxido de butileno, o diol é 1,2-butanodiol, e a posição em que a extração lateral é disposta para realizar extração tem uma temperatura de 120 a 150°C, preferencialmente de 125 a 145°C.
[0060] Particularmente, quando a pressão da coluna de separação da presente divulgação é controlada para ser de 0,02 a 0,40MPaA, e mais preferencialmente de 0,10 a 0,32MPaA, a temperatura do azeótropo pode ter de 80 a 180°C, e mais preferencialmente de 110 a 170°C, sendo propício para a circulação do agente de extração com alta pureza e alto rendimento. Os inventores descobriram que, no sistema da presente divulgação, quando a pressão de operação é muito baixa, por exemplo, inferior a 0,02MPaA, a temperatura no topo da coluna da coluna de separação é baixa, e o baixo valor de água arrefecida obtida através do arrefecimento natural do ar, não pode ser utilizado como um meio de arrefecimento para resfriar a corrente do topo da coluna; enquanto a pressão operacional é muito alta, por exemplo, quando é superior a 0,40MPaA, a temperatura da caldeira de coluna da coluna de separação é excessivamente alta, o propilenoglicol no sistema da presente divulgação será submetido à desidratação, polimerização e outras reações para gerar novas impurezas, aumentando assim a dificuldade de separação.
[0061] Com o objetivo de melhorar a pureza do agente de extração, aumentar o rendimento de epoxialcano, e reduzir o desperdício de agente de extração, de acordo com outra modalidade específica da presente invenção, a segunda corrente extraída da extração lateral da coluna de separação é arrefecida e submetida a um processo de separação de fase líquido-líquido. A fase leve é devolvida à coluna de separação, e a fase pesada é considerada como impurezas do componente pesado para extração externa. A técnica pode aumentar significativamente a pureza do agente de extração, reduzir o desperdício de agente de extração e aumentar o rendimento do epoxialcano.
[0062] Com o objetivo de aumentar ainda mais a pureza do agente de extração, reduzir o desperdício de agente de extração e aumentar o rendimento de epoxialcano, de acordo com uma modalidade preferível, o método da presente divulgação inclui, ainda: posicionar um purificador do agente de extração entre a parte inferior da saída da coluna de separação para introdução de uma primeira corrente e a base de coluna da coluna de separação; além disso, considerar uma parte da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação como uma terceira parte da corrente e introduzi-la no purificador do agente de extração para processamento, de modo a obter uma fase de vapor ou uma mistura de vapor-líquido como componente leve e uma fase líquida como componente pesado, devolvendo o componente leve à coluna de separação, e introduzindo o componente pesado a um tratamento posterior.
[0063] Para aumentar ainda mais a pureza do agente de extração no método da presente divulgação, a terceira parte da corrente representa de 2 a 20% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[0064] Além disso, o purificador do agente de extração é preferencialmente uma coluna de destilação ou um segundo refervedor.
[0065] Uma solução preferida da presente divulgação é organizar adicionalmente um refervedor na parte inferior de uma coluna de separação convencional fornecida com um refervedor, ou seja, dois refervedores são configurados na base da coluna de separação. Quanto ao dispositivo recém-estabelecido, tal arranjo pode economizar investimentos em equipamentos, reduzir a quantidade de desperdício de agente de extração e melhorar a qualidade do produto; também é particularmente adequado para modificar e atualizar os serviços antigos, apresenta pequenas modificações e baixo investimento, e pode produzir um efeito óbvio na redução da quantidade de agente de extração desperdiçado. Portanto, em um caso particularmente preferido, o purificador do agente de extração é um segundo refervedor, e o segundo refervedor é um refervedor do tipo caldeira.
[0066] De preferência, a altura do primeiro refervedor e do purificador do agente de extração em relação à base da coluna da coluna de separação é disposta de modo que a diferença de temperatura entre o primeiro refervedor e o purificador do agente de extração é <5°C, preferencialmente <3°C. Na presente divulgação, a função principal do purificador do agente de extração é de purificar o agente de extração. A condição ideal reside no fato de que não há diferença de temperatura entre o primeiro refervedor, o purificador do agente de extração e a caldeira de coluna da coluna de separação, no entendo, tendo em vista vários fatores que influenciam o atual processo de produção industrial, a presente divulgação permite que a diferença de temperatura entre o primeiro refervedor e o purificador do agente de extração seja <5°C, preferencialmente <3°C.
[0067] De acordo com uma modalidade particularmente preferível, tanto o primeiro refervedor quanto o purificador do agente de extração da presente divulgação são dispostos na caldeira de coluna da coluna de separação. Tal arranjo pode melhorar significativamente a pureza do agente de extração, reduzir o desperdício do agente de extração e aumentar o rendimento de epoxialcano.
[0068] Preferencialmente, a proporção da área de troca de calor do primeiro refervedor à do segundo refervedor está dentro de um intervalo de (2 a 5):1.
[0069] De preferência, a proporção de agente de extração na primeira corrente do epoxialcano é de (2 a 25):1, mais preferencialmente de (3 a 20):1, e ainda mais preferencialmente de (3 a 13):1, com base na porcentagem em peso.
[0070] O primeiro refervedor é preferencialmente qualquer um do grupo que consiste em um refervedor do tipo termossifão, um refervedor do tipo caldeira e um refervedor do tipo circulação forçada.
[0071] Preferencialmente, o epoxialcano é óxido de propileno, óxido de butileno ou um isômero de óxido de butileno; mais preferencialmente, o epoxialcano é óxido de butileno; particularmente, o epoxialcano é, de preferência, um óxido de 1,2-butileno.
[0072] De preferência, o diol compreende um hidrolisado de um epoxialcano e/ou um hidrolisado de isômeros do epoxialcano.
[0073] A matéria-prima utilizada no método de produção da presente divulgação é uma primeira corrente contendo epoxialcano, agente de extração e diol; a primeira corrente é, preferencialmente, uma corrente de extração de produto obtida ao submeter o produto da reação de epoxidação do alceno ao processo de retificação extrativa. O agente de extração purificado obtido no método da divulgação pode retornar à coluna de retificação extrativa para reciclagem.
[0074] Os agentes de extração utilizados para a purificação dos epoxialcanos são bem conhecidos no estado da técnica. Geralmente, hidrocarbonetos e/ou dióis de cadeia linear e ramificada C7 a C20 são utilizados como agente de extração. Por razoes econômicas, é utilizada como agente de extração uma mistura de alcanos de cadeia linear e ramificada C8, tais como N-octano, isooctano e 2-metil-heptano. Do ponto de vista da redução de custos do agente de extração, é preferível selecionar a mistura.
[0075] De acordo com uma modalidade preferível da presente divulgação, após a primeira corrente contendo o epoxialcano, o agente de extração e o diol ser retificada na coluna de separação, a corrente da caldeira de coluna da coluna de separação compreende um agente de extração e componentes pesados. Tomando o óxido de butileno como exemplo, tais componentes pesados incluem 1,2-butanodiol, éter monometílico de 1-butanodiol, éter monometílico de 2-butanodiol, óxido de butileno dimérico, óxido de polibutileno, éter de 1,2-polibutanodiol e seus derivados, ou misturas entre si. Tomando o óxido de propileno como exemplo, tais componentes pesados incluem 1,2-propilenoglicol, éter monometílico de propilenoglicol, óxido de propileno dimérico, óxido de polipropileno, éter de polipropilenoglicol e seus derivados, ou misturas entre si.
[0076] De modo geral, a eficiência de separação da destilação extrativa é constante quando a pureza do agente de extração é inalterada. No entanto, a presente divulgação enfatiza que, durante o processo de refino, reações colaterais podem ocorrer para gerar diol e suas impurezas derivadas, e a produção das impurezas é inevitável. Tais impurezas se acumulam e circulam no sistema. As impurezas são adversas à destilação extrativa e reduzem a eficiência extrativa do agente de extração. Se o agente de extração for descarregado diretamente para o exterior, o desperdício de agente de extração é maior, uma vez que o conteúdo de impurezas do componente pesado no agente de extração é relativamente baixo. Na solução preferida da presente divulgação, apenas adicionando um pequeno purificador do agente de extração, a concentração de componentes pesados na corrente de efluentes (ou seja, o componente pesado em fase líquida obtido no purificador do agente de extração) pode ser aumentada em uma vez ou mais, e a quantidade de perda de agente de extração efluente é reduzida em mais da metade. Ao adotar a presente divulgação, sob a condição de que a quantidade de descarga externa do agente de extração seja a mesma, o conteúdo de impurezas do componente pesado no agente de extração circulante é de 50% do esquema de descarga externa direta após um longo período de operação. Se o esquema de descarga externa direta for adotado, o rendimento de epoxialcano deve ser reduzido para melhorar a qualidade do produto epoxialcano, do contrário, a qualidade do produto não pode ser garantida.
[0077] A presente divulgação é descrita em detalhes abaixo com referência aos desenhos, e deve-se notar que o escopo de proteção da presente divulgação não é limitado a estes, mas é determinado pelas reivindicações anexas.
[0078] Como ilustrado na FIG. 1 da presente divulgação, uma primeira corrente 1 contendo epoxialcano, agente de extração e diol entra em uma coluna C de separação, uma corrente 3 contendo produto epoxialcano é removida do topo da coluna de separação, e uma corrente 2 contendo agente de extração é removida da base da coluna de separação, o agente de extração removido pode retornar à supramencionada coluna de retificação extrativa (não apresentada na figura) para reciclagem. Um primeiro refervedor A é fornecido na base da coluna C de separação, e a corrente 4 de alimentação do primeiro refervedor envia o líquido da caldeira de coluna para o primeiro refervedor A para o processo de aquecimento até obter uma corrente 5 de descarga do primeiro refervedor e devolvê-la para uma parte inferior da coluna C de separação, a segunda corrente 9 contendo o agente de extração e o azeótropo binário é extraída da extração lateral da coluna C de separação e é enviada para o arrefecedor D para o processo de arrefecimento para obter uma segunda corrente 10 arrefecida, e então, a segunda corrente 10 arrefecida entra no separador E de fase (como, por exemplo, um tanque de separação convencional) para realizar a separação de fase líquido-líquido, a fase 11 leve (contendo, principalmente, agente de extração) é devolvida à coluna de separação para reciclagem, e então a fase 12 pesada (contendo, principalmente, diol) é descarregada do sistema.
[0079] Conforme é ilustrado na FIG. 2 da presente divulgação, uma primeira corrente 1 contendo epoxialcano, agente de extração e diol entra em uma coluna C de separação, uma corrente 3 de produto epoxialcano é removida do topo da coluna de separação, e uma corrente 2 de agente de extração é removida da base da coluna de separação, uma segunda corrente 9 contendo um azeótropo do agente de extração e diol é extraída da extração lateral da coluna C de separação e enviada ao arrefecedor D para o processo de arrefecimento para obter uma segunda corrente 10 arrefecida, e, então, a segunda corrente 10 arrefecida entra no separador E de fase para realizar uma separação de fase líquido-líquido, a fase 11 leve (contendo, principalmente, agente de extração) é devolvida à coluna de separação para reciclagem, e a fase 12 pesada (contendo, principalmente, diol) é descarregada do sistema; um primeiro refervedor A e um purificador B do agente de extração são dispostos na base da coluna C de separação, a corrente 4 de alimentação do primeiro refervedor envia uma parte do líquido de caldeira de coluna ao primeiro refervedor A para o processo de aquecimento para obter uma corrente 5 de descarga do primeiro refervedor, a corrente 5 de descarga do primeiro refervedor é circulada de volta à parte inferior da coluna C de separação, a corrente 6 de alimentação do purificador do agente de extração envia uma parte da corrente da caldeira de coluna para um purificador B do agente de extração e obtém uma corrente 8 de descarga do agente de extração como componente leve da vase de vapor e uma corrente 7 de efluentes das impurezas do componente pesado como componente pesado da fase líquida após o aquecimento, em que a corrente 8 de descarga do purificador do agente de extração retorna à parte inferior da coluna C de separação, a corrente 7 de efluentes das impurezas do componente pesado é descarregada da base do purificador B do agente de extração.
[0080] Os inventores da presente divulgação utilizaram o software de simulação de processos Aspen Plus e o método termodinâmico NRTL para realizar um cálculo de simulação de processo completo do processo de produção de epoxialcano supramencionado, em que a composição da alimentação compreende 98,99% em peso de óxido de propileno (PO), 0,1% em peso de acetaldeído, 0,1% em peso de metanol, 0,01% em peso de formato de metilo e 0,8% em peso de água, a escala de produção da planta é de 100.000 toneladas por ano de produto de PO com uma pureza >99,99% em peso, e o tempo de operação anual é de 8.000h; nessa base, a taxa de fluxo de alimentação do PO bruto é de 12.643kg/h, a temperatura de alimentação é de 50°C, e a pressão de alimentação é de 300kPa. Os requisitos do projeto são os seguintes: a taxa e fluxo do produto de PO é de 12.500kg/h, o conteúdo de PO é >99,99% em peso, o conteúdo de formato de metilo é <5wtppm, o conteúdo de água é <10wtppm, e o conteúdo de acetaldeído é <5wtppm.
[0081] As condições de processo são mostradas na Tabela 1 abaixo, e os resultados experimentais são apresentados na Tabela 2.
[0082] Tabela 1 Condições do processo de simulação e otimização dos processos
[0083] Tabela 2 Análises econômicas
[0084] Como ilustrado nos dados da Tabela 2, quando o conteúdo de propilenoglicol no agente de extração circulante acumulou-se em 2% em peso, o processo tradicional requer uma proporção maior de solvente e um consumo energético mais elevado para atingir as mesmas especificações do produto. Como pode ser visto, o processo para remover as impurezas do diol a partir da extração lateral da presente divulgação apresenta vantagens óbvias.
[0085] A FIG. 3 apresenta uma técnica anterior, em que uma corrente 1 de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e um agente de extração é enviada para uma coluna C de separação, a corrente 31 de produto de óxido de 1,2-butileno é removida do topo da coluna de separação, e a corrente 2 de agente de extração é removida da base da coluna de separação; a base da coluna C de separação é fornecida com um primeiro refervedor A, a corrente 4 de alimentação do primeiro refervedor envia o líquido da caldeira de coluna para o primeiro refervedor A para o processo de aquecimento e a corrente 5 de descarga do primeiro refervedor, obtida através do aquecimento, é enviada para a parte inferior da coluna C de separação; a corrente 2 de agente de extração separa uma corrente como uma corrente 7 de efluentes das impurezas do componente pesado para descarregar do sistema de separação. Como o agente de extração e os componentes pesados são descarregados para reduzir o acúmulo de subprodutos da reação e derivados do agente de extração, uma grande quantidade de agente de extração será desperdiçada.
[0086] A presente divulgação fornece, ainda, um sistema de produção de epoxialcano, o sistema compreendendo: 6) uma coluna de separação, uma saída de produção de extração lateral é fornecida na parte inferior da coluna; 7) um refervedor de base da coluna, disposto na parte inferior da coluna de separação que referve parte da corrente da base da coluna de separação e a devolve para a coluna de separação; 8) um arrefecedor em conexão com a saída da produção de extração lateral da coluna de separação, que é usada para arrefecer e separar em fase o material de fase líquida extraído da saída de produção de extração lateral.
[0087] Preferencialmente, o número de pratos teóricos na coluna de separação está dentro de um intervalo de 15 a 80, e quando o número de pratos é contado da caldeira de coluna até o topo da coluna, a saída de produção de extração lateral é localizada entre o 1° e o 8° pratos, preferencialmente entre o 2° e 6° pratos.
[0088] Preferencialmente, a fase leve obtida por arrefecimento e separação por fase através de do arrefecedor é devolvida à coluna de separação, e a fase pesada é descarregada no exterior. Como mencionado acima, as densidades das impurezas de diol e o agente de extração são significativamente diferentes, as impurezas de diol e do agente de extração podem ser separadas simplesmente por meio de arrefecimento e separação de fases. Portanto, o arrefecedor pode ser uma variedade de dispositivos capazes de executar as funções supramencionadas de arrefecimento e separação de fases.
[0089] Preferencialmente, o sistema compreende, ainda, um purificador do agente de extração; o purificador do agente de extração é disposto na parte central ou inferior da coluna de separação para receber parte do material da base da coluna de separação e realizar um tratamento de purificação para remover o componente pesado da fase líquida, que apresenta um ponto de ebulição superior ao do agente de extração, obtendo o componente leve da fase de vapor ou da fase de mistura de vapor-líquido, que consiste, principalmente, de agente de extração, e retornar o componente leve à coluna de separação.
[0090] O purificador do agente de extração é preferencialmente um refervedor, mais preferencialmente um refervedor do tipo caldeira.
[0091] Preferencialmente, a proporção da área de transferência de calor do refervedor de base de coluna da coluna de separação e do purificador do agente de extração está dentro de um intervalo de (2 a 5):1. Ou seja, a razão entre a taxa de fluxo da corrente que entra no refervedor da base da coluna e a taxa de fluxo do material que entra no refervedor servindo como purificador do agente de extração está dentro de um intervalo de (2 a 5):1.
[0092] Preferencialmente, o número de pratos da coluna de separação está dentro de um intervalo de 15 a 80, em que o número de pratos é contado do topo da coluna à caldeira da coluna, a posição de alimentação do purificador do agente de extração está localizada até o 4° prato a partir da base, preferencialmente até o 2° prato a partir da base.
[0093] Preferencialmente, a posição de alimentação do purificador do agente de extração é superior à posição de alimentação do refervedor da base com 0 a 4 pratos.
[0094] Preferencialmente, o purificador do agente de extração está em conexão com a coluna de separação através de uma tubulação.
[0095] A presente divulgação será, ainda, descrita abaixo através de exemplos específicos. Os resultados dos exemplos a seguir e dos exemplos comparativos são obtidos a partir dos resultados após 800 horas de operação estável do sistema. A composição dos produtos é determinada pelo método GB/T9722-2006 de cromatografia fase gasosa do padrão nacional chinês. O termo “wtppm” a seguir refere-se à concentração de ppm (partes por milhão) em peso (wt).
[0096] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção do agente de extração para o óxido de 1,2-butileno é de 12:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do primeiro refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[0097] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido do topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,81%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,043%.
[0098] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 10:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos na coluna de separação é de 30, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[0099] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,82%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,046%.
[00100] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 8:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00101] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,84%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,047%.
[00102] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00103] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,83%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,048%.
[00104] De acordo com o fluxo de processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é uma mistura de alcano saturado C8, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2- butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 125°C, o conteúdo de diol é de 5,01% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00105] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,80%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,049%.
[00106] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 10:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 15, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 1° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,12MPaA, a temperatura é de 73°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 135°C, o conteúdo de diol é de 5,93% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00107] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,83%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,042%.
[00108] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 10:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 45, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 3° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,13MPaA, a temperatura é de 76°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 137,5°C, o conteúdo de diol é de 6,16% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00109] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,84%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,041%.
[00110] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 10:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 60, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 4° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,15MPaA, a temperatura é de 77°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 138°C, o conteúdo de diol é de 6,21% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00111] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,84%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,040%.
[00112] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 10:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 65, a saída da produção de extração lateral da coluna de separação está localizada no 6° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,17MPaA, a temperatura é de 80°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 142°C, o conteúdo de diol é de 6,60% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00113] O produto de óxido de 1,2-butileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,85%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,039%.
[00114] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 20, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 1° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 34,1°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 112.8°C, o conteúdo de diol é de 6.86% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00115] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,85%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,035%.
[00116] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,16MPaA, a temperatura é de 47,9°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 134,8°C, o conteúdo de diol é de 8,14% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00117] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,86%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,030%.
[00118] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 1, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e diol com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos na coluna de separação é de 40, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,32MPaA, a temperatura é de 71,1°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 159,8°C,o conteúdo de diol é de 10.63% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e extraído.
[00119] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,87%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,00%, a taxa de desperdício de agente de extração é de 0,028%.
[00120] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 12:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente contendo impurezas do componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A para a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00121] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido do topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,83%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício de agente de extração é de 0,007%.
[00122] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 10:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número dos pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas do componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A para a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00123] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido na coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água de <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,94%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,008%.
[00124] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 68°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 129°C, o conteúdo de diol é de 5,44% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00125] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,96%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,009%.
[00126] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 20, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 1° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,10MPaA, a temperatura é de 34,1°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 112,8°C, o conteúdo de diol é de 6,86% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas do componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de transferência de calor do refervedor A para a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00127] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,95%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,008%.
[00128] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção do agente de extração e do óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,16MPaA, a temperatura é de 47.9°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 134.8°C, o conteúdo de diol é de 8,14% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00129] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99.96%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,007%.
[00130] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 40, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima da porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,32MPaA, a temperatura é de 71,1°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 159,8°C, o conteúdo de diol é de 10,63% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00131] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,97%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,005%.
[00132] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção do agente de extração e o óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 46, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 3° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,40MPaA, a temperatura é de 79,4°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 168,8°C, o conteúdo de diol é de 11,62% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 5:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 3% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00133] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,97%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,004%.
[00134] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é uma mistura de alcano saturado C8, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 12:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,28MPaA, a temperatura é de 66,3°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 156,3°C, o conteúdo de diol é de 9,76% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 4:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 8% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação..
[00135] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99.95%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99.50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,006%.
[00136] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,28MPaA,a temperatura é de 66,3°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 155,6°C, o conteúdo de diol é de 9,88% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 4:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 13% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00137] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99.96%, o agente de extração da base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,006%.
[00138] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 4:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,28MPaA, a temperatura é de 66,3°C, a temperatura de um azeótropo extraído da extração lateral é de 154,6°C, o conteúdo de diol é de 9,91% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 3:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 16% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00139] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,97%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,006%.
[00140] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o agente de extração é uma mistura de alcano saturado C8, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-propileno é de 4:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-propileno, agente de extração e impurezas de componente pesado com base na porcentagem em peso; o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 30, a saída da produção da extração lateral da coluna de separação está localizada no 2° prato teórico acima de uma porta de retorno do refervedor. A pressão de operação da coluna de separação é de 0,28MPaA, a temperatura é de 66,3°C, a temperatura de um azeótropo extraído a partir da extração lateral é de 154,6°C, o conteúdo de diol é de 9,91% em peso, e o diol presente na extração lateral é enriquecido e produzido; a corrente de impurezas de componente pesado na base do purificador do agente de extração é enriquecida e extraída. O refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo termossifão, o purificador B do agente de extração é um refervedor do tipo caldeira, a proporção da área de troca de calor do refervedor A com a do refervedor B é de 2:1. A corrente que entra no purificador do agente de extração é responsável por 20% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
[00141] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99.95%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99.97%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,50%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,006%.
[00142] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 2, o método de produção é realizado de acordo com as condições do processo descritas no Exemplo 23, as diferenças residem no fato de que o azeótropo produzido na extração lateral é arrefecido e submetido ao processo de separação em fases, a fase leve é devolvida à coluna de separação, e a fase pesada é extraída externamente como impurezas.
[00143] O produto de óxido de 1,2-propileno obtido no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,99%, um conteúdo de água <10wtppm, um conteúdo de acetaldeído + propionaldeído <10wtppm, um conteúdo de ácido <5wtppm e uma taxa de recuperação de 99,99%, o agente de extração na base do separador apresenta uma pureza de 99,99%, a taxa de desperdício do agente de extração é de 0,001%.
[00144] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor do topo da coluna é de 103°C, e a pressão é de 0,22MPaG; o agente de extração é N-octano, e uma proporção entre o agente de extração e o óxido de 1,2-butileno é de 8:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00145] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 96,38%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 98,0%, e a taxa de desperdício do agente de extração é de 2,02%.
[00146] Quando comparado com o Exemplo 1, o consumo de energia de separação para a purificação do óxido de 1,2-butileno por tonelada no Exemplo Comparativo 1 é aumentado em 4,5%.
[00147] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor do topo da coluna é de 103°C, e a pressão é de 0,22MPaG; o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 6:1 em uma corrente contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00148] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 98,50%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 97,0%, e a taxa de desperdício do agente de extração é de 2,20%.
[00149] De acordo com o fluxo de processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor no topo da coluna é de 103°C, e a pressão é de 0,22MPaG; o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 4:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00150] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 98,88%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 97,5%, e a taxa de desperdício do agente de extração é de 2,45%.
[00151] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor no topo da coluna é de 103°C, a pressão é de 0,22MPaG; o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 3:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00152] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 97,13%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 98,0%, e a taxa de desperdício do agente de extração é de 2,62%.
[00153] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor no topo da coluna é de 103°C, e a pressão é de 0,22MPaG; enviar a corrente de efluentes das impurezas do componente pesado para ser lavada com água e, então, reciclar a corrente de volta para reduzir o desperdício de agente de extração; o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 6:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00154] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 97,58%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 97,50%, e a taxa de desperdício de agente de extração é de 1,72%.
[00155] Quando comparado com o Exemplo 1, o consumo de energia de separação para purificação do óxido de 1,2-butileno por tonelada no Exemplo Comparativo 5 é aumentado em 6,8%.
[00156] De acordo com o fluxo do processo apresentado na FIG. 3, as condições de operação da coluna de separação compreendem: a temperatura da fase de vapor do topo da coluna é de 143°C, e a pressão é de 0,22MPaG; o agente de extração é N-octano, e uma proporção de agente de extração e óxido de 1,2-butileno é de 8:1 em uma corrente de alimentação contendo óxido de 1,2-butileno e agente de extração com base na porcentagem em peso; o refervedor A da coluna de separação é um refervedor do tipo circulação forçada.
[00157] A corrente de óxido de 1,2-butileno no topo da coluna de separação apresenta uma pureza de 99,95%, a taxa de recuperação é de 96,42%, o agente de extração na base da coluna de separação apresenta uma pureza de 98,5%, e a taxa de desperdício do agente de extração é de 1,95%.
Claims (15)
1. Um método para produção de epoxialcano compreendendo as etapas de: separação, em uma coluna de separação, de uma primeira corrente contendo epoxialcano, um agente de extração e diol; produção de uma corrente de produto epoxialcano a partir da parte superior da coluna de separação; e o descarregamento do agente de extração principalmente em uma forma da corrente da caldeira de coluna a partir da parte inferior da coluna de separação, e é caracterizado pelo fato de que o método compreende, ainda, a produção de uma segunda corrente contendo um azeótropo do agente de extração e diol a partir da extração lateral da coluna de separação localizada abaixo da posição de alimentação; em que o extratante é selecionado de pelo menos um dentre C7-C20 hidrocarbonetos de cadeia linear e hidrocarbonetos de cadeia ramificada.
2. O método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as condições de operação da coluna de separação compreendem: uma temperatura de 20 a 95°C, preferencialmente de 30 a 85°C; uma pressão de 0,02 a 0,4MPaA, preferencialmente de 0,10 a 0,32MPaA; e o número de pratos teóricos da coluna de separação é de 15 a 80, preferencialmente de 20 a 65, e, ainda mais preferencialmente, de 20 a 50.
3. O método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, com base na composição e distribuição do agente de extração na coluna de retificação, a posição para extrair a segunda corrente da extração lateral da coluna de separação está localizada entre o 1° e 8° pratos a partir da base; preferencialmente, a posição para extrair a segunda corrente a partir da extração lateral da coluna de separação está localizada entre o 2° e 6° pratos a partir da base; de um modo ainda mais preferido, a posição para extrair a segunda corrente a partir da extração lateral da coluna de separação está localizada entre o 2° e 4° pratos a partir da base.
4. O método de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o epoxialcano é óxido de propileno, o diol é 1,2-propilenoglicol, e a posição em que a extração lateral está disposta para extração possui uma temperatura de 100°C a 175°C, preferencialmente de 110°C a 170°C; ou o epoxialcano é óxido de butileno, o diol é 1,2-butanodiol, e a posição em que a extração lateral é disposta para a extração possui uma temperatura de 120°C a 150°C, preferencialmente de 125°C a 145°C.
5. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por compreender: o arrefecimento da segunda corrente de extração a partir da extração lateral da coluna de separação, e a realização da separação da fase líquido-líquido para obter, respectivamente, uma fase leve que contém, principalmente, um agente de extração e uma fase pesada que contém, principalmente, diol; e o retorno da fase leve para a coluna de separação.
6. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que envolve, ainda: considerar uma parte da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação como uma terceira parte da corrente, e introduzi-la no purificador do agente de extração para purificação, respectivamente obtendo uma fase de vapor ou uma mistura de vapor-líquido como componente leve e uma fase líquida como componente pesado, devolvendo o componente leve da fase de vapor para a coluna de separação, e introduzindo o componente pesado da fase líquida em um tratamento posterior.
7. O método, de acordo com a reivindicação 6, caraterizado pelo fato de que a terceira parte da corrente representa de 2 a 20% em peso da quantidade total da corrente da caldeira de coluna da coluna de separação.
8. O método, de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o purificador do agente de extração é uma coluna de destilação ou um refervedor, preferencialmente um refervedor do tipo caldeira.
9. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o purificador do agente de extração é disposto entre uma parte inferior de uma entrada da coluna de separação para introduzir uma corrente contendo o epoxialcano com o agente de extração e uma base da coluna de separação.
10. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: enviar uma parte da corrente da caldeira de coluna para um refervedor na base da coluna da coluna de separação para um processo de aquecimento e de nova fervura, e, em seguida, retorná-la para a coluna de separação; a diferença de temperatura entre a corrente que entra no refervedor da base da coluna e a corrente que entra no purificador do agente de extração é <5°C, preferencialmente <3°C.
11. O método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a proporção da área de troca de calor do refervedor da base da coluna com a do refervedor como purificador do agente de extração está dentro de um intervalo de (2 a 5):1.
12. O método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o refervedor da base é qualquer um dentre um refervedor de termossifão, um refervedor do tipo caldeira e um refervedor do tipo circulação forçada.
13. O método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na primeira corrente, uma proporção do agente de extração para epoxialcano é de (2 a 25):1, preferencialmente de (3 a 20):1, mais preferencialmente de (3 a 13):1.
14. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a primeira corrente é derivada de uma corrente de produto de extração obtida por destilação extrativa de um produto de reação de epoxidação de alceno.
15. O método para produção de epoxialcano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: - a introdução de uma corrente de produto bruto contendo epoxialcano e a corrente de agente de extração na primeira coluna de retificação, e a obtenção de uma primeira corrente contendo epoxialcano, um agente de extração e diol da caldeira de coluna da primeira coluna de retificação; - a utilização do método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, para introduzir a primeira corrente em uma coluna de separação, para o processo de separação; em que o extratante é selecionado de pelo menos um dentre C7-C20 hidrocarbonetos de cadeia linear e hidrocarbonetos de cadeia ramificada.
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