BRPI0809148A2

BRPI0809148A2 - Processo de recuperação de óxido de propileno

Info

Publication number: BRPI0809148A2
Application number: BRPI0809148-0A
Authority: BR
Inventors: Te Chang
Original assignee: Lyondell Chemical Tech Lp
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2014-09-16
Also published as: CN101641343B; US20080230369A1; DE602008004220D1; JP2010522234A; US7718040B2; KR20090122959A; ATE493392T1; CN101641343A; EP2125764B1; WO2008118265A1; EP2125764A1; ES2355286T3

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE RECUPERAÇÃO DE ÓXIDO DE PROPILENO”.

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se à recuperação de óxido de propiIeno e especialmente à separação de propileno e propano de uma corrente de produto/solvente contendo óxido de propileno tal como da reação de propileno, oxigênio e hidrogênio ou à reação de propileno e peróxido de hidrogênio para formar óxido de propileno.

Descrição da Técnica Anterior

Processos são conhecidos para a produção de óxido de propileno mediante a reação direta de propileno, oxigênio e hidrogênio, ou mediante a reação de propileno com peróxido de hidrogênio. Vide, por exemplo, a USP 6.710.194, Japan Kokai No. 4-352771, e muitos outros.

Nos processos para a produção de óxido de propileno pela reação direta de hidrogênio, oxigênio e propileno sobre um catalisador tal como Pd/TS-1 ou pela reação de peróxido de hidrogênio com propileno sobre TS

1, é necessário remover o propileno e propano solúveis da corrente de produto/solvente antes do óxido de propileno ser recuperado. Convencionalmente, duas colunas de destilação de remoção de propano que operam em pressões baixas e elevadas respectivamente, foram requeridas para eficazmente separar propano e propileno da corrente de produto sem perda significativa de óxido de propileno. A presente invenção fornece um método simplificado e melhorado para a separação de propano e/ou propileno.

Sumário da Invenção

De acordo com a presente invenção, um sistema de remoção de propano melhorado é fornecido, o qual não requer um removedor de propano de alta pressão. Em vez disso, uma corrente de água e metanol, tal como a corrente de processo recuperada como resíduo da destilação de óxido de propileno bruto, é empregada como um solvente de destilação extrativa na operação de remoção de propano de destilação extrativa de baixa pressão, desse modo executando a remoção de propano substancialmente completa da corrente contendo óxido de propileno em uma maneira muito mais simpies e eficaz. O método é particularmente adequado para um processo PO direto quando a concentração elevada de propileno na alimentação não for requerida.

Descrição dos Desenhos A figura 1 ilustra esquematicamente a prática da invenção.

A figura 2 ilustra esquematicamente uma forma de realização especialmente vantajosa da invenção.

Descrição Detalhada

Referindo-se à figura 1, uma corrente de mistura do produto de 10 reação de oxido de propileno compreendida de óxido de propileno, solvente, propileno, propano assim como vários materiais oxigenados é passada de uma unidade de reação produtora de óxido de propileno (não mostrada) através da linha 1 para o separador de cintilação 20, em que a mistura é submetida à cintilação para formar fases separadas de vapor e líquido. A 15 partir do separador 20, uma fração de vapor é passada através da linha 3 para o absorvedor de óxido de propileno 21, em que o óxido de propileno é absorvido em um líquido de absorção de metanol/água compreendido de uma parte das correntes da parte inferior da coluna de destilação de óxido de propileno bruto 22 que passa da coluna 22 através da linha 10, linha 12 e 20 linha 14 para absorvedor 21. Os vapores suspensos do absorvedor 21 são reciclados através da linha 5 no sistema de reação de óxido de propileno com uma pequena parte sendo enviada através da linha 4 para um sistema de recuperação por ventilação tal como é descrito na USP 6.914.167 (não mostrado).

As correntes de líquido do separador de cintilação 20 e o absor

vedor de óxido de propileno 21 são passados respectivamente através das linhas 3 e 6 para a seção inferior do removedor de propano de baixa pressão 23 juntamente com uma parte da corrente da parte inferior da coluna de óxido de propileno bruto 22 que passa para a seção superior do removedor de 30 propano 23 e que serve como um solvente de destilação extrativa para a separação substancialmente completa de propileno e propano suspensos que contém óxido de propileno absorvido. O solvente contendo o óxido de propileno absorvido passa do removedor de propano 23 como resíduo através da linha 8 para a coluna de óxido de propileno bruto 22, em que o óxido de propileno bruto é destilado em suspensão através da linha 9 de uma corrente de solvente residual, a 5 maior parte do qual é reciclado no reator de óxido de propileno através da linha 11 e parte do qual passa através das linhas 12 e 14 para o absorvedor de óxido de propileno 21 e através das linhas 12 e 13 para o removedor de propano de baixa pressão 23 para a recuperação de óxido de propileno como acima descrito.

Por esta seqüência a separação substancialmente completa de

propano e propileno a partir do óxido de propileno do produto é obtida mediante a destilação extrativa sem o uso de um removedor de propano de alta pressão antes da separação do óxido de propileno do solvente de reação. Isto resulta em substanciais economias de separação.

Uma prática particularmente preferida da invenção é descrita na

figura 2 acompanhante. Nesta prática, tanto a absorção de óxido de propileno quanto a remoção de propano ocorrem em uma única coluna de destilação extrativa.

Referindo-se à figura 2, uma corrente de mistura do produto de reação de oxido de propileno passa através da linha 1 para o separador de cintilação 20. A mistura é submetida à cintilação no separador 20 com a corrente de vapor passando através da linha 32 até a seção intermediária da coluna de destilação extrativa 33. O líquido do separador de cintilação 20 é alimentado através da linha 34 até a seção residual da coluna de destilação extrativa 23. Uma corrente de solvente líquido de reciclo da coluna de óxido de propileno bruto 22 é passada através das linhas 28 e 30 até a seção superior da coluna de destilação extrativa 33, em que ela funciona como solvente de destilação extrativa para separar óxido de propileno do propileno e propano. A corrente de vapor contendo propileno e propano passa em suspensão através da linha 35 com uma parte indo para um sistema de recuperação por ventilação (não mostrado) e o restante sendo reciclado no sistema de reação de óxido de propileno através da linha 36. Na coluna de destilação extrativa 33 o solvente absorve óxido de propileno no líquido de solvente e uma corrente líquida de resíduo compreendida de solvente e óxido de propileno absorvido é removida da coluna 33 e passa através da linha 37 para a coluna de óxido de propileno bruto 22, 5 em que o óxido de propileno do produto é separado em suspensão através da linha 38 e a corrente de solvente líquida de resíduo é separada através das linhas 28 e 30 para o reciclo na coluna 33 com uma parte retornando através da linha 39 para o sistema de reação de óxido de propileno.

Esta concretização da invenção é especialmente vantajosa pelo fato de que tanto a absorção de óxido de propileno quanto a remoção de propano são facilmente executadas em uma coluna de destilação extrativa essencialmente usando material nativo no sistema.

De um modo geral, a mistura de produto de reação líquida da reação de oxidação direta compreende em peso cerca de 1 a 6 % de óxido 15 de propileno, cerca de 86 a 98 % de solvente e cerca de 0,5 a 8 % de propileno acrescido de propano. A mistura de solvente é geralmente uma mistura de metanol/água compreendida em peso de 60 a 90 % de metanol e de 10 a 40 % de água, e pode conter de 0 a 8 % de outros materiais, tais como éteres glicólicos.

Na prática da invenção, a mistura de produto de reação líquida

da reação produtora de óxido de propileno é alimentada para o separador de cintilação 20 de modo a separar uma corrente de fase vapor mais leve da fase contendo solvente líquido mais pesado.

O óxido de propileno á absorvido no solvente compreendido de 25 metanol e/ou água em uma etapa de destilação extrativa em um absorvedor de separação ou em um absorvedor/removedor de propano integrado, desse modo separando o óxido de propileno dos componentes de propileno e/ou propano não-absorvidos da mistura de reação. O dito solvente é preferivelmente a mistura de metanol/água usada na reação de formação de óxido de 30 propileno tal como é recuperado como resíduo da destilação de óxido de propileno bruto.

Exemplo Referindo-se à figura 2, uma mistura de reação da produção de óxido de propileno mediante a reação de propileno, oxigênio e hidrogênio é uma pasta fluida de catalisador TS-1 fomentado por Pd em um solvente de metanol-água que passa através da linha 1 para o recipiente de cintilação 20 5 na taxa de 453,6 Kg/h (1000 Ibs/h). A mistura de reação está a 60°C e 2,2 MPa (315 psia).

A mistura é submetida à cintilação no recipiente 20 com uma fração de vapor sendo removida através da linha 32 a 40°C e 861,8 KPa (125 psia) na taxa de 147,4 Kg/h (325 Ibs/h), e uma fração líquida removida 10 através da linha 34 a 40°C e 861,8 KPa (125 psia) na taxa de 306,1 Kg/h (675 Ibs/h). A fração de vapor é compreendida em peso de 1,1 % de óxido de propileno, e 2,1 % de propano, 16,8 % de propileno e 80 % de outros. A fração líquida é compreendida em peso de cerca de 3,4 % de óxido de propileno, cerca de 0,7 % de propileno, cerca de 0,1 % propano, cerca de 72 % 15 de metanol e cerca de 21 % de água.

A fração de vapor passa do recipiente de cintilação 20 através da linha 32 para o absorvedor/removedor de propano 33 e é introduzida nele em um ponto intermediário enquanto a fração líquida é passada do recipiente de cintilação 20 através da linha 34 na taxa de 306,1 Kg/h (675 Ibs/h) para 20 a seção inferior do absorvedor/removedor de propano 33. O resíduo da coluna de óxido de propileno bruto 22 é removido através da linha 28 com uma parte reciclada através da linha 39 na reação de formação de óxido de propileno e uma parte que passa através da linha 30 para a seção superior de absorvedor/removedor de propano 33 na taxa de 158,7 Kg/h (350 Ibs/h). Es25 ta corrente de resíduo compreende em peso cerca de 73 % de metanol, cerca de 22 % de água, e cerca de 5 % de outros (incluindo 2,75 % de PO).

No absorvedor/removedor de propano 33, a corrente que passa da coluna 22 através da linha 30 funciona como um solvente de destilação extrativa eficaz para separar os componentes de propeno e propileno de hi30 drocarboneto leve em suspensão enquanto retém o óxido de propileno que passa com o solvente a partir do absorvedor/removedor de propano através da linha 37. É possível separar virtualmente todo o propeno e propileno da corrente de óxido de propileno desta maneira como vapor, desse modo permitindo que o óxido de propileno seja subsequentemente recuperado com pureza elevada.

Na operação mostrada na figura 2, o absorvedor/removedor de 5 propano 33 é operado em pressão relativamente baixa, a corrente suspensão sendo 27°C e 241,3 KPa (35 psia) e o resíduo sendo removido em 93°C. A corrente suspensa é removida na taxa de 37,2 Kg/h (82 Ibs/h) e compreende em peso 81 % de propileno e propano. A corrente de resíduo é removida na taxa de 416,4 Kg/h (918 Ibs/h), e compreende 2,8 % em peso de ó10 xido de propileno.

Em geral, a corrente de solvente de destilação extrativa é usada em quantidade de cerca de 0,1 a 1 parte em peso per parte das correntes combinadas alimentadas através das linhas 32 e 34.

Embora na forma de concretização ilustrada a corrente de resíduo de metanol e água da coluna 22 seja usada para a destilação extrativa, e esta é a prática preferida, outras fontes de metanol e água podem ser fornecidas para executar a destilação extrativa.

Na prática especialmente preferida, a destilação extrativa é realizada em uma pressão de 103,4 a 413,7 KPa (15 a 60 psia), preferivelmente 20 de 103,4 a 275,8 KPa (15 a 40 psia), e a alimentação para a destilação extrativa compreende uma corrente de vapor contendo não mais do que 80% em peso de propileno e propano, preferivelmente não mais do que 30% em peso de propileno e propano e uma corrente de líquido contendo não mais do que 20% em peso de propileno e propano, preferivelmente não mais do 25 que 3% em peso de propileno e propano.

Claims

1. Processo para a separação de óxido de propileno, produzido pela oxidação direta de propileno a partir de propano e/ou propileno, cuja melhora compreende extrativamente destilar o propileno e/ou o propano em suspensão do óxido de propileno usando solvente de destilação extrativa de metanol e/ou água.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o solvente de destilação extrativa compreende a corrente de resíduo de uma destilação de óxido de propileno bruta.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a alimentação para a destilação extrativa compreende vapor e líquido da oxidação direta de propileno.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a alimentação para a destilação extrativa compreende vapor e líquido de uma cintilação de pressão reduzida de uma corrente de reação a partir da oxidação direta de propileno.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a destilação extrativa é realizada em uma pressão de 103,4 a 413,7 KPa (15 a 60 psia).

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a destilação extrativa é realizada em uma pressão de 103,4 a 275,8 KPa (15 a 40 psia).

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a alimentação para a destilação extrativa compreende uma corrente de vapor contendo em peso não mais do que 80% de propileno e propano e uma corrente de líquido contendo em peso não mais do que 20% de propileno e propano.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a alimentação para a destilação extrativa compreende uma corrente de vapor contendo em peso não mais do que 30% de propileno e propano e uma corrente de líquido contendo em peso não mais do que 3% de propileno e propano.