CN102942540A - 一种提纯环氧氯丙烷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备环氧氯丙烷的方法，具体地说是一种制备高纯环氧氯丙烷的精制方法。采用一带侧线液相采出的精馏塔作为环氧氯丙烷精制的成品塔，成品环氧氯丙烷从精馏段侧线液相采出。塔顶馏份含较多的水份和轻组份，送至脱水塔顶，重组份从塔釜排出。采用液相侧线采出的成品塔取代常规塔，一方面降低了成品塔对进料含水和轻组份的苛刻要求，从而使环氧氯丙烷精制过程能耗下降;另一方面，通过液相侧线采出环氧氯丙烷的方法，易得到高纯度（99.99%）的环氧氯丙烷成品。

Description

一种提纯环氧氯丙烷的方法

技术背景

环氧氯丙烷是一种基础化学品，广泛用于环氧树脂、农药、制药等化学品的生产。

环氧氯丙烷的全球年产量在200万吨左右，绝大部分的产能都是基于Shell公司1948开发的丙烯高温氯化法技术路线进行生产。近几年来，甘油法环氧氯丙烷技术开始工业化，但研发的目光都集中在甘油氯化合成二氯醇过程，而二氯醇皂化和环氧氯丙烷精制技术还都是借鉴传统丙烯法工艺：二氯醇皂化得到粗环氧氯丙烷，粗环氧氯丙烷送入脱水塔，从脱水塔顶分水和轻组分杂质，接着把脱水塔釜液送入环氯氯丙烷成品塔，从成品塔顶得到环氧氯丙烷产品。这样的工艺是从塔顶收集产品，难以脱除带入的水和轻组分杂质，很难制备高纯的环氧氯丙烷产品。故早期的工业环氧氯丙烷产品指标要求较低，如1991年的环氧氯丙烷产品国家标准（GB/T13097-1991）要求如下：

环氧氯丙烷产品要求（GB/T13097-1991）

近些年来，随着电子工业、制药业对环氧氯丙烷产品纯度要求越来越高，以及市场竞争的加剧，都要求生产高纯度的环氧氯丙烷产品。所以2007年中国环氧氯丙烷产品标准（GB/T13097-2007）有大幅度的提高，要求如下：

环氧氯丙烷产品要求（GB/T13097-2007）

为提高产品环氧氯丙烷纯度以满足新标准要求，目前工业上采取的措施是习惯性地在原有工艺基础上增加脱水塔高度和在脱水塔采用大回流比（R=10～20）操作，控制脱水塔釜液含水量不超过0.02%。接着把脱水塔釜液送入环氯氯丙烷成品塔，从成品塔顶得到环氧氯丙烷产品，从塔釜排出重组分。

工业上所采用的上述技术方案存在如下缺点：1、成品环氧氯丙烷是从成品塔顶采出，塔顶累积的轻组分杂质和水份直接进入成品环氯氯丙烷中，使得环氧氯丙烷难以达到优级品指标；2、工业上为了得到环氧氯丙烷优等品，必须让脱水塔采用大回流比操作，以控制脱水塔釜液含水量不超过0.02%，这导致环氧氯丙烷精制过程能耗较高。

发明内容

为了克服现有技术环氧氯丙烷纯度不高、对进料粗环氧氯丙烷含水量和轻组分要求苛刻的缺点，本发明提出精制环氧氯丙烷制备高纯环氧氯丙烷成品的新方法。

本发明的实施方案是：采用带侧线液相采出的精馏塔作为环氧氯丙烷精制的成品塔，成品环氧氯丙烷从精馏段侧线液相采出。塔顶馏份含较多的水份和轻组份，送至脱水塔顶，重组份从塔釜排出。

侧线液相采出的精馏是一已有精馏技术，但一般认为侧线液相采出的产品纯度不高且难以控制，所以目前工业上可见的侧线液相采出的精馏基本上是用于燃料油提炼过程，因为燃料油只需按沸程切割产品即可，而不要是纯物质。对于环氧氯丙烷精制系统，来自脱水塔釜液的粗环氧氯丙烷，其所含的微量水和轻组分杂质易与环氧氯丙烷形成共沸物，其所含的重组分杂质与环氧氯丙烷挥发度相差较大，这两方面的特征使得可以通过侧线液相采出获得高纯度的侧线产品。这是被人们忽视的特征。本发明很好地利用本操作体系的特征，提出侧线液相采出精馏方法，达到本发明的目的。

由于环氧氯丙烷成品是从精馏段液相采出，而轻组份和水会向塔顶累积，所以本发明方案对成品塔进料（即脱水塔釜液）的含水量要求不必苛刻，只要求脱水塔釜液中含水量不超过0.1%即可。

本发明所述环氧氯丙烷成品塔可以是板式塔或填料塔中的任一种，但从投资成本考虑，优选高效规整填料塔。

本发明所述环氧氯丙烷成品塔总理论板数为25~40，环氧氯丙烷成品侧线液相采出口位于第9第12理论板处，进料口位于第20第25理论板处。

本发明所述环氧氯丙烷成品塔宜采取负压操作，以降低操作温度，从而避免环氧氯丙烷在塔釜热聚。塔顶适宜的操作压力-91～-56KPa(表压)，相应的塔顶操作温度在50～90℃。

发明的效果：采用液相侧线采出的成品塔取代常规塔，一方面降低了成品塔对进料含水和轻组份的苛刻要求，从而使环氧氯丙烷精制过程能耗下降;另一方面，通过液相侧线采出环氧氯丙烷的方法，易得到高纯度的环氧氯丙烷成品。

具体实施方式

实施例1：

成品塔采用规整填料塔，装填不锈钢波纹填料（相当于4块理论板/米）。全塔具有40块理论板。从塔顶回流口向下第12块理论板处设一液相侧线采出口，第25块理论板处是塔进料口。

成品塔进料（来自脱水塔釜）1500㎏/h，其中含环氧氯丙烷98.6%，含水0.1%，含轻组份0.01%，含重组份1.29%。控制塔顶操作压力为-56KPa(表压)、温度为90℃，回流比为3.5。塔顶采出量为92.4㎏/h，其中含水1.5%、含轻组份0.16%、含环氧氯丙烷98.35%，送至脱水塔顶。侧线液相采出成品环氧氯丙烷1380㎏/h，其中含环氧氯丙烷99.99%、含水0.0085%、含重组份0.0015%,色度号（Pt-Co）小于5。从塔釜排出残液27.6㎏/h。

粗环氧氯丙烷精制（脱水塔和成品塔）操作蒸汽（0.8MPa）消耗为1.8T/T成品。

实施例2：

成品塔采用导向浮阀塔，全塔共55块导向浮阀塔板（相当于25块理论板）。从塔顶回流口向下第20块板下（相当于第9块理论板）设一液相侧线采出口，第45块板处（相当于第20块理论板处）是塔进料口。

成品塔进料（来自脱水塔釜）1500㎏/h，其中含环氧氯丙烷98.6%，含水0.1%，含轻组份0.01%，含重组份1.29%。控制塔顶操作压力为-91KPa(表压)、温度为50℃，回流比为3.0。塔顶采出量为124.2㎏/h，其中含水1.127%、含轻组份0.121%、含环氧氯丙烷98.753%，送至脱水塔顶。侧线液相采出成品环氧氯丙烷1350㎏/h，其中含环氧氯丙烷99.99%、含水0.0076%、含重组份0.0024%，色度号（Pt-Co）小于5。从塔釜排出残液25.8㎏/h。

粗环氧氯丙烷精制（脱水塔和成品塔）操作蒸汽（0.8MPa）消耗为1.6T/T成品。

对照例1：

成品塔采用导向浮阀塔，全塔共55块导向浮阀塔板（相当于25块理论板）。中间没有侧线采出口，成品环氧氯丙烷从塔顶采出。进料口位于第45块板处（相当于第20块理论板处）。

成品塔进料（来自脱水塔釜）1500㎏/h，其中含环氧氯丙烷98.6%，含水0.1%，含轻组份0.01%，含重组份1.29%。控制塔顶操作压力为-91KPa(表压)、温度为50℃，回流比为3.0。塔顶采出环氧氯丙烷馏份量为1471.5㎏/h，其中含水0.102%、含轻组份0.0102%、含环氧氯丙烷99.888%，色度号（Pt-Co）小于10。从塔釜排出残液28.5㎏/h。

粗环氧氯丙烷精制过程（脱水塔和成品塔）操作蒸汽（0.8MPa）消耗为1.68T/T成品。

此例说明在相同的进料条件下，没有侧线采出，成品环氧氯丙烷的含量和含水量都不能达到优级品标准。

对照例2：

成品塔采用导向浮阀塔，全塔共55块导向浮阀塔板（相当于25块理论板）。中间没有侧线采出口，成品环氧氯丙烷从塔顶采出。进料口位于第45块板处（相当于第20块理论板处）。

成品塔进料（来自脱水塔釜）1500㎏/h，其中含环氧氯丙烷98.658%，含水0.014%，含轻组份0.008%，含重组份1.31%。控制塔顶操作压力为-91KPa(表压)、温度为50℃，回流比为3.0。塔顶采出环氧氯丙烷馏份量为1470㎏/h，其中含环氧氯丙烷99.9777%，含水0.0143%、含轻组份0.008%、色度号（Pt-Co）小于5。从塔釜排出残液30㎏/h。

粗环氧氯丙烷精制过程（脱水塔和成品塔）操作蒸汽（0.8Mpa）消耗为2.9T/T成品。

此例说明在没有侧线采出的情况下，要得到优级品环氧氯丙烷，就必须降低成品塔进料（脱水塔釜液）中含水量，这就要大大提高脱水塔的脱水效果，从而使脱水塔能耗明显增加，造成整个粗环氧氯丙烷精制过程（脱水塔和成品塔）的蒸汽消耗明显增大。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种提纯环氧氯丙烷的方法，采用带侧线液相采出的精馏塔作为环氧氯丙烷精制的成品塔，成品环氧氯丙烷从精馏段侧线液相采出；塔顶馏份含较多的水份和轻组份，送至脱水塔顶，重组份从塔釜排出。

2.权利要求1所述的提纯环氧氯丙烷的方法，其特征是成品塔选自板式塔或填料塔中的任一种。

3.权利要求1所述的提纯环氧氯丙烷的方法，其特征是成品塔总理论板数为25~40，环氧氯丙烷成品侧线液相采出口位于第9~第12理论板处，进料口位于第20~第25理论板处。

4.权利要求1所述的提纯环氧氯丙烷的方法，其特征是塔顶适宜的操作压力-91～-56KPa(表压)，塔顶操作温度在50～90℃。