CN109851589A - 环氧丙烷纯化方法和纯化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧丙烷的纯化方法和纯化装置，主要解决现有技术中丙二醇单甲醚、丙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。所述方法包括以下步骤：a)含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流与萃取剂物流进入萃取塔，塔顶得到轻组分杂质物流，塔底得到粗萃取剂物流；b)所述粗萃取剂物流进入分离塔，塔顶得到环氧丙烷产品，塔底得到第一物流；c)所述分离塔在足以使萃取剂和丙二醇单甲醚、丙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‑丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂‑丙二醇二甲醚共沸物的物流。所述方法可用于环氧丙烷的工业生产中。

Description

环氧丙烷纯化方法和纯化装置

技术领域

本发明涉及一种环氧丙烷纯化方法和纯化装置，具体涉及环氧丙烷萃取精馏回收萃取剂的纯化方法和纯化装置。

背景技术

环氧丙烷(PO)主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚的生产，在丙烯衍生物中的产量仅次于聚丙烯，是第二大丙烯衍生物。据统计，2011年，全球用于聚醚多元醇生产的环氧丙烷约占总消费量的66％，用于丙二醇生产的约占17％，用于丙二醇醚生产的环氧丙烷约占6％。2011年，全球环氧丙烷产能为882.2万吨，2016年已突破1000万吨。预计到2020年，环氧丙烷生产能力将达到1200万吨/年，需求量达到1000万吨/年。长期来看，世界范围内环氧丙烷市场前景依然乐观。

预计未来几年环氧丙烷的年需求增长量在4～8％，其中亚洲市场需求量可能增速较快，尤其近年来中国及印度市场对于环氧丙烷消费量较其他国家增加更为迅猛。预计未来五年环氧丙烷的年需求量将达到1300～1400万吨左右。

世界环氧丙烷主要生产地区在西欧、北美和亚洲。国外环氧丙烷产业集中度很高，美国Dow化学和Lyondell公司是世界上最大的生产商，控制了世界环氧丙烷的大部分市场。Dow化学公司分别在美国、德国、巴西等地建有生产装置，均采用氯醇法技术。Lyondell公司分别在美国、法国、荷兰、中国等地建有生产装置，采用共氧化法技术。目前，世界采用氯醇法路线的环氧丙烷产能占总产能的40～45％，共氧化法产能占55～60％。随着环保要求的提高，氯醇法将逐渐被取代。

作为生产环氧丙烷的方法，已知有过氧化氢异丙苯(或乙苯)与丙烯反应的方法。该反应得到的反应溶液中有目的反应产物环氧丙烷，还含有C5～C6烃类、水、醛(乙醛+丙醛)及甲醇、丙酮、甲酸甲酯等含氧有机化合物杂质。因此，需要从反应溶液中分离、回收高纯度环氧丙烷的多次精制工序。

环氧丙烷产品对水、醛有严格要求，水会影响聚合物的羟值和发泡性能，醛的含量是环保要求，C5～C6烃类会影响产品的色度，因此，国标对产品纯度有严格要求。

国标中环氧丙烷优等品质量纯度要求为：环氧丙烷≥99.95％，水≤0.02％，乙醛+丙醛≤0.005％，酸≤0.003％。

反应生成的粗环氧丙烷中含有的水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质与环氧丙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丙烷产品标准。为了得到符合聚合要求的高纯度环氧丙烷，必须将环氧丙烷中含有的杂质分离除去。

环氧丙烷的纯化一般采用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，环氧丙烷的纯化过程采用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、甲酸甲酯对环氧丙烷相对挥发度变大，乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯从塔顶移出。

丙烯环氧化反应产物中，环氧丙烷精制过程中，由于水的存在，不可避免的，环氧丙烷会水解生成1,2-丙二醇，1,2-丙二醇与杂质甲醇反应生成丙二醇单甲醚，丙二醇单甲醚继续与甲醇反应生成丙二醇二甲醚，杂质丙二醇单甲醚与丙二醇二甲醚如果不移出体系，会使萃取剂浓度降低，降低萃取剂萃取效率，增加系统能耗，降低环氧丙烷的纯度。

文献CN100537553C公开了一种环氧丙烷的纯化方法，该方法为含有甲酸甲酯作为杂质的环氧丙烷的纯化方法，将碳原子数7～10的烃作为萃取剂，采用萃取蒸馏的方法，萃取蒸馏塔的塔顶获得的馏出液中添加水，进行油水分离操作，将分离的油层再利用于萃取蒸馏塔中，另一方面，将分离的水层除去至系统外，作为萃取蒸馏塔的塔底液得到甲酸甲酯浓度有所降低的环氧丙烷。该技术只可用于可以与萃取剂共沸的沸点低于环氧丙烷的轻组分杂质，而且分相时杂质在水分配比例远大于与杂质在萃取剂分配比例的杂质的脱除。

文献CN1307168C公开了一种环氧丙烷的精制方法，该方法在萃取蒸馏塔内用7～20碳的烃萃取剂，对通过异丙苯过氧化氢与丙烯反应得到的、含有环氧丙烷及含有水、烃及含氧有机化合物等杂质的反应溶液进行萃取蒸馏。并详细说明关于降低萃取剂中的丙二醇浓度的方法，可以列举蒸馏分离、吸附、洗涤、静置分离、萃取等分离方法，优选洗涤法分离。

现有技术目前的现状是，仍旧需要一种投资小，萃取剂损失小、纯度高，环氧丙烷收率高，能耗低的环氧丙烷纯化方法。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究发现，萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙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烷烃纯化方法。所述方法包括以下步骤：

a)含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流与萃取剂物流进入萃取塔，塔顶得到轻组分杂质物流，塔底得到粗萃取剂物流；

b)所述粗萃取剂物流进入分离塔，塔顶得到环氧丙烷产品，塔底得到第一物流；

c)所述分离塔在足以使萃取剂和丙二醇单甲醚、丙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-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙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丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚形成共沸物的条件包括：压力0.02～0.68MPaG，优选0.03～0.50MPaG；共沸温度90～180℃，优选100～160℃。

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

根据本发明的一个方面，所述萃取剂物流与进料物流中环氧丙烷的重量比为(2～20):1，优选(3～15):1，更优选(5～10):1。

根据本发明的一个方面，所述方法还包括：所述轻组分杂质物流经第一分相器分相后得到第一轻相物流和第一重相物流，优选冷却后进行分相；所述第一轻相物流返回所述萃取塔，所述第一重相物流排出界外。

根据本发明的一个方面，所述轻组分杂质物流分相时与第一补充水物流接触。

根据本发明的一个方面，所述第一物流作为所述萃取剂物流返回所述萃取塔。

根据本发明的一个方面，所述方法还包括：所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流经第二分相器分相后得到第二轻相物流和第二重相物流，优选冷却后进行分相；所述第二轻相物流返回至第一分相器，所述第二重相物流排出界外。

根据本发明的一个方面，所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流分相时与第二补充水物流接触。

根据本发明的一个方面，所述第二补充水物流流量是进料物流所含丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚流量的(0.01～10):1，优选(0.1～8):1，更优选(1～4):1。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线采出所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第0.1N～0.8N之间的位置，优选第0.12N～0.5N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-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的流量，与所述进料物流所含丙二醇单甲醚和丙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，以重量百分比计，所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流中的萃取剂含量小于等于60％，优选小于等于50％，更优选小于等于40％。

根据本发明的一个方面，所述含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流源自烯烃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，以重量百分比计，所述进料物流中丙二醇单甲醚和丙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％。

本发明还涉及一种环氧丙烷纯化装置。所述包括：

萃取塔；其配置成接收含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流和萃取剂物流、排放塔顶轻组分杂质物流、以及排放塔底粗萃取剂物流；

分离塔；其配置成接收所述粗萃取剂物流、排放塔顶环氧丙烷产品、排放侧线含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流、以及排放塔底第一物流。

根据本发明的一个方面，所述第一物流作为所述萃取剂物流进入所述萃取塔。

根据本发明的一个方面，所述装置还包括：第一分相器；其配置成接收所述轻组分杂质物流、排放第一轻相物流、以及排放第一重相物流。

根据本发明的一个方面，所述装置还包括：第一冷却器；其配置成冷却所述轻组分杂质物流；和/或第一管道；其配置成使第一补充水物流进入所述第一分相器。

根据本发明的一个方面，所述装置还包括：第二分相器；其配置成接收所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流、排放第二轻相物流、以及排放第二重相物流。

根据本发明的一个方面，所述装置还包括：第二冷却器；其配置成冷却所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流；和/或第二管道；其配置成使第二补充水物流进入所述第二分相器。

根据本发明的一个方面，分离塔侧线排放所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第0.1N～0.8N之间的位置，优选第0.12N～0.5N之间的位置。

本发明的有益效果：本发明方法利用萃取剂和丙二醇单甲醚、丙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，从而将丙二醇单甲醚、丙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，提高了环氧丙烷的收率。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0.001～0.6％，能耗降低了1～16％，环氧丙烷收率提高了0.5～5％。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

图2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 进料物流

2 粗萃取剂物流

3 轻组分杂质物流

4 冷却后的轻组分杂质物流

5 第一重相物流

6 第一轻相物流

7 环氧丙烷产品物流

8 第一物流

9 含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的侧线采出物流

10 冷却后的侧线采出物流

11 第二补充水物流

12 第二重相物流

13 第二轻相物流

31 进料物流

32 萃取剂物流

33 环氧丙烷产品物流

34 再沸器N进料物流

35 再沸器N出料物流

36 杂质物流

A 萃取塔

B 第一冷却器

C 第一分相器

D 分离塔

E 第二冷却器

F 第二分相器

M 分离塔

N 再沸器

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源自烯烃环氧化反应产物经萃取精馏后得到的萃取产物物流。以重量百分比计，所述进料物流中丙二醇单甲醚和丙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％。

环氧丙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。从经济性考虑，选择C₈烷烃，优选C₈烷烃中含一个甲基的同分异构体和C₈正构烷烃，更优选C₈正构烷烃。

根据本发明，图1中，含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流1与萃取剂物流进入萃取塔A，塔顶得到轻组分杂质物流3，塔底得到粗萃取剂物流2。粗萃取剂物流2入分离塔D，塔顶得到环氧丙烷产品7，塔底得到第一物流8；物流8可以作为萃取剂物流进入萃取塔A。分离塔D在足以使萃取剂和丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚形成共沸物的条件下操作，在分离塔D侧线采出含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流9。由此，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚排出体系。

根据本发明，分离塔D侧线采出物流9的位置位于第0.1N～0.8N之间的位置，优选第0.12N～0.5N之间的位置。N为分离塔理论板数。在这个位置，共沸物组成中杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量最高，带出的环氧丙烷和萃取剂的量最少，环氧丙烷和萃取剂的损失也就最小。

作为本发明的一个优选实施方式，轻组分杂质物流3经第一分相器C分相后得到富含萃取剂的第一轻相物流6和富含水的第一重相物流5。第一轻相物流6返回萃取塔A，第一重相物流5排出界外。轻组分杂质物流3优选经第一冷却器B冷却后进行分相。

作为本发明的一个优选实施方式，轻组分杂质物流3分相时与通过第一管道进入第一分相器的第一补充水物流(图中未示出)接触。

作为本发明的一个优选实施方式，含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流9经第二分相器F分相后得到富含萃取剂的第二轻相物流13和富含杂质的第二重相物流12。第二轻相物流13返回至第一分相器C，第二重相物流12排出界外。物流9优选经第二冷却器E冷却后进行分相。

作为本发明的一个优选实施方式，含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流9分相时与通过第二管道进入第二分相器的第二补充水物流11接触，强化分相过程。如此，可以降低萃取剂损失率40％以上，萃取剂纯度提高1～5％，明显强化分相效果。补充水物流可以在侧线采出物流采出口至分相器之前任意位置补加。补充水物流加入过多，会增加设备投资费用，增加物料消耗费用，因此需要控制加入补充水物流在一定范围内。以重量百分比计，第二补充水物流流量是进料物流所含杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚流量的(0.01～10):1，优选(0.1～8):1，更优选(1～4):1。

本发明人研究发现，对于分相器而言，含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流9中，萃取剂含量不断增加时，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的脱除率略有下降，但是萃取剂的损失率却下降很快，可见侧线采出物流中的萃取剂的浓度越大越有利于降低萃取剂的损失，但是同时杂质的脱除率会略有下降。综合而言，侧线采出物流中的萃取剂的浓度越大越有利。但是，就整个分离塔而言，在侧线采出量一定的情况下，侧线采出物流中的萃取剂的浓度越大意味着侧线采出物流中的杂质的浓度越小，采出杂质的绝对量就越小，不利于整个分离塔杂质的脱除。因此需要选择一个合适的侧线采出物流中的萃取剂浓度。根据本发明，侧线采出物流中萃取剂含量小于等于60％，优选小于等于50％，更优选小于等于40％。

本发明人研究发现，萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物均为最低温度共沸物，共沸物类型为非均相共沸物。以萃取剂为正辛烷为例，常压下正辛烷沸点为125.7℃，丙二醇单甲醚沸点为120.1℃，丙二醇二甲醚沸点为93.0℃；正辛烷-丙二醇单甲醚共沸物温度为103.7℃，共沸组成为：正辛烷55.67wt％，丙二醇单甲醚44.33wt％；正辛烷-丙二醇二甲醚共沸物温度为92.4℃，共沸组成为：正辛烷11.89wt％，丙二醇二甲醚88.11wt％。萃取剂如正辛烷密度为0.703g/cm³(20℃)，丙二醇单甲醚密度为0.919-0.924g/cm³(25℃)，丙二醇二甲醚密度为0.838g/cm³(25℃)，萃取剂和丙二醇单甲醚，丙二醇二甲醚密度相差较大，易于采用重力沉降分离。最低温度共沸物通过侧线采出，采出的非均相共沸物可以利用简单、廉价的液液分相工艺对杂质加以有效分离，同时回收萃取剂，循环利用。

随着压力升高，萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物中萃取剂含量逐渐下降，丙二醇单甲醚含量逐渐上升；而萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物，却随着压力升高，共沸物中萃取剂含量逐渐上升，杂质丙二醇二甲醚含量逐渐下降。所以，随着压力升高，共沸物中杂质丙二醇单甲醚含量逐渐上升，而杂质丙二醇二甲醚含量逐渐下降。也就是说，随着压力升高，在侧线采出量相同的情况下，采出的杂质丙二醇单甲醚增加，杂质丙二醇二甲醚减少。因此，需要选择合适的压力，使得萃取剂损失最小。综合考虑，优选0.03～0.50MPaG，对应共沸物温度优选100～160℃。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。

图2是现有技术。含环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的进料物流31进入分离塔M，环氧丙烷产品物流33从分离塔M顶部移出，萃取剂物流32从分离塔底部移出，分离塔M底部设有再沸器N，再沸器N进料物流34将塔釜液送入再沸器N加热后得到再沸器N出料物流35送入分离塔M下部，萃取剂物流32分出一股物流36，籍此将杂质丙二醇单甲醚、丙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-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的1.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，第二补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的0.025:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.80％，萃取剂损失0.126％。

【实施例2】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的2.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的0.25:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.81％，萃取剂损失0.0208％。

【实施例3】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的3.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的0.5:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.81％，萃取剂损失0.00802％。

【实施例4】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的1:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.82％，萃取剂损失0.00259％。

【实施例5】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的8:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的4:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.82％，萃取剂损失0.000588％。

【实施例6】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为0.5％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为4:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的8:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.82％，萃取剂损失0.000380％。

【实施例7】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为0.2％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为7:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的1:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.81％，萃取剂损失0.00259％。

【实施例8】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为0.01％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为9:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第7块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.02MPaG，温度100℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量52.85wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的1:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.95％，分离塔底部萃取剂纯度99.81％，萃取剂损失0.00259％。

【实施例9】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为2-甲基庚烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.5％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数20，分离塔侧线采出位于第10块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.03MPaG，温度103℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量40.77wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的1:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.88％，分离塔底部萃取剂纯度99.75％，萃取剂损失0.0130％。

【实施例10】

按照图1所示工艺流程，萃取剂为异辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚含量为1.0％，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数30，分离塔侧线采出位于第9块理论板。

萃取塔操作条件：压力0.043MPaG，塔顶温度75℃。

侧线采出共沸物物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1；侧线采出压力0.03MPaG，温度95℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量26.11wt％，侧线杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚富集采出后分相，补充水物流流量是进料物流所含杂质流量的1:1。

按照图1所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.95％，回收率99.98％，分离塔底部萃取剂纯度99.56％，萃取剂损失0.0174％。

【比较例1】

按照图2所示工艺流程图，萃取剂为正辛烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数20，分离塔塔釜采出杂质物流，塔釜采出杂质物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1。分离塔操作压力0.02MPaG，温度为40℃，塔釜采出杂质物流温度134℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量0.478wt％，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚采出。

按照图2所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.99％，回收率99.99％，分离塔底部萃取剂纯度99.52％，萃取剂损失2.154％。

【比较例2】

按照图2所示工艺流程图，萃取剂为2-甲基庚烷，含1,2-环氧丙烷、萃取剂和杂质丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚的物流中，以重量百分比计，萃取剂与1,2-环氧丙烷的比例为2.1:1，分离塔理论板数20，分离塔塔釜采出杂质物流，塔釜采出杂质物流流量是进料物流所含杂质流量的4.5:1。分离塔操作压力0.02MPaG，温度为40℃，塔釜采出杂质物流温度127℃，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚含量0.478wt％，杂质丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚采出。

按照图2所示工艺流程，分离塔顶部得到1,2-环氧丙烷产品纯度为99.99％，回收率99.99％，分离塔底部萃取剂纯度99.52％，萃取剂损失2.154％。

Claims (22)

1.一种环氧丙烷纯化方法，包括以下步骤：

a)含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流与萃取剂物流进入萃取塔，塔顶得到轻组分杂质物流，塔底得到粗萃取剂物流；

b)所述粗萃取剂物流进入分离塔，塔顶得到环氧丙烷产品，塔底得到第一物流；

c)所述分离塔在足以使萃取剂和丙二醇单甲醚、丙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-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流。

2.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述足以使萃取剂和丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚形成共沸物的条件包括：压力0.02～0.68MPaG，优选0.03～0.50MPaG；共沸温度90～180℃，优选100～160℃。

3.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述分离塔理论板数N为15～80，优选20～65，更优选20～50。

4.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述萃取剂物流与进料物流中环氧丙烷的重量比为(2～20):1，优选(3～15):1，更优选(5～10):1。

5.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述轻组分杂质物流经第一分相器分相后得到第一轻相物流和第一重相物流，优选冷却后进行分相；

所述第一轻相物流返回所述萃取塔，所述第一重相物流排出界外。

6.根据权利要求5所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述轻组分杂质物流分相时与第一补充水物流接触。

7.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述第一物流作为所述萃取剂物流返回所述萃取塔。

8.根据权利要求1或5所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流经第二分相器分相后得到第二轻相物流和第二重相物流，优选冷却后进行分相；

所述第二轻相物流返回至第一分相器，所述第二重相物流排出界外。

9.根据权利要求8所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流分相时与第二补充水物流接触。

10.根据权利要求9所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述第二补充水物流流量是进料物流所含丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚流量的(0.01～10):1，优选(0.1～8):1，更优选(1～4):1。

11.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，分离塔侧线采出所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第0.1N～0.8N之间的位置，优选第0.12N～0.5N之间的位置。

12.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，分离塔侧线采出的所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的流量，与所述进料物流所含丙二醇单甲醚和丙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。

13.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，以重量百分比计，所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流中的萃取剂含量小于等于60％，优选小于等于50％，更优选小于等于40％。

14.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，所述含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流源自烯烃环氧化反应产物经萃取精馏后得到的萃取产物物流。

15.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化方法，其特征在于，以重量百分比计，所述进料物流中丙二醇单甲醚和丙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％。

16.一种环氧丙烷纯化装置，包括：

萃取塔；其配置成接收含环氧丙烷、丙二醇单甲醚和丙二醇二甲醚的进料物流和萃取剂物流、排放塔顶轻组分杂质物流、以及排放塔底粗萃取剂物流；

分离塔；其配置成接收所述粗萃取剂物流、排放塔顶环氧丙烷产品、排放侧线含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流、以及排放塔底第一物流。

17.根据权利要求16所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，所述第一物流作为所述萃取剂物流进入所述萃取塔。

18.根据权利要求16所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一分相器；其配置成接收所述轻组分杂质物流、排放第一轻相物流、以及排放第一重相物流。

19.根据权利要求18所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一冷却器；其配置成冷却所述轻组分杂质物流；和/或

第一管道；其配置成使第一补充水物流进入所述第一分相器。

20.根据权利要求16所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二分相器；其配置成接收所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流、排放第二轻相物流、以及排放第二重相物流。

21.根据权利要求20所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二冷却器；其配置成冷却所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流；和/或

第二管道；其配置成使第二补充水物流进入所述第二分相器。

22.根据权利要求16所述环氧丙烷纯化装置，其特征在于，分离塔侧线排放所述含萃取剂-丙二醇单甲醚共沸物、萃取剂-丙二醇二甲醚共沸物的物流的位置位于第0.1N～0.8N之间的位置，优选第0.12N～0.5N之间的位置。