CN109851581A

CN109851581A - 环氧丁烷的纯化方法

Info

Publication number: CN109851581A
Application number: CN201810153545.4A
Authority: CN
Inventors: 李晗; 胡松; 杨卫胜
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2019-06-07
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: CN109851581B

Abstract

本发明涉及一种环氧丁烷的纯化方法，主要解决现有技术中丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚重组分杂质累积导致萃取剂纯度低、损失大、环氧丙烷收率低、能耗高的问题。所述方法包括含环氧丁烷、萃取剂以及丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的原料物流在分离塔分离的步骤；所述分离塔在足以使萃取剂和丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚形成共沸物的条件下操作，和在所述分离塔侧线采出含萃取剂‑丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂‑丁二醇二甲醚共沸物的物流。所述方法可用于环氧丁烷的工业生产中。

Description

环氧丁烷的纯化方法

技术领域

本发明涉及一种环氧丁烷的生产方法，具体涉及环氧丁烷萃取精馏回收萃取剂的纯化方法。

背景技术

1,2-环氧丁烷(BO)同环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)属同系物，分子式为C4H8O(CAS号：106-88-7)，是一种具有三元环结构的物质，化学性质活泼，主要用作聚醚多元醇单体和其它合成材料的中间体。环氧丁烷还可以用于制泡沫塑料、合成橡胶、非离子型表面活性剂等，也可代替丙酮作为硝基漆的稀释剂，也可用作色谱分析的标准物质。

作为烯烃环氧化物，与环氧乙烷和环氧丙烷相比，在分子结构上，环氧丁烷拥有更多数量的-CH2-官能团，当作为单体合成聚醚多元醇时，其产品具有优异的疏水性能，特别适合用于某些要求严格的建筑及设备的外表面防水涂层。同时，以环氧丁烷为单体共聚所合成的聚氨酯材料拥有优异的耐寒性能，特别适用于气候严寒地区。

环氧丁烷产品对水、醛、同分异构体有严格要求，水会影响聚合物的羟值和发泡性能，醛的含量是环保要求，同分异构体是聚合长链的封端剂，因此，国标和企业标准中对产品纯度有严格要求。

BASF企业标准中1,2-环氧丁烷合格品质量纯度要求为：环氧丁烷 ≥99.5％，环氧丁烷同分异构体≤0.2％，总醛≤0.05％，水≤0.03％。

1,2-环氧丁烷优等品质量纯度要求为：环氧丁烷≥99.9％，环氧丁烷同分异构体≤0.1％，总醛≤0.015％，水≤0.005％。

反应生成的粗环氧丁烷中通常含有水、乙醛、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质，由于上述杂质与环氧丁烷形成共沸物或相对挥发度接近于1，普通精馏难以达到环氧丁烷产品标准。为了得到符合聚合要求的高纯度环氧丁烷，必须将环氧丁烷中含有的杂质分离除去。环氧丁烷的纯化一般采用 C7～C20直链和支链烃类和(或)二醇类作为萃取剂。从经济性考虑，采用C8直链和支链烷烃的混合物作为萃取剂。萃取剂的加入使乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯对环氧丁烷相对挥发度变大，乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯从塔顶移出。

丁烯环氧化反应产物中，主要是1,2-环氧丁烷及其同分异构体如1,4- 环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷。环氧丁烷精制过程中，由于水的存在，不可避免的，1,2-环氧丁烷及其同分异构体会水解生成相对应的二醇，二醇会与甲醇反应生成丁二醇单甲醚，丁二醇单甲醚继续与甲醇反应生成丁二醇二甲醚。以1,2-环氧丁烷为例，1,2-环氧丁烷水解生成1,2-丁二醇，1,2-丁二醇与杂质甲醇反应生成2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇，2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇继续与甲醇反应生成丁二醇二甲醚，而且随着时间水解反应持续进行。如果萃取剂中丁二醇单甲醚与丁二醇二甲醚不加以分离除去，将会持续累积，导致循环萃取剂有效含量降低，萃取剂萃取效率降低，系统能耗增加，环氧丁烷的纯度下降。

文献US4402794公开采用C7-C9的烃类，优选正辛烷作为萃取剂单次萃取精馏分离粗1,2-环氧丁烷溶液中含有的水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质。萃取蒸馏塔塔顶分相器分层后的有机层去精馏塔蒸馏分离甲醇、丙酮等；萃取蒸馏塔塔釜物流送入萃取精馏塔；萃取精馏塔塔釜液部分外排。该方法通过外排部分含萃取剂和1,2-丁二醇的塔釜液，以减少其在萃取剂中的累积。由于塔釜外排部分物流中的1,2-丁二醇含量低，为保证萃取剂纯度，需外排大量的萃取剂，因此损失较大量的萃取剂。

文献US4772732公开了一种通过使用阴离子交换树脂和吸附剂纯化丁烯氧化物的方法。阴离子交换树脂除去酸和脱氢杂质，而吸附剂除去来自环氧丁烷的杂质的水。根据杂质含量，纯化步骤可以单独或组合进行，并且该过程可以在反应器中分批进行，或者在塔或柱内连续进行。所选择的离子交换树脂是磺化的大网状阴离子交换树脂，吸附剂是分子筛。该方法成本较高，吸附解析过程也会较麻烦，且处理量不大。

综上，洗涤的方法可以降低萃取剂中二醇含量，但是由于液液分相需要停留时间长，液液萃取效率低，会增加萃取剂损失，同时洗涤的方法会增加环氧丁烷的水解，环氧丁烷损失率增大；另外，由于二醇沸点高，并与萃取剂形成共沸物，通过蒸馏来分离萃取剂增加设备投资，能耗较高，从经济角度上来看，经济效益低；吸附、静置分离方法存在效率低和规模小的问题；萃取分离方法存在萃取剂的提纯问题。

现有技术目前的现状是，仍旧需要一种萃取剂损失小、纯度高，环氧丁烷收率高，能耗小的环氧丁烷纯化方法。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过研究发现，萃取剂和杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚形成低温度共沸物，利用此共沸物及共沸类型，将低温度共沸物从分离塔侧线液相采出，就可以解决至少一个前述的问题，并由此完成了本发明。

具体而言，本发明涉及一种环氧丁烷的纯化方法。所述方法包括含环氧丁烷、萃取剂以及丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的原料物流在分离塔分离的步骤；

所述分离塔在足以使萃取剂和丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚形成共沸物的条件下操作，和

在所述分离塔侧线采出含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流。

根据本发明的一个方面，所述足以使萃取剂和丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚形成共沸物的条件包括：塔顶操作压力0.02～0.35MPaG，优选 0.02～0.20MPaG；塔顶操作温度69～118℃，优选69～102℃。

根据本发明的一个方面，所述分离塔理论板数为15～80，优选20～65，更优选20～50。

根据本发明的一个方面，所述原料物流中，萃取剂与环氧丁烷的重量比为(2～20):1，优选(3～15):1，更优选(5～10):1；以重量百分比计，丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的总含量为0.001～2.0％，优选0.001～1.5％，更优选0.001～1.0％。

根据本发明的一个方面，所述原料物流源自丁烯环氧化反应产物经萃取精馏后得到的萃取产物物流。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线采出所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第 0.01N～0.95N之间的位置，优选第0.05N～0.85N之间的位置。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线采出的所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流的流量，与所述原料物流所含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚流量的比例为(1～10):1，优选(1～8):1，更优选(1～4):1。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线分至少两股，分别采出富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物的物流，和富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流。

根据本发明的一个方面，采出所述富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流位置，配置于采出所述富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物的物流位置的上部。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线单股采出含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流。

根据本发明的一个方面，所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流进入分相器，分相后得到富含萃取剂的轻相物流，和富含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的重相物流；所述轻相物流返回所述分离塔，所述重相物流采出。

根据本发明的一个方面，所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流冷却至30～60℃后进入所述分相器。

本发明的有益效果：本发明方法利用萃取剂和丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚重组分杂质形成共沸物，从分离塔侧线采出共沸物，从而将丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚杂质从萃取剂循环体系中排出，净化循环萃取剂，提高了萃取剂纯度，减少了萃取剂的损失和能耗，提高了环氧丁烷的收率。与现有技术直接将分离塔塔釜物流部分外排的方案相比，萃取剂纯度提高了0.1～14％，萃取剂损失0.01～1％，能耗降低了1～16％，环氧丁烷收率提高了0.5～5％。

附图说明

图1为本发明一个实施方式的流程示意图。

图2为本发明另一个实施方式的流程示意图。

图3为本发明另一个实施方式的流程示意图。

图4为对比例流程示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记说明：

1 原料物流

2 萃取剂物流

3 环氧丁烷产品物流

4 再沸器进料物流

5 再沸器出料物流

6 富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的侧线采出物流(第二物流)

7 富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物的侧线采出物流(第一物流)

8 含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流

9 富含萃取剂的轻相物流

10 富含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的重相物流

11 重组分杂质物流

A 分离塔

B 再沸器

C 冷却器

D 分相器

下面结合附图对本发明进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受此限制，而是由附录的权利要求书来确定。

本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都通过引用并入本文。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。

当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。

在本说明书的上下文中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。

在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的所有百分数、份数、比率等都是以重量为基准的，除非以重量为基准时不符合本领域技术人员的常规认识。

在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的理论板数都是从上至下计算，即塔顶冷凝器是第一块理论板，塔釜再沸器是最后一块理论板。

在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的压力是指相对压力。

本发明的纯化方法所用的原料是含环氧丁烷和萃取剂的物流。该物流源自烯烃环氧化反应产物在萃取精馏塔(本发明附图未涉及)萃取精馏后得到的萃取产物流。该物流中，萃取剂与环氧丁烷的重量比为(2～20):1，优选(3～15):1，更优选(5～10):1；以重量百分比计，丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的总含量为0.001～2.0％，优选0.001～1.5％，更优选0.001～1.0％。其中，丁二醇单甲醚是环氧丁烷的水解产物二醇与甲醇反应生成的，丁二醇单甲醚继续与甲醇反应就生成了丁二醇二甲醚。环氧丁烷包括1,2-环氧丁烷及其同分异构体如1,4-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷。以1,2- 环氧丁烷为例，1,2-环氧丁烷水解生成1,2-丁二醇，1,2-丁二醇与杂质甲醇反应生成2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇，2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇继续与甲醇反应生成1,2-丁二醇二甲醚。以1,4-环氧丁烷为例，1,4- 环氧丁烷水解生成1,4-丁二醇，1,4-丁二醇与杂质甲醇反应生成1-甲氧基 -4-丁醇，1-甲氧基-4-丁醇继续与甲醇反应生成1,4-丁二醇二甲醚。以2,3- 环氧丁烷为例，2,3-环氧丁烷水解生成2,3-丁二醇，2,3-丁二醇与杂质甲醇反应生成2-甲氧基-3-丁醇，2-甲氧基-3-丁醇继续与甲醇反应生成2,3-丁二醇二甲醚。

根据本发明，图1中，含环氧丁烷、萃取剂和杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚的物流1进入分离塔A，环氧丁烷产品物流3从分离塔顶部移出，萃取剂物流2从分离塔底部移出，移出的萃取剂可以返回前序的萃取精馏塔(本发明附图未涉及)循环使用。分离塔A底部设有再沸器B，再沸器B进料物流4将塔釜液送入再沸器B，加热后得到再沸器B出料物流5，出料物流5送回分离塔A下部，含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的侧线采出物流7从分离塔A侧线采出。由此，杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚从体系中排出。

环氧丁烷纯化使用的萃取剂是被公知的。一般采用C7～C20直链和支链烃类和(或)二醇类作为萃取剂。本发明人研究发现，萃取剂与丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚杂质形成的共沸物中，正辛烷含量最低，优势最大， 2-甲基庚烷次之，异辛烷优势最小，因此本发明在萃取剂的选择时，选择 C8烷烃作为萃取剂，优选C8烷烃中含一个甲基的同分异构体或C8正构烷烃作为萃取剂，更优选C8正构烷烃作为萃取剂。

本发明人研究发现，萃取剂与杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚所形成的共沸组成中，随着压力升高，杂质含量增加。也就是说，在侧线采出量相同的情况下，分离塔压力越高，采出的杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚就越多。但是，压力越高，塔顶温度越高，环氧丁烷温度超过120℃，会发生聚合等副反应，降低环氧丁烷收率，同时塔釜温度越高对蒸汽等级要求越高。因此综合考虑，塔顶操作压力0.02～0.35MPaG，优选 0.02～0.20MPaG，最佳的采出组成，就是操作压力对应的共沸组成，否则侧线采出组成中萃取剂的量会增加，直接排弃损失量增加。

根据本发明，分离塔侧线采出的位置位于第0.01N～0.95N之间的位置，优选第0.05N～0.85N之间的位置。在这个位置，共沸物组成中丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚含量最高，侧线采出物流带出的环氧丁烷的量最少。越往上，共沸物组成中环氧丁烷浓度越高，而杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚浓度越低，采出共沸物时带出的环氧丁烷越多，损失越大。

侧线共沸物采用可以单股采出，也可以分两股采出，优选单股侧线采出。

图2是本发明的一个实施方案，侧线共沸物分至少两股采出，侧线采出物流股数与杂质种类数一致。至少两股侧线采出分别是：富含萃取剂- 丁二醇单甲醚共沸物的第一物流，和富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的第二物流。第一物流中，包括萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物，但是它富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物，并且是萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物中丁二醇单甲醚浓度最高处。第二物流中，包括萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物，但是它富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物，并且是萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物中丁二醇二甲醚浓度最高处。第二物流采出口位置配置于第一物流采出口的上部。

萃取剂如正辛烷密度为0.690g/cm³(40℃)，丁二醇单甲醚密度为 1.25g/cm³(40℃)，丁二醇二甲醚密度为0.917g/cm³(25℃)，萃取剂和丁二醇单甲醚，丁二醇二甲醚密度相差大，易于采用重力沉降分离。图3是本发明的一个优选实施方式。含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流8经冷却器C冷却后，优选冷却至30～60℃后进入分相器D，分相后得到富含萃取剂的轻相物流，和富含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的重相物流；轻相物流返回分离塔，重相物流采出。将侧线采出经冷却分相后富含萃取剂的轻相返回分离塔的技术方案,可以大幅提高萃取剂的纯度，同时降低萃取剂的损失。为使丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚含氧化合物杂质和萃取剂更好地分离，可向分相器中加入水或中压蒸汽，因为含氧化合物杂质溶于水，而萃取剂烃类在水中几乎不溶。

图4是现有技术，含环氧丁烷、萃取剂和杂质的物流1进入分离塔A，环氧丁烷产品物流3从分离塔A顶部移出，萃取剂物流2从分离塔底部移出，分离塔A底部设有再沸器B，再沸器B进料物流4将塔釜液送入再沸器B，加热后得到再沸器B出料物流5，出料物流5送入分离塔A下部，萃取剂物流2分出一股重组分杂质物流11，借此将杂质丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚排出体系。由于通过外排部分塔釜物流以减少杂质在萃取剂中的累积，因而会损失较大量的萃取剂。

下面通过具体实施方式对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、1,2-丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数 20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.02MPaG，塔顶温度为69℃，侧线采出温度91℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和1,2-丁二醇二甲醚含量18.30wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1- 甲氧基-2-丁醇和1,2-丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.71％，萃取剂损失 0.286％。

按照图2所示工艺流程，侧线采出位置分别选择杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和1,2-丁二醇二甲醚含量最大处。侧线采出物流股数与杂质种类数一致。本发明原料中，杂质有3种，故侧线采出为3股。

第17块理论板采出杂质2-甲氧基-1-丁醇，此处侧线采出温度129℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇含量0.28wt％，杂质1-甲氧基-2-丁醇含量9.53wt％，丁二醇二甲醚含量1.46wt％。

第15块理论板采出杂质1-甲氧基-2-丁醇，此处侧线采出温度127℃，杂质1-甲氧基-2-丁醇含量15.71wt％，杂质2-甲氧基-1-丁醇含量0.12wt％，丁二醇二甲醚含量4.60wt％。

第7块板采出杂质丁二醇二甲醚，此处侧线采出温度74℃，丁二醇二甲醚含量10.45wt％，杂质1-甲氧基-2-丁醇含量0.02wt％，杂质2-甲氧基-1-丁醇含量1.3ppm。

三股采出杂质总量14.20wt％。

按照图2所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.90％，分离塔底部萃取剂纯度99.78％，萃取剂损失 0.281％。

在侧线采出总量一样的情况下，按照图1所示工艺流程比按照图2所示工艺流程比多采出杂质4.10％，由于图2所示工艺流程中，1,2-环氧丁烷从侧线采出量增加，故1,2-环氧丁烷回收率下降，萃取剂的损失率略微下降。

【实施例2】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.06MPaG，塔顶温度为79℃，侧线采出温度101℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.58wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.94％，分离塔底部萃取剂纯度99.73％，萃取剂损失 0.283％。

【实施例3】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.10MPaG，塔顶温度为86℃，侧线采出温度109℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.82wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.93％，分离塔底部萃取剂纯度99.76％，萃取剂损失 0.274％。

【实施例4】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.14MPaG，塔顶温度为93℃，侧线采出温度116℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量19.04wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.92％，分离塔底部萃取剂纯度99.78％，萃取剂损失 0.271％。

【实施例5】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.17MPaG，塔顶温度为97℃，侧线采出温度121℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量19.19wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.90％，分离塔底部萃取剂纯度99.81％，萃取剂损失 0.265％。

【实施例6】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。分离塔操作压力0.20MPaG，塔顶温度为102℃，侧线采出温度126℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量19.35wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基 -2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.89％，分离塔底部萃取剂纯度99.84％，萃取剂损失 0.260％。

【实施例7】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为6:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第12块理论板。分离塔操作压力0.02MPaG，塔顶温度为69℃，侧线采出温度91℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.88wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.96％，分离塔底部萃取剂纯度99.89％，萃取剂损失 0.239％。

【实施例8】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为7:1，分离塔理论板数40，分离塔侧线采出位于第15块理论板。分离塔操作压力0.02MPaG，塔顶温度为69℃，侧线采出温度91℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.93wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.97％，回收率99.97％，分离塔底部萃取剂纯度99.92％，萃取剂损失 0.205％。

【实施例9】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为10:1，分离塔理论板数50，分离塔侧线采出位于第19块理论板。分离塔操作压力0.02MPaG，塔顶温度为69℃，侧线采出温度91℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.98wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.97％，回收率99.97％，分离塔底部萃取剂纯度99.95％，萃取剂损失 0.178％。

【实施例10】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第6块理论板。分离塔操作压力0.02MPaG，塔顶温度为69℃，侧线采出温度89℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量17.32wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.95％，回收率99.94％，分离塔底部萃取剂纯度99.69％，萃取剂损失 0.298％。

【实施例11】

按照图3所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为6:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第12块理论板。

侧线采出流量是进料物流所含杂质流量的1.5:1，分离塔操作压力 0.025MPaG，塔顶温度为71℃，侧线采出温度93℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.96wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图3所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.96％，分离塔底部萃取剂纯度99.93％，萃取剂损失 0.197％。

【实施例12】

按照图3所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为7:1，分离塔理论板数40，分离塔侧线采出位于第15块理论板。

侧线采出流量是进料物流所含杂质流量的2:1，分离塔操作压力 0.05MPaG，塔顶温度为77℃，侧线采出温度99℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、 1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.49wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图3所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.92％，萃取剂损失 0.211％。

【实施例13】

按照图3所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为8:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

侧线采出流量是进料物流所含杂质流量的2.5:1，分离塔操作压力 0.11MPaG，塔顶温度为88℃，侧线采出温度110℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量18.11wt％，侧线杂质2-甲氧基 -1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图3所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.93％，分离塔底部萃取剂纯度99.90％，萃取剂损失 0.231％。

【实施例14】

按照图3所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为9:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第6块理论板。

侧线采出流量是进料物流所含杂质流量的3:1，分离塔操作压力 0.15MPaG，塔顶温度为94℃，侧线采出温度119℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量17.76wt％，侧线杂质2-甲氧基 -1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图3所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.92％，分离塔底部萃取剂纯度99.88％，萃取剂损失 0.245％。

【实施例15】

按照图3所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为10:1，分离塔理论板数50，分离塔侧线采出位于第17块理论板。

侧线采出流量是进料物流所含杂质流量的4:1，分离塔操作压力 0.20MPaG，塔顶温度为101℃，侧线采出温度127℃，杂质2-甲氧基-1- 丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量17.34wt％，侧线杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚富集采出。

按照图3所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.96％，回收率99.90％，分离塔底部萃取剂纯度99.85％，萃取剂损失 0.253％。

【比较例1】

按照图4所示工艺流程图，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数 20，分离塔塔釜采出杂质物流。分离塔操作压力0.02MPaG，温度为69℃，塔釜采出杂质物流温度137℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚含量0.398wt％，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇和丁二醇二甲醚采出。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丁烷产品纯度为 99.99％，回收率99.99％，分离塔底部萃取剂纯度99.52％，萃取剂损失 0.651％。

【比较例2】

按照图4所示工艺流程图，萃取剂为2-甲基庚烷，含1,2-环氧丁烷、萃取剂和杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、丁二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丁烷的比例为5:1，分离塔理论板数20，分离塔塔釜采出杂质物流。分离塔操作压力0.02MPaG，温度为 69℃，塔釜采出杂质物流温度129℃，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚含量0.398wt％，杂质2-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2- 丁醇和丁二醇二甲醚采出。

Claims

1.一种环氧丁烷的纯化方法，包括含环氧丁烷、萃取剂以及丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的原料物流在分离塔分离的步骤；

2.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述足以使萃取剂和丁二醇单甲醚、丁二醇二甲醚形成共沸物的条件包括：塔顶操作压力0.02～0.35MPaG，优选0.02～0.20MPaG；塔顶操作温度69～118℃，优选69～102℃。

3.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述分离塔理论板数为15～80，优选20～65，更优选20～50。

4.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述原料物流中，萃取剂与环氧丁烷的重量比为(2～20):1，优选(3～15):1，更优选(5～10):1；以重量百分比计，丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的总含量为0.001～2.0％，优选0.001～1.5％，更优选0.001～1.0％。

5.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述原料物流源自丁烯环氧化反应产物经萃取精馏后得到的萃取产物物流。

6.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，分离塔侧线采出所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第0.01N～0.95N之间的位置，优选第0.05N～0.85N之间的位置。

7.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，分离塔侧线采出的所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流的流量，与所述原料物流所含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚流量的比例为(1～10):1，优选(1～8):1，更优选(1～4):1。

8.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，分离塔侧线分至少两股，分别采出富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物的物流，和富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流。

9.根据权利要求8所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，采出所述富含萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流位置，配置于采出所述富含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物的物流位置的上部。

10.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，分离塔侧线单股采出含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流。

11.根据权利要求1所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述方法还包括：所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流进入分相器，分相后得到富含萃取剂的轻相物流，和富含丁二醇单甲醚和丁二醇二甲醚的重相物流；所述轻相物流返回所述分离塔，所述重相物流采出。

12.根据权利要求11所述环氧丁烷的纯化方法，其特征在于，所述含萃取剂-丁二醇单甲醚共沸物和萃取剂-丁二醇二甲醚共沸物的物流冷却至30～60℃后进入所述分相器。