CN111655673A - 环氧烷分离系统 - Google Patents

Abstract

一种环氧丙烷分离系统，包括重质蒸馏塔和第一萃取蒸馏塔，重质蒸馏塔被配置为接收粗氧化丙烯流并排出重质清洗塔底物，重质清洗塔底物包含选自丙酮、甲醇、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质，并排出包含与粗氧化丙烯流一起进入的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流，第一萃取蒸馏塔被配置为接收重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取溶剂流，并排出包含选自醛(例如乙醛、甲醛等)、甲酸甲酯、甲醇、水、C₃烃、C₄烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶流，并排出包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流。还提供了一种环氧丙烷纯化方法。

Description

环氧烷分离系统

相关申请的交叉引用

本申请根据专利合作条约提交，其要求于2018年2月5日提交的美国临时专利申请第62/626,338号的优先权权益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于纯化和回收环氧丙烷的系统和方法，所述环氧丙烷通过用衍生自异丁烷，乙苯，环己烷，烷基化物或枯烯的氧化的氢过氧化物环氧化丙烯而形成。更具体地，本公开涉及一种系统和方法，其提供在清洗流中减少量的环氧丙烷，和/或促进杂质的分离，例如在第一萃取蒸馏塔中轻质杂质的分离，从而提高环氧丙烷收率，提高纯度，或这两者。仍然更具体地，本公开涉及用于经由首先去除选择的重杂质的配置(“重质-第一”配置)纯化和回收环氧丙烷的系统和方法。

背景技术

每年生产约145亿磅环氧丙烷(PO)。环氧丙烷具有许多用途。60-70％的环氧丙烷转化成用于生产聚氨酯塑料的聚醚多元醇。约20％的环氧丙烷经由通过热反应或通过酸或碱催化加速的过程水解成丙二醇。其它主要产品是聚丙二醇、丙二醇醚和碳酸亚丙酯。为了生产这些最终产物，需要基本上不含杂质的环氧丙烷。

生产环氧烷(包括环氧丙烷)的方法涉及氢氯化、直接氧化和通过过氧化物或氢过氧化物环氧化其相应的烯烃。环氧化工艺中使用的氧化物通过用分子氧直接氧化衍生自仲或叔烃；因此，所述氧化物含有含氧物杂质和前体。在烯烃的环氧化步骤中还产生另外的含氧物杂质。粗环氧烷，例如环氧丙烷，特别是通过用烃氧化物环氧化产生的那些，含有难以与环氧烷分离的量的含氧杂质。杂质可以包括水、酸、醇、醛、烷烃、酮和酯。存在对用于从粗环氧烷烃流的这些杂质组分中分离环氧烷烃的系统和方法的持续改进的需要。

虽然粗环氧丙烷(例如来自环氧丙烷和叔丁醇(PO/TBA)方法的粗环氧丙烷)的纯度可高达98.5％，但粗环氧丙烷通常含有接近沸点的杂质，包括但不限于水、甲醇、甲酸甲酯、甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、氧化异丁烯、醛衍生物和C₅-C₇烃中的一种或多种。为了满足商业级产品环氧丙烷规格，从粗环氧丙烷中去除杂质。由于接近沸点，这些杂质难以在不使用涉及萃取蒸馏技术的精细环氧丙烷精炼或纯化方案的情况下与环氧丙烷分离。

传统的环氧丙烷纯化包括生产包含环氧丙烷(也称为‘倾斜环氧丙烷馏分(sloppropylene oxide cuts)’)的清洗流，其可以等于粗环氧丙烷中进入精炼段的环氧丙烷的18至22重量％。这种包含环氧丙烷的清洗流通常用于制备丙二醇(PG)以在环氧丙烷精制/纯化段中在降低的设备和能量成本下获得附加值。清洗流中PO损失的减少可提供产物PO的更大总回收，这相对于制备PG可能是期望的。

回收含有低水平杂质如醛和醇的纯化的环氧丙烷产物，特别是对于由自由基氧化方法，包括例如叔丁基氢过氧化物方法生产的环氧丙烷，仍然是一个挑战。因此，需要改进的系统和方法，用于以高纯度状态从各种粗环氧丙烷生产方法的流出流中回收环氧丙烷，而没有环氧丙烷产物的过度损失。

发明内容

本文公开了一种环氧丙烷分离系统，包含：重质蒸馏塔，其被配置为接收粗氧化丙烯流并排出重质清洗塔底物，所述重质清洗塔底物包含选自丙酮、甲醇、醛衍生物、水、氧化异丁烯、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质，并排出包含与所述粗氧化丙烯流一起进入的大部分所述环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；以及第一萃取蒸馏塔，其被配置为接收所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的萃取溶剂流，并排出包含选自醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C₃烃、C₄烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶流，并排出包含经由所述重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分所述环氧丙烷的富溶剂塔底流。

本文还公开了一种方法，包含：(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、异丁烯氧化物、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，和包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C₃烃、C₄烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；(iii)将来自所述第一萃取蒸馏塔的侧提取物移入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流；以及(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

本文还公开了一种方法，包含：(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、异丁烯氧化物、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，和包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C3烃、C4烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；(iii)将来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物的至少一部分引入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和烃溶剂的有机相流；以及(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

虽然公开了多个实施方案，但是对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述中，其它实施方案将变得显而易见。如将显而易见，如本文所公开的某些实施方案能够在不脱离本文所呈现的权利要求书的精神和范围的情况下在各个方面进行修改。因此，下文的详细描述应被视为本质上是说明性的而非限制性的。

附图说明

以下附图示出了本文公开的主题的实施方案。通过结合附图参考以下描述可以理解所要求保护的主题，在附图中：

图1是根据本公开的实施方案的环氧丙烷分离系统100的示意图；

图2是根据本公开的实施方案的环氧丙烷分离系统100A的示意图；

图3是根据本公开的实施方案的环氧丙烷分离系统100B的示意图；

图4是根据本公开的实施方案的环氧丙烷分离系统100C的示意图；并且

图5是根据本公开的实施方案的环氧丙烷分离系统100D的示意图。

具体实施方式

概述

通过参考以下各种实施方案的详细描述以及其中包括的示例，可以更容易地理解本公开。如本文所用，“大部分”是指大于50重量％。

本公开涉及用于从粗环氧丙烷流去除杂质的系统和方法。环氧丙烷(propyleneoxide)(PO)也称为环氧丙烷(epoxypropane)、环氧丙烷(propylene epoxide)、1,2-环氧丙烷(1,2-propylene oxide)、甲基环氧乙烷(methyl oxirane)、1,2-环氧丙烷(1,2-epoxypropane)、环氧丙烷(propene oxide)、甲基环氧乙烷(methyl ethylene oxide)和甲基环氧乙烷(methylethylene oxide)。PO可在PO/TBA工艺中产生，其中形成PO和叔丁醇(TBA，也称为2-甲基-2-丙醇和叔丁醇)。在这种PO/TBA工艺中，异丁烷(IB)，也称为2-甲基丙烷，可以首先与氧反应以形成叔丁基过氧化氢(TBHP)，也称为过氧化叔丁醇。随后，丙烯(propylene)(也称为丙烯(propene))可以与TBHP在催化剂的存在下反应以形成PO和TBA。由于该方法产生PO和TBA两者，因此其在本文中称为PO/TBA工艺。

经由本文公开的系统和方法纯化的粗环氧丙烷可以经由本领域已知的任何工艺生产。在实施方案中，经由本文公开的系统和方法纯化的粗PO流在PO/TBA工艺中形成。例如由PO/TBA工艺生产粗PO流是本领域技术人员已知的。

PO/TBA工艺还可产生多种不需要的副产物或接近沸点的杂质，其保留在粗PO中。不希望受理论束缚，可发生非选择性反应以产生杂质。这些杂质可以包括但不限于丙酮、醇例如但不限于甲醇、甲醛、丙醛、水、甲酸、甲酸甲酯、乙醛、烃、醛、氧化异丁烯等。例如，这样的非选择性反应可以包括但不限于由TBHP生产丙酮和甲醇；在氧气存在下由甲醇生产甲醛和水；在氧气存在下由甲醛生产甲酸；由甲酸和甲醇生产甲酸甲酯和水；由PO和水生产乙醛和甲醇等。其它反应和杂质是可能的。

在来自PO/TBA工艺的粗PO流中结束的这些杂质的浓度可以变化，并且实现其去除以提供纯化的PO产物。本文公开了用于从这种粗PO流中去除杂质的系统和方法。出乎意料地发现，去除萃取蒸馏上游的重质提高了下游萃取蒸馏的有效性。不希望受理论的限制，如本文所公开的在上游重质蒸馏塔塔底物中作为重质去除醛和/或醛衍生物(例如甲醛和/或亚甲基二醇和/或二甲氧基甲烷)防止或最小化醛和/或醛衍生物向下游行进，其中存在在较高温度下重质分解形成可在纯化PO产物中终止的接近沸点的杂质(例如甲醇、水、甲醛)的可能性。此类醛衍生物(例如，甲醛衍生物)可以快速形成，但是是不稳定的，使得其定量变得困难。

现在将参考图1描述环氧丙烷分离系统和方法(在本文中也称为PO分离系统或方法或环氧丙烷纯化系统或方法)，图1是根据本公开的实施方案的PO分离系统100(也称为“PO纯化系统”)的示意图。为了清楚起见，图1中没有示出每个塔(除了第一萃取蒸馏塔120的冷凝器和相关回流之外)的相应再沸器和塔顶冷凝器(包括任何回流系统)。本公开的系统和方法提供了在进一步分离杂质之前(例如，上游)通过(非溶剂)蒸馏从粗PO流分离重质，所述进一步分离杂质例如但不限于，萃取蒸馏以去除轻质清洗流，溶剂汽提以提供用于再循环的贫溶剂，通过萃取蒸馏分离PO产物，从可以再循环的贫溶剂流分离烃清洗流，等等。例如，PO分离系统100包含重质蒸馏塔110，其被配置为从引入其中的粗PO流分离重质，因此提供重质清洗塔底物和包含PO的重质蒸馏塔塔顶流，所述重质蒸馏塔110位于以下的上游：萃取蒸馏塔(在本文中也称为“第一”萃取蒸馏塔，因为系统可以进一步包含在其下游的第二萃取蒸馏塔)120，其被配置用于重质蒸馏塔塔顶流的蒸馏，因此提供轻质清洗塔顶物和包含PO的第一萃取蒸馏塔塔底物；溶剂汽提塔130(在此也称为“第一”溶剂汽提塔，在其下游可以称为第二溶剂汽提塔)，其配置为将包含PO的第一萃取蒸馏塔塔底物分离成包含贫溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物和包含PO的第一溶剂汽提塔塔顶产物；第二萃取蒸馏塔140，其被配置为从包含PO的第一溶剂汽提塔塔顶物分离出来自包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物的塔顶PO产物；和第二溶剂汽提塔150，其被配置为从包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物分离烃清洗塔顶物，以提供包含贫溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物。

经由粗PO入口管线101将粗PO流引入到重质蒸馏塔110中。如上文所述，在实施方案中，粗PO流可为丙烯与有机氢过氧化物的催化环氧化的产物，例如粗PO流可为PO/TBA工艺流出流。PO/TBA工艺流出流在进料至重质蒸馏塔110之前可能未经历任何分离或蒸馏步骤以去除杂质。在实施方案中，粗PO流可为如上文所描述的PO/TBA工艺的产物。所述粗PO流主要包含PO，并且还包含待经由本文所公开的系统和方法去除的至少一种杂质。所述粗PO流可包含小于或等于96、97、98或99重量％环氧丙烷纯度的环氧丙烷。

粗PO流101可包括(但不限于)上文提到的杂质与所需产物环氧丙烷的任何组合。如上所述，杂质可以包含一种或多种选自甲酸甲酯、丙酮、醇(包括但不限于甲醇)、氧化异丁烯、醛和醛衍生物(如亚甲基二醇(CAS463-57-0)和/或甲氧基甲醇(CAS 4461-52-3))、水、轻质烃(例如包含三个或更多个碳原子的烃(C₃+)、包含三个碳原子的烃(C₃)、包含四个碳原子的烃(C₄)或其组合)、重质烃(例如包含五个或更多个碳原子的烃(C₅+)、包含六个或更多个碳原子的烃(C₆+)、包含五个碳原子的烃(C₅)、包含六个碳原子的烃(C₆)或其组合)等的杂质。在实施方案中，杂质包含选自丙酮、水、甲醛、甲醇、甲酸甲酯、乙醛、丙醛、氧化异丁烯、甲醛衍生物、C₅-C₇烃(其可以主要包含C₆丙烯二聚物)等中的至少一种。醛可以包括甲醛、乙醛等。醛衍生物，例如甲醛衍生物，包括相应醛的较重反应产物。此类甲醛衍生物可以包括但不限于一种或多种半缩醛，例如但不限于亚甲基二醇(CAS 463-57-0)、半缩醛(例如但不限于甲氧基甲醇(CAS4461-52-3)、丙二醇半缩甲醛等)、缩醛(例如但不限于二甲氧基甲烷)、多聚甲醛，或其组合。

甲酸甲酯可以在具有下限和/或上限的范围内的量存在于粗PO流中，各自表示为粗PO流的总组成的重量百分比。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。甲酸甲酯下限和/或上限可以选自0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、2、3、4、5和10重量％。例如，甲酸甲酯可以以大于粗PO流总组合物的0.02、0.04或0.06重量％的量存在。

一种或多种醇(例如但不限于甲醇)可以在具有下限和/或上限的范围内的量存在于粗PO流中，所述下限和/或上限各自表示为粗PO流的总组成的重量百分比。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。一种或多种醇(例如，甲醇)下限和/或上限可以选自0、0.001、0.002、0.003、0.0031、0.0032、0.0033、0.0034、0.0035、0.0036、0.0037、0.0038、0.0039、0.0139、0.0239、0.0339、0.0439、0.0539、0.0639、0.0739、0.0839、0.0939、0.1039、0.1049、0.1059、0.1069、0.1079、0.1089、0.1099、0.1109、0.1119、0.1129、0.1139、0.1149、0.1159、0.116、0.1161、0.1162、0.1163、0.1164、0.1165、0.1166、0.1167、0.1168、0.1169、0.117、0.1171、0.1172、0.1173、0.1174、0.1175、0.1176、0.1177、0.2177、0.3177、0.4177、0.5177、0.6177、0.7177、0.8177、0.9177、1、2、3、4、5和10重量％。例如，甲醇可以以大于粗PO流的总组合物的0.003、0.03、0.1172或0.3重量％的量存在。

乙醛可以在具有下限和/或上限的范围内的量存在于粗PO流中，各自表示为粗PO流的总组成的重量百分比。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。乙醛下限和/或上限可以选自0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、2、3、4、5和10重量％。例如，乙醛可以以大于粗PO流的总组合物的0.03、0.01或0.005重量％的量存在。

甲醛可以在具有下限和/或上限的范围内的量存在于粗PO流中，各自表示为粗PO流的总组成的重量百分比。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。甲醛下限和/或上限可以选自0、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、2、3、4、5和10重量％。例如，甲醛可以粗PO流的总组合物的大于0.003、0.005、0.01或0.02重量％的量存在。

水可以在具有下限和/或上限的范围内的量存在于粗PO流中，各自表示为粗PO流的总组成的重量百分比。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。水下限和/或上限可以选自0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、2、3、4、5和10重量％。例如，水可以粗PO流的总组合物的大于0.16、0.2、0.3或0.8重量％的量存在。

举例来说，粗PO流可包含(各自表示为粗PO流的总组成的平均重量百分比)：0.05至1.5、0.02至1.0或0.01至0.07重量％的甲酸甲酯(MeF)，0.05至1.5、0.1至1.0或0.2至0.8重量％的甲醇(MeOH)，0.001至0.03、0.003至0.02或0.004至0.04重量％的醛和/或醛衍生物，0.001至0.05、0.003至0.03或0.006至0.04重量％的乙醛(AA)，0.001至0.04、0.002至0.03或0.003至0.02重量％的甲醛(FA)，0.05至1.5、0.1至1.0或0.2至0.8重量％的水，0.001至0.5、0.002至0.4或0.01至0.3重量％的碳氢化合物，0.01至0.1、0.02至0.08或0.03至0.06重量百分比的轻质烃(C₃+烃、C₃烃、C₄烃或其组合)，0.01至0.2、0.02至0.15或0.03至0.1重量％的重质烃(C₅+、C₆+、C₅、C₆或其组合)或其组合。

在重质蒸馏塔110内蒸馏粗PO流产生重质清洗塔底物和重质蒸馏塔塔顶流，所述重质清洗塔底物经由重质蒸馏塔底管线102从重质蒸馏塔110移除，所述重质蒸馏塔塔顶流经由重质蒸馏塔塔顶管线103从重质蒸馏塔110移除。重质蒸馏塔塔顶流包含经由粗PO入口管线101引入重质蒸馏塔110中的大部分PO。

重质蒸馏塔110可以是非溶剂蒸馏塔，并且可以由任何合适的材料制成，包括但不限于碳钢、不锈钢、玻璃纤维增强聚合物(FRP)、镍合金等。重质蒸馏塔110可以包括任何合适数量的理论塔板或塔盘，例如约30、60或100个理论塔板。在实施方案中，粗PO流可从底部向上至少15％、20％或25％引入到重质蒸馏塔110。在实施方案中，粗PO流可在从其底部计数的任何塔板5到20(包括5和20)处或之间引入到重质蒸馏塔110中。可在重质蒸馏塔中使用填充材料以增强蒸气-液体接触。填充材料可以由任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃、金属、塑料或陶瓷。填料可以是结构化的或无规的。也可以使用塔盘例如筛盘、泡罩塔盘或阀盘。

在实施方案中，重质蒸馏塔110可以在30至150摄氏度(℃)、35℃至125℃或40℃至100℃范围内的温度下操作。在实施方案中，重质蒸馏塔110可以在0psig至60psig(0kPa表压至414kPa表压)、0psig至45psig(0kPa表压至311kPa表压)或0psig至25psig(0kPa表压至138kPa表压)的压力下操作。

不希望受理论束缚，包含经由重质蒸馏塔110的预先重质移除的本公开的PO分离系统和方法可提供至少一种醛和/或甲醇的增强的移除，因为经由重质移除半缩醛和/或缩醛实现的移除。醛(具有式R₁CHO)，例如甲醛，可以与醇(具有式R₂OH)，例如但不限于甲醇反应，形成半缩醛(具有式R₁HC(OH)OR₂，其中R₁和R₂可以是例如氢或C₁至C₁₀烷基。半缩醛的示例是亚甲基二醇(CAS 463-57-0)和甲氧基甲醇(CAS 4461-52-3)或经由醛/醇组合产生的其它化合物。当半缩醛的羟基被质子化并作为水损失时，可能发生缩醛的形成。在溶剂体系中，甲醛和甲醇本身都是轻质的，但由其形成的半缩醛和缩醛可能是重质的。随后，如果没有经由来自重质蒸馏塔110的重质清洗塔底物或来自第一萃取蒸馏塔120的轻质清洗物去除，则这些附加产物可以向下游(与下文所述的第一萃取蒸馏塔底管线122中的富溶剂塔底流中的PO一起)行进，其中温度可以升高并且反应反向。当反应逆转时，此类醛和/或醇可变得与PO产物不合需要地伴随。

由于粗PO流中较高含量的甲醇和/或水可提供经由重质蒸馏塔110对醛和/或醛衍生物(例如但不限于甲醛衍生物)的增强去除，以及较纯的产物PO流(例如，经由第二萃取蒸馏塔塔顶管线143从第二萃取蒸馏塔140中萃取的塔顶PO产物流，下文进一步讨论)，所以管线104A可以被配置为用于将甲醇引入粗PO流中，管线104B可以被配置为用于将水引入粗PO流中，或两者。在实施方案中，水和甲醇在上文提供的水平下存在于重质蒸馏塔110的进料中。可将水、甲醇或两者添加到来自PO/TBA工艺的粗PO流中，以在重质蒸馏塔110内提供所需水平的甲醇和/或水。在实施方案中，可基于经由重质蒸馏塔塔顶管线103移除的重质蒸馏塔塔顶物中的总醛浓度将引入重质蒸馏塔110中的粗PO流中的甲醇和/或水的量调节(经由管线104A的甲醇添加和/或经由管线104B的水添加)到所需水平。在实施方案中，至重质蒸馏塔110的进料中的甲醇的期望水平(即，粗PO流中的甲醇的量或与经由入口管线104A引入的甲醇的量组合的粗PO流中的甲醇的量)包含0.05至0.7、0.1至0.5、或0.2至0.4重量％的甲醇。在实施方案中，重质蒸馏塔110的进料中的期望水平的水(即，粗PO流中的水的量或与经由入口管线104B引入的水的量组合的粗PO流中的水的量)包含0.1至1.0、0.2至0.8、或0.3至0.6重量％的水。虽然甲醇在本文中特别指出，但其它醇可在醇入口管线104A中使用和/或可存在于经由粗PO入口管线101引入的粗PO流中，或在本文中其它地方提到甲醇。

经由重质清洗塔底管线102去除的重质清洗塔底物可以包含一种或多种选自丙酮、甲醇、醛和醛衍生物、水、重质烃(即，C₅+、C₆+、C₅、C₆或其组合)、丙烯醛、丙醛(PA)、氧化异丁烯(IBO)、甲酸或其组合的重质杂质。在实施方案中，重质清洗塔底物包含选自丙酮、甲醇、醛和醛衍生物、水、重质烃或其组合的至少一种。醛和醛衍生物可以包含甲醛和/或甲醛衍生物。在实施方案中，经由重质清洗塔底管线102从重质蒸馏塔110移出的重质清洗塔底物包含经由粗PO入口管线101与粗PO流一起引入的至少10、15、20、25或30重量％的甲醇。在实施方案中，经由重质清洗塔底管线102从重质蒸馏塔110移出的重质清洗塔底物包含至少40、45、50、55或60重量％的经由粗PO入口管线101与粗PO流一起引入的水。

经由重质蒸馏塔塔顶管线103移除的重质蒸馏塔塔顶流包含与粗PO流一起引入重质蒸馏塔110中的大部分PO，且可还包含(各自表示为重质蒸馏塔塔顶流的总组成的平均重量百分比)：0.02至0.08、0.03至0.07或0.04至0.06重量％的甲酸甲酯(MeF)，0.1至0.5、0.2至0.4或0.25至0.35重量％的甲醇(MeOH)，0.005至0.05、0.01至0.04或0.015至0.03重量％的醛和/或醛衍生物，0.002至0.04、0.003至0.03或0.004至0.02重量％的乙醛(AA)，0.0至0.01、0.0至0.005或0.0至0.0001重量％的甲醛(FA)，0.05至0.5、0.03至0.4或0.01至0.3重量％的水，0.01至0.2、0.03至0.5或0.05至0.8重量％的碳氢化合物，0.005至0.08、0.015至0.1或0.02至0.3重量％的轻质烃(C₃+烃、C₃烃、C₄烃或其组合)，0.001至0.02、0.002至0.01或0.003至0.008重量％的重质烃(C₅+烃、C₆+烃、C₅烃、C₆烃或其组合)或其组合。

将重质蒸馏塔塔顶流经由重质蒸馏塔塔顶管线103引入萃取蒸馏塔120(如上所述，其在还包含在其下游的第二萃取蒸馏塔的系统中可以称为“第一”萃取蒸馏塔)，其被配置为用于去除包含引入其中的大部分杂质(例如甲醇)的第一萃取蒸馏塔塔顶物和包含引入第一萃取蒸馏塔120中的大部分PO的第一萃取蒸馏塔塔底物。

第一萃取蒸馏塔120是可操作的，以便经由蒸馏，用经由第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129引入其中的萃取溶剂，将包含至少一种杂质的第一萃取蒸馏塔塔顶物或“轻质清洗物”与经由重质蒸馏塔塔顶管线103引入第一萃取蒸馏塔中的包含大部分PO的流分离。在实施方案中，经由第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129引入的贫萃取溶剂，以及经由第二萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线151引入第二萃取蒸馏塔140的贫萃取溶剂(在下文中描述)、富溶剂和在下文中提及的贫溶剂包含包含一种或多种C₆-C₂₀链烷烃或一种或多种C₆-C₁₀链烷烃的烃溶剂。例如，在实施方案中，烃溶剂主要包含辛烷。

第一萃取蒸馏塔120可以由任何合适的材料制成，包括但不限于碳钢、不锈钢、玻璃纤维增强聚合物(FRP)、镍合金等。第一萃取蒸馏塔120可以包括任何合适数量的塔盘或理论塔板，例如约25、30、35、40或45个理论塔板。在具体实施方案中，可以在从第一萃取蒸馏塔120的底部向上行进的45％至85％、约50％至80％、55％至75％或至少45％、50％或55％的位置经由重质蒸馏塔塔顶管线103将来自重质蒸馏塔110的重质蒸馏塔塔顶流引入第一萃取蒸馏塔120中。可以在第一萃取蒸馏塔中使用填充材料以增强气液接触。填充材料可由本领域技术人员已知的任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃、金属、塑料或陶瓷。填料可以是结构化的或无规的。也可以使用塔盘例如筛盘、泡罩塔盘或阀盘。

在实施方案中，第一萃取蒸馏塔120可以在从50至150摄氏度(℃)、40℃至175℃，或30℃至200℃的范围内的温度下操作。在实施方案中，第一萃取蒸馏塔120可以在0psig至60psig(0kPa表压至414kPa表压)、10psig至50psig(69kPa表压至350kPa表压)，或15psig至45psig(104kPa表压至311kPa表压)的压力下操作。在实施方案中，第一萃取蒸馏塔120可以是如美国专利第9,593,090号中所描述的萃取蒸馏塔，所述专利的公开内容以引用的方式整体并入本文中用于与本公开内容不相反的目的。然而，如下文进一步描述的，使用第一萃取蒸馏塔120上游的重质蒸馏可以使第一萃取蒸馏塔120能够在比美国专利第9,593,090号中描述的那些更低的操作条件下操作。

所述第一萃取蒸馏塔塔顶物或“轻质清洗”包括至少一种杂质并且经由第一萃取蒸馏塔塔顶管线123从第一萃取蒸馏塔120中移出。可以使用冷却器124来降低从第一萃取蒸馏塔塔顶管线123引入其中的第一萃取蒸馏塔塔顶物的温度。在实施方案中，运行冷却器124以将第一萃取蒸馏塔塔顶物的温度从50℃至65℃、70℃至90℃，或35℃至50℃的范围内的温度降低至40℃至50℃、45℃至70℃，或25℃至35℃的范围内的温度。

分离(knock out)(K/O)121可用于将包含未冷凝组分的气体与包含冷凝组分的液体分离。未冷凝组分或‘蒸气清洗’出口管线125A可操作以从K/O 121去除包含未冷凝组分的气体，并且冷凝组分出口管线126可操作以从K/O 121去除包含冷凝组分的液体。可以经由蒸气清洗管线125A从PO分离系统100清洗未冷凝的进入K/O 121的第一萃取蒸馏塔塔顶管线123中的塔顶流中的组分。蒸气清洗管线125A中的这些未冷凝组分可被送至另一工艺，作为废物排出等。如果需要，蒸气清洗管线125A中的未冷凝组分可经受进一步的局部处理，例如在比K/O 121的温度更低的温度下操作的另外的冷凝器中，等等。在实施方案中，蒸气清洗管线125A中的未冷凝组分可包括乙醛、甲酸甲酯和/或其它不期望的杂质。

来自K/O 121的冷凝物的一部分可以作为回流经由第一萃取蒸馏塔塔顶回流管线126A返回到第一萃取蒸馏塔120，并且来自K/O 121的冷凝物的一部分可以作为液体轻质清洗物经由液体轻质清洗管线126B从系统移除。

经由第一萃取蒸馏塔塔顶管线123，蒸气轻质清洗125A和/或液体轻质清洗管线126B去除的轻质清洗物可以包含一种或多种选自醛(例如，乙醛(AA)、甲醛等)、甲酸甲酯(MF)、甲醇(MeOH)、水、C₃(即，包含三个碳的烃)、C₄(即，包含四个碳的烃)或其组合的杂质。

在实施方案中，第一萃取蒸馏塔120还被配置为排出侧提取物。例如，在图1的实施方案中，第一萃取蒸馏塔120配置有侧提取物管线127，由此可以从第一萃取蒸馏塔120去除液体侧提取物。来自第一萃取蒸馏塔120的管线127中的液体侧提取物可以包含PO、水、甲醇、乙醛、二醇和/或其它杂质，并且可以引入到倾析器115中。倾析器115可以促进经由水相清洗从第一萃取蒸馏塔120去除水、二醇以及其他水溶性杂质。例如，经由液体侧提取物管线127移出的液体侧提取物可以与水入口管线128中的水和与例如经由倾析器贫溶剂管线118(其可以与第一溶剂汽提塔130、第二溶剂汽提塔150或这两者流体连接，如在下文更详细描述的)的溶剂(例如，贫溶剂)组合，并且经由倾析器进料管线114引入到倾析器115中。

倾析器115被配置为用于将水相与有机相分离。虽然在实施方案中被称为'倾析器'，但是倾析器115包含混合器、聚结器和倾析器中的一个或多个。该混合器可以包含孔口混合器、静态混合器等。倾析器115可以包含如美国专利第9,593,090号中所描述的倾析器和/或水洗系统，或任何其他合适的水洗和倾析系统，并且可以被称为‘水洗倾析器’。具有高浓度杂质的水相清洗物可以经由水相清洗出口管线116从倾析器115清洗。该水性清洗物可以包含例如水、甲醇、一种或多种二醇、甲酸甲酯、醛(例如乙醛、甲醛等)、醛衍生物、其他水相杂质，或其组合。水相清洗物可以包含大部分重量百分比的甲醇和进料到倾析器进料管线114中的倾析器115的水。如上所述，并且不希望受理论限制，PO分离系统100中的二醇杂质的来源可以是其中的各种溶剂，其在水和环氧丙烷的存在下随时间劣化，例如形成二醇。通过去除杂质(例如水和丙二醇)，可以保持PO分离系统100中的烃溶剂性能。在实施方案中，水相清洗物包含10至50、15至45或20至40重量％的甲醇。在实施方案中，水相清洗物包含0.1至5.0、0.2至2.5或0.3至1.0重量％的一种或多种二醇。

有机相可以经由有机相出口管线117从倾析器115去除。有机相可以包含例如萃取溶剂、环氧丙烷或其组合。在实施方案中，有机相包含50至95、60至90或70至90重量％的萃取溶剂。在实施方案中，有机相包含5至30、7至25或10至20重量％的环氧丙烷。有机相出口管线117和/或第一萃取蒸馏塔溶剂入口管线129中的有机相可以包括在具有各自表示为重量百分比的下限和/或上限的范围内的量的水相。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。有机相中的水相的量的下限和/或上限可选自0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.7、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10重量％。例如，小于0.1％的水相可存在于洗涤的有机相流出物中或小于10％的水相可存在于洗涤的有机相流出物中。

倾析器115中的水洗可以通过将侧提取物管线127中的液体侧提取物(包含环氧丙烷和杂质)与水和溶剂(例如烃溶剂)组合来进行。经由进水管128供应的水可以用于从环氧丙烷中去除杂质。经由进水管128引入的水可以包含自来水、处理水、软化水、去离子水、回收的工艺水或其组合。经由倾析器贫溶剂管线118供应的溶剂可以用于减少进入水相中的环氧丙烷损失。充分混合可以促进杂质去除。在倾析器115中充分的聚结和足够的停留时间也可以帮助减少水相在有机相流出物中的夹带。应注意，预期第一萃取蒸馏塔120和倾析器115的其它配置形成并排出水相清洗物。例如，在美国专利第9,593,090号中教导了其它配置。

第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129被配置为在从第一萃取蒸馏塔120的底部向上65％到95％、65％到90％、70％到90％或至少60％、65％或70％范围内的点处将萃取溶剂引入到第一萃取蒸馏塔120中。在实施方案中，在有机相中从倾析器115回收的溶剂可以再循环至第一萃取蒸馏塔120，使得其中的PO和/或烃溶剂可以回收或再使用。

经由第一萃取蒸馏塔120和倾析器115去除轻质和水性清洗物有效地去除各种轻质杂质，例如但不限于甲酸甲酯、甲醛、乙醛、醛衍生物、水和甲醇。这可以帮助在第一萃取蒸馏塔120中保持低的半缩醛和/或缩醛形成。如上文所述，半缩醛和缩醛可能不期望地进入第一萃取蒸馏塔底管线122中的富溶剂塔底物，随后在下游塔中分解成醛和醇以污染环氧丙烷产物，并经由重质蒸馏塔110、第一萃取蒸馏塔120和/或倾析器115去除半缩醛、缩醛和/或其前体可以使纯化PO产物中杂质的存在最小化(例如，经由第二萃取蒸馏塔塔顶管线143从第二萃取蒸馏塔140去除的塔顶PO产物流)。

经由第一萃取蒸馏塔120去除的杂质可以包括甲酸甲酯、甲醛、乙醛、甲醇、水或其组合。经由第一萃取蒸馏塔塔顶管线123从第一萃取蒸馏塔120去除的轻质清洗塔顶物中的大部分杂质可以通过未冷凝组分出口管线125A中的蒸气清洗气体、液体轻质清洗管线126B中的液体轻质清洗物和来自倾析器115的水相清洗出口管线116中的含水清洗物的组合去除。

溶剂汽提塔130(当在其下游使用第二溶剂汽提塔150时，其在本文中可称为'第一'溶剂汽提塔)可用于从富溶剂塔底流分离烃溶剂，该富溶剂塔底流从第一萃取蒸馏塔120移出并经由第一萃取蒸馏塔底管线122引入第一溶剂汽提塔130中。

第一溶剂汽提塔130可以包括盘式汽提塔或含有填料的汽提塔。第一溶剂汽提塔130可以由任何合适的材料制成，包括但不限于不锈钢、碳钢、玻璃纤维增强聚合物(FRP)、镍合金等。第一溶剂汽提塔130可以包括任何合适数量的塔盘或理论塔板，例如约0、5、10或15个理论塔板。第一萃取蒸馏塔底管线122中的富溶剂塔底物可以在塔盘部分或填料部分的顶部引入第一溶剂汽提塔130中。可在第一溶剂汽提塔130中使用填充材料以增强气液接触。填充材料可以由任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃、金属、塑料和陶瓷。如果使用填料，它可以是结构化的或随机的等。如果使用塔盘，则塔盘可以是筛盘、泡罩塔盘或阀塔盘等。

在实施方案中，第一溶剂汽提塔130可以在80至200摄氏度(℃)、90℃至180℃、或100℃至175℃范围内的温度下操作。在实施方案中，第一溶剂汽提塔130可以在0psig至40psig(0kPa表压至276kPa表压)、10psig至40psig(69kPa表压至276kPa表压)、15psig至30psig(104kPa表压至210kPa表压)或17psig至35psig(118kPa表压至244kPa表压)的压力下操作。

第一溶剂汽提塔塔顶管线133被配置用于去除包含与富溶剂塔底流一起进入的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物，并且第一溶剂汽提塔底管线132被配置用于去除包含贫溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。第一溶剂汽提塔130可以与第一萃取蒸馏塔120流体连接(例如经由第一溶剂汽提塔塔底管线132和第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129)，使得在第一溶剂汽提塔130中从富溶剂塔底流中分离的至少一部分贫溶剂可以作为萃取溶剂引入第一萃取蒸馏塔120中。可替代地或另外地，第一溶剂汽提塔130可以与倾析器115流体连接(例如经由第一溶剂汽提塔塔底管线132，第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129和/或倾析器贫溶剂入口管线118的组合)，使得可以将第一溶剂汽提塔130中从富溶剂塔底流中分离的至少一部分贫溶剂引入到倾析器115中。

第二萃取蒸馏塔140可以配置为将第一溶剂汽提塔塔顶物分离成包含PO产物流的第二萃取蒸馏塔塔顶物和包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物，所述PO产物流包含经由第一溶剂汽提塔塔顶物引入第二萃取蒸馏塔140的大部分PO。第二萃取蒸馏塔140可操作以经由用萃取溶剂的蒸馏将包含经由第一溶剂汽提塔塔顶管线133引入第二萃取蒸馏塔140中的大部分PO的第二萃取蒸馏塔或‘PO产物’塔顶物与包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物分离。经由第二萃取蒸馏塔塔顶管线143从第二萃取蒸馏塔140移除包含PO产物的第二萃取蒸馏塔塔顶物。第二萃取蒸馏塔底管线142可以配置为从第二萃取蒸馏塔140移除包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物。萃取溶剂可以经由第二萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线151引入到第二萃取蒸馏塔140中，所述第二萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线151可以与第二溶剂汽提塔150流体连接，如下文进一步描述的。所述萃取溶剂可以在从底部向上50％至90％、60％至90％或50％至85％的点处引入到第二萃取蒸馏塔140中。

第二萃取蒸馏塔140可以由任何合适的材料制成，包括但不限于碳钢、不锈钢、玻璃纤维增强聚合物(FRP)、镍合金等。第二萃取蒸馏塔140可以包括任何合适数量的塔盘或理论塔板，例如约50、40或30个理论塔板。在实施方案中，可以将来自第一溶剂汽提塔130的第一溶剂汽提塔塔顶管线133中的第一溶剂汽提塔塔顶物在从其底部起最少15％、20％或25％的点引入第二萃取蒸馏塔140中。可以在第二萃取蒸馏塔140中使用填充材料以增强气液接触。填充材料可以由任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃、金属、塑料或陶瓷。填料可以是结构化的或无规的。也可以使用塔盘例如筛盘、泡罩塔盘或阀盘。

在实施方案中，第二萃取蒸馏塔140可以在30至250摄氏度(℃)、40℃至200℃，或45℃至175℃的范围内的温度下操作。在实施方案中，第二萃取蒸馏塔140可以在0psig至60psig(0kPa表压至414kPa表压)、5psig至50psig(35kPa表压至350kPa表压)或10psig至40psig(69kPa表压至276kPa表压)的压力下操作。

经由第二萃取蒸馏塔塔顶管线143从第二萃取蒸馏塔140移出的PO产物可包含小于0.010、0.005、0.004、0.003、0.002或0.001重量％(小于100、50、40、30、20或10ppm)甲醇，小于0.010、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001或0.0005重量％(小于100、50、40、30、20、10或5ppm)甲酸甲酯，小于0.025、0.010或0.005重量％(小于250、100或50ppm)水，小于0.005、0.002或0.001重量％(小于50、20或10ppm)乙醛，小于0.001、0.0005，或0.0001重量％(小于10、5或1ppm)甲醛和/或醛衍生物，或其组合。第二萃取蒸馏塔塔顶管线143中的塔顶PO产物(即第二萃取蒸馏塔140的馏出物)的环氧丙烷纯度可大于或等于99.0、99.9、99.98或99.99重量％环氧丙烷。这样的纯化的PO(例如，具有大于或等于99.0、99.9、99.98或99.99重量％的环氧丙烷的PO纯度)在本文中可称为‘纯’PO。包括预先重质物去除的本公开的PO分离系统100和方法可以得到大于或等于90、95或98重量％的PO回收率的相对高收率，所述PO回收率是从粗PO入口管线101中的粗PO流回收到作为馏出物产物送出的第二萃取蒸馏塔塔顶管线143中的冷凝的第二萃取蒸馏塔塔顶物中的PO产物中。

第二萃取蒸馏塔底管线142可以被配置为将包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物引入第二溶剂汽提塔150中。第二溶剂汽提塔150可以包括蒸馏塔。第二溶剂汽提塔150可以由任何合适的材料制成，包括但不限于不锈钢、碳钢、玻璃纤维增强聚合物(FRP)、镍合金等。第二溶剂汽提塔150可以包括任何合适数量的理论塔板，例如约30、25、20、15或10个理论塔板。在第二萃取蒸馏塔底管线142中的包含富溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物可以在从其底部向上60％至95％、65％至90％或70％至85％的点处引入到第二溶剂汽提塔150中。可以在第二溶剂汽提塔150中使用填充材料以增强气液接触。填充材料可以由任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃、金属、塑料和陶瓷。如果使用填料，它可以是结构化的或随机的等。如果使用塔盘，则塔盘可以是筛盘、泡罩塔盘或阀塔盘等。

在实施方案中，第二溶剂汽提塔150可以在40至200摄氏度(℃)、45℃至190℃或45℃至180℃范围内的温度下操作。在实施方案中，第二溶剂汽提塔150可以在5psig至45psig(35kPa表压至311kPa表压，或5psig至30psig(35kPa表压至207kPa表压，或15psig至45psig(104kPa表压至311kPa表压)范围内的压力下操作。

第二溶剂汽提塔塔顶管线153可以被配置为用于去除包含烃杂质，例如但不限于C₅、C₆和/或C₇烃的轻质烃清洗流。在实施方案中，第二溶剂汽提塔塔顶管线153中的轻质烃清洗物主要包含C₆、主要包含C₇或其组合。例如，这样的烃杂质包括但不限于2-甲基戊烷、丙二醇甲醚和各种C₅+烃。(尽管被称为轻质烃清洗物，相对于通过液体轻质清洗管线126B去除的烃(主要是C₃和C₄)，轻质烃清洗物中的烃可以被认为是‘重质’烃。)第二溶剂汽提塔底管线152可以被配置用于去除包含贫溶剂(例如主要是C₈-C₂₀烃(例如主要是辛烷))的第二溶剂汽提塔塔底物。在实施方案中，第二溶剂汽提塔塔底物中的至少一部分贫溶剂可以经由第二萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线151引入到第二萃取蒸馏塔140中，如上文所讨论的。在实施方案中，第二溶剂汽提塔塔底物中的至少一部分贫溶剂可以经由第二溶剂汽提塔塔底管线152经由第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129引入到第一萃取蒸馏塔120中。在实施方案中，第二溶剂汽提塔塔底物中的至少一部分贫溶剂可以经由第二溶剂汽提塔塔底管线152经由第一萃取蒸馏塔萃取溶剂入口管线129、水洗倾析器贫溶剂管线118和/或倾析器进料管线114引入到倾析器115中。

图2是根据本公开的另一个实施方案的环氧丙烷分离系统100A的示意图。在图2的实施方案中，用线126C代替图1所示实施方案的侧提取物管线127。管线126C可以被配置为使得来自K/O 121的冷凝物的一部分可以与倾析器贫溶剂管线118在组合管线118A中组合。另外，在图2的实施方案中，来自倾析器115的有机相出口管线117中的有机相可以被引导至第一萃取蒸馏塔120。在一些实现中，有机相出口管线117中的有机相可以在进入第一萃取蒸馏塔120之前与第一萃取蒸馏塔溶剂入口管线129中的第一萃取蒸馏塔溶剂组合。

图3是根据本公开的另一个实施方案的环氧丙烷分离系统100B的示意图。在图3的实施方案中，侧提取物管线127类似地被管线126C代替，由此来自K/O 121的一部分冷凝物可以与倾析器贫溶剂管线118中的倾析器贫溶剂在组合管线118A中组合。与图2的实施方案相反，在图3的环氧丙烷分离系统100B中，来自倾析器115的有机相出口管线117中的有机相可以被引导至第二溶剂汽提塔150。在例如图3所示的实施方案中，有机相出口管线117中的有机相可以在进入第二溶剂汽提塔150之前与第二萃取蒸馏塔塔底管线142中的第二萃取蒸馏塔塔底物组合。

图4是根据本公开的另一个实施方案的环氧丙烷分离系统100C的示意图。在图4的实施方案中，可以将液体轻质清洗管线126B中的液体轻质清洗物进料至倾析器115。在实施方案中，液体轻质清洗管线126B可以在引入到倾析器115之前组合到倾析器进料管线114中。另外，在图4的实施方案中，来自倾析器115的有机相出口管线117中的有机相可以被引导至第一萃取蒸馏塔120。在实施方案中，如图4所示，有机相出口管线117中的有机相可以在进入第一萃取蒸馏塔120之前与进入第一萃取蒸馏塔溶剂入口管线129的第一萃取蒸馏塔溶剂组合。

图5是根据本公开的另一个实施方案的环氧丙烷分离系统100D的示意图。在图5的实施方案中，可以将液体轻质清洗管线126B中的液体轻质清洗物进料至倾析器115。在实施方案中，液体轻质清洗管线126B中的液体轻质清洗管线可以在引入到倾析器115之前组合到倾析器进料管线114中。另外，在图5的实施方案中，来自倾析器115的有机相出口管线117中的有机相可以被引导至第二溶剂汽提塔150。在例如图5中的实施方案中，有机相出口管线117中的有机相可以在进入第二溶剂汽提塔150之前与第二萃取蒸馏塔底管线142中的第二萃取蒸馏塔塔底物组合。

特征/潜在益处

本公开的系统和方法提供作为PO纯化工艺中的上游步骤从粗PO流中去除重质。在实施方案中，重质去除是根据本公开的PO纯化方法中的第一步骤。在实施方案中，经由非溶剂蒸馏去除重质是根据本公开的PO纯化方法中的(第一)萃取蒸馏上游的唯一蒸馏步骤。在实施方案中，本公开的系统不包括除重质蒸馏塔之外的第一萃取蒸馏塔上游的非溶剂蒸馏塔。在实施方案中，根据本公开的方法在第一萃取蒸馏的上游不包括除重质蒸馏塔之外的非溶剂蒸馏。在实施方案中，下游分离(例如，第一萃取蒸馏塔、第二萃取蒸馏塔或这两者)可以在比不存在本公开的上游重质去除的类似系统的相应分离/单元更低的温度下进行。在实施方案中，本公开的系统不包括如美国专利第9,593,090号中所述的苛性混合器和/或反洗塔。

在实施方案中，总PO清洗物，其为(a)经由重质清洗塔底管线102从重质蒸馏塔110中提取的重质清洗塔底物、(b)经由第一萃取蒸馏塔塔顶蒸气清洗管线125A和液体轻质清洗管线126B从第一萃取蒸馏塔120中提取的轻质清洗物、(c)经由第二溶剂汽提塔塔顶管线153从第二溶剂汽提塔150中提取的轻质烃清洗流、以及(d)经由水相清洗物出口管线116从倾析器115中提取的水相清洗物的组合流中的总PO，其包括小于或等于18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.3重量％的进料至重质蒸馏塔110的粗PO流中总PO(即经由粗PO入口管线101进料至重质蒸馏塔110的粗PO中的总PO)。在实施方案中，本公开的系统或方法被认为是降低的斜率PO，并且总PO清洗小于或等于粗PO流中总PO的18、17.5、17、16.5、16、15.5、15、14.5或14重量％。在实施方案中，本公开的系统或方法被认为是较低斜率PO，并且总PO清洗小于或等于粗PO流中总PO的8、7、6、5、4、3、2、1、0.5、0.3或0.1重量％。

通过将非溶剂重质蒸馏塔定位在PO纯化之前并从其塔底物去除重质馏分，可以将更纯的PO流引入随后的萃取蒸馏塔(例如，第一萃取蒸馏塔120)。出乎意料地，在实施方案中，用预先重质馏分蒸馏塔110的塔底物去除重质馏分(其可以去除醛和/或醛衍生物，例如但不限于甲醛和甲醛衍生物)可以导致在重质蒸馏塔下游的萃取蒸馏塔中(例如在第一萃取蒸馏塔120中)更有效的轻质去除(例如经由第一萃取蒸馏塔塔顶蒸气清洗管线125A和液体轻质清洗管线126B中的轻质清洗塔顶物)。这可以提供具有期望纯度的纯化的PO产物的生产的便利。在实施方案中，本文公开的系统和方法提供从下游萃取蒸馏塔移除作为塔顶物/馏出物馏分的纯化的PO产物(例如，作为从第二萃取蒸馏塔140的第二萃取蒸馏塔塔顶管线143中的塔顶PO产物流)。

相对于在去除轻质清洗的(第一)萃取蒸馏的上游不存在重质去除的常规PO纯化，包含上游重质去除的本文公开的系统和方法可以提供在包含第一萃取蒸馏塔120和第一溶剂汽提塔130的前回路中降低的溶剂流量。在实施方案中，这样的降低的溶剂流量可以包括例如第一溶剂汽提塔底管线132的体积流速降低至少30％、40％或50％。

根据本公开的上游重质去除可以使得能够将具有相对高量的水和甲醇的粗PO流例如直接引入至PO纯化系统100(例如，直接引入至重质蒸馏塔110)。

以下实施例仅说明本公开的系统和方法。本领域的技术人员将认识到在本公开的精神和权利要求的范围内的许多变化。

实施例

实施例1。参考图1，将3lb/hr的粗PO在自重质蒸馏塔110底部向上15至25％的点进料至重质蒸馏塔110。重质蒸馏塔110由2英寸规格40不锈钢管构建，并且其中含有195英寸PRO-

0.24"不锈钢填料。将所述重质蒸馏塔压力保持在约25psig的压力。将热量施加到重质蒸馏塔110底部的再沸器，以占进料塔顶物的约90至95％。来自重质蒸馏塔110的塔底物流为0.195lb/hr。将塔顶蒸气冷凝，并且将4.5lb/hr的冷凝液体作为回流返回至重质蒸馏塔110的顶部。

将来自重质蒸馏塔110的馏出物在从其底部向上至少60％的点进料到萃取蒸馏塔120。第一萃取蒸馏塔120由2”规格40不锈钢管制成，并且其中含有149英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。将第一萃取蒸馏塔120保持在25-30psig的压力下。第一萃取蒸馏塔120具有来自帽形塔盘的液体侧提取物，所述帽形塔盘位于从其底部沿塔向上约80％至85％的距离处。使用泵将侧提取物控制在0.45lb/hr。

使用静态混合器将侧提取液与来自第一溶剂分流器130底部的2.2lb/hr贫溶剂混合并引入倾析器115中。倾析器115由2”内径(ID)玻璃管构成。从倾析器115的底部收集0.02lb/hr的量的水相并丢弃。将来自倾析器115的上层与来自第一溶剂汽提塔130底部的10lb/hr的贫溶剂和来自第二溶剂汽提塔150底部的1.3lb/hr的贫溶剂混合，并在从其底部向上75％至85％之间的点处泵送回到第一萃取蒸馏塔120中。将来自第一萃取蒸馏塔120顶部的蒸气冷凝。将0.15lb/hr的量的液体冷凝物作为馏出物取出。lb/hr的量的液体冷凝物作为回流返回到第一萃取蒸馏塔120的顶部。向第一萃取蒸馏塔120的底部施加足够的热量以产生足够的蒸气使得回流鼓水平保持恒定。

将来自第一萃取蒸馏塔120的塔底物作为进料在其顶部送至第一溶剂汽提塔130。由2”规格40管制成的第一溶剂汽提塔130含有与重质蒸馏塔110和第一萃取蒸馏塔120相同类型的21英寸填料。向第一溶剂汽提塔130施加足够的热量以获得约3.5-4.0lb/hr的馏出物。如上所述，第一溶剂汽提塔130的塔底物用作第一萃取蒸馏塔120和倾析器115的贫溶剂。

将来自第一溶剂汽提塔130的塔顶馏出物冷凝并在从其底部向上15至20％的点泵送至第二萃取蒸馏塔140中。第二萃取蒸馏塔140由2”规格40不锈钢管制成，并且其中含有116英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。第二萃取蒸馏塔140保持在约20至25psig的压力下。还向第二萃取蒸馏塔140进料来自第二溶剂汽提塔150底部的6.5lb/hr的贫溶剂。将该溶剂在从其底部向上60至80％的点进料到第二萃取蒸馏塔140。将来自第二萃取蒸馏塔140顶部的蒸气冷凝，并将2.8lb/hr的该液体作为回流进料到第二萃取蒸馏塔140顶部。剩余的冷凝液体作为纯化的PO产物回收。

将第二萃取蒸馏塔140的塔底物在从其底部向上60至90％的点进料到第二溶剂汽提塔150。第二溶剂汽提塔150由2”规格40的不锈钢管制成，并且其中含有190英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。第二溶剂汽提塔150在约19至21psig的压力下操作。将来自第二溶剂汽提塔150的塔底物(贫溶剂)在送入第一萃取蒸馏塔120的1.3lb/hr和送入第二萃取蒸馏塔140的6.5lb/hr之间分配。将来自第二溶剂汽提塔150的塔顶蒸气冷凝。将1.2lb/hr的量的冷凝液体作为回流进料到第二溶剂汽提塔150的顶部。将0.032lb/hr量的冷凝液体作为馏出物取出。该实施例1的粗PO进料，产物PO和四种清洗或“杂质”流的组成和流速示于下表1中。

该实施例显示粗PO进料中约97％的环氧丙烷作为基本上纯的环氧丙烷产物的回收率。

实施例2。参考图1，将3lb/hr的粗PO在自重质蒸馏塔110底部向上15至25％的点进料至重质蒸馏塔110。重质蒸馏塔110由2英寸规格40不锈钢管构建，并且其中含有195英寸PRO-

0.24"不锈钢填料。将重质蒸馏塔压力保持在约25psig的压力下。将热量施加到重质蒸馏塔110底部的再沸器，以占进料塔顶物的约93至99％。来自重质蒸馏塔110的塔底物流为0.095lb/hr。来自重质蒸馏塔110的塔顶蒸气被冷凝，并且4.5lb/hr的冷凝液体作为回流返回至重质蒸馏塔110的顶部。

将2.9lb/hr的量的来自重质蒸馏塔110的馏出物在从其底部向上至少60％的位置进料到第一萃取蒸馏塔120。第二蒸馏塔120由2”规格40不锈钢管制成，并且其中含有149英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。将第二蒸馏塔120保持在25和30psig之间的压力下。第二蒸馏塔120具有来自帽形塔盘的液体侧提取物，所述帽形塔盘位于从其底部沿塔向上约80％至85％的距离处。使用泵将侧提取物控制在0.45lb/hr。

使用静态混合器将侧提取液与来自第一溶剂汽提塔130底部的2.2lb/hr的贫溶剂混合，然后进入倾析器115。倾析器115由垂直安装的2”ID玻璃管构成。从倾析器115的底部收集0.02lb/hr的量的水相并丢弃。将来自倾析器115的上层与来自第一溶剂汽提塔130底部的10lb/hr的贫溶剂和来自第二溶剂汽提塔150底部的1.4lb/hr的贫溶剂混合，并在从其底部向上75％和85％之间的点处泵送回到第一萃取蒸馏塔120中。将来自第一萃取蒸馏塔120顶部的蒸气冷凝。将0.012lb/hr的量的液体冷凝物作为馏出物取出。lb/hr的量的液体冷凝物作为回流返回到第一萃取蒸馏塔120的顶部。向第一萃取蒸馏塔120的底部施加足够的热量以产生足够的蒸气使得回流鼓水平保持恒定。

将来自第一萃取蒸馏塔120的塔底物作为进料在其顶部送至第一溶剂汽提塔130。由2”规格40管制成的第一溶剂汽提塔130含有与重质蒸馏塔110和第一萃取蒸馏塔120相同类型的21英寸填料。向第一溶剂汽提塔130施加足够的热量以获得约4.0-4.5lb/hr的塔顶物。如上所述，第一溶剂汽提塔130的塔底物用作第一萃取蒸馏塔120和倾析器115的贫溶剂。将来自第一溶剂汽提塔130的塔顶蒸气冷凝并在从其底部向上15至20％的点泵送至第二萃取蒸馏塔140中。第二萃取蒸馏塔140由2”规格40不锈钢管制成，并且其中含有116英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。第二萃取蒸馏塔140保持在约20至25psig的压力下。还向第二萃取蒸馏塔140进料来自第二溶剂汽提塔150底部的6.5lb/hr的贫溶剂。将该溶剂在从其底部向上60至90％的点进料到第二萃取蒸馏塔140。将来自第二萃取蒸馏塔140顶部的蒸气冷凝，并将2.7lb/hr的该液体作为回流进料到第二萃取蒸馏塔140顶部。剩余的冷凝物(2.9lb/hr)作为纯化的PO产物回收。

将第二萃取蒸馏塔140的塔底物在从其底部向上60至90％的点进料到第二溶剂汽提塔150。第二溶剂汽提塔150由2”规格40的不锈钢管制成，并且其中含有190英寸的PRO-

0.24”不锈钢填料。第二溶剂汽提塔150在约19至21psig的压力下操作。将来自第二溶剂汽提塔150的塔底物(贫溶剂)在送入第一萃取蒸馏塔120的1.4lb/hr和送入第二萃取蒸馏塔140的6.5lb/hr之间分配。将来自第二溶剂汽提塔150的塔顶蒸气冷凝。将1.2lb/hr量的冷凝物作为回流进料到第二溶剂汽提塔150的顶部。将0.010lb/hr的量的冷凝物作为馏出物取出。该实施例2的粗PO进料，产物PO和四种清洗或“杂质”流的组成和流速示于表2中。

该实施例显示了粗产物中大约97％的环氧丙烷作为纯环氧丙烷产物的回收率。

另外的公开内容

以上所公开的特定实施方案仅是说明性的，因为本公开可以不同但等效的方式修改和实践，所述方式对于受益于本文的教导的所属领域的技术人员来说是显而易见的。此外，除了所附权利要求中所描述的之外，并不旨在对本文所示的构造或设计的细节进行限制。因此，显然可改变或修改上文所揭示的特定说明性实施方案，且此类变化视为在本公开的范围和精神内。由组合、集成和/或省略实施方案的特征产生的替代实施方案也在本公开的范围内。虽然组合物和方法以更广泛的术语“具有”、“包含”、“含有”或“包括”各种组分或步骤描述，但是组合物和方法也可以“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。对于权利要求的任何要素使用术语“任选地”意味着该要素是需要的，或者可替代地，该要素不是必需的，两种替代方案都在权利要求的范围内。

以上公开的数值和范围可以改变一些量。每当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数字和任何包括的范围。特别地，本文公开的值的每个范围(形式为“从约a至约b”或，等效地，“从约a至b”或，等效地，“从约a-b”)应理解为阐述涵盖在较宽范围的值内的每个数字和范围。此外，权利要求中的术语具有其简单的，普通的含义，除非专利权人另外明确地和清楚地限定。此外，如权利要求中使用的不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”在本文中被定义为意指它所引入的要素中的一个或多于一个。如果本说明书和一个或多个专利或其它文献中的词语或术语的使用存在冲突，则应采用与本说明书一致的定义。

本文公开的实施方案包括：

A：一种环氧丙烷分离系统，包含：重质蒸馏塔，其被配置为接收粗氧化丙烯流并排出重质清洗塔底物，所述重质清洗塔底物包含选自丙酮、甲醇、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质，并排出包含与所述粗氧化丙烯流一起进入的大部分所述环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；以及第一萃取蒸馏塔，其被配置为接收所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取溶剂流，并排出包含选自醛(例如乙醛、甲醛等)、甲酸甲酯、甲醇、水、C₃烃、C₄烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶流，并排出包含经由所述重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分所述环氧丙烷的富溶剂塔底流。

B：一种方法，包含：(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，和包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自醛(例如乙醛、甲醛等)、甲酸甲酯、甲醇、水、C₃烃、C₄烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；(iii)将来自所述第一萃取蒸馏塔的侧提取物引入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、醛(例如乙醛、甲醛等)、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流；以及(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

C：一种方法，包含：(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，和包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自醛(例如乙醛、甲醛等)、甲酸甲酯、甲醇、水、C3烃、C4烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；(iii)将来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物的至少一部分引入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和烃溶剂的有机相流；以及(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

实施方案A、B和C各自可以具有一个或多个以下附加要素：

要素1：还包含一个或多个进料管线，所述进料管线被配置为基于所述重质蒸馏塔塔顶流中的总醛浓度将甲醇、水或两者引入所述粗环氧丙烷流中。要素2：其中所述第一萃取蒸馏塔进一步配置为排出侧提取物，并且其中所述环氧丙烷分离系统进一步包括配置为接收所述侧提取物的倾析器、包含所述烃溶剂的贫烃溶剂流和任选的水，允许形成水相和有机相，排出包含水和甲醇、醛(例如乙醛、甲醛等)、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，并排出包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流。要素3：其中所述倾析器与所述第一萃取蒸馏塔流体连接，由此可以将来自所述倾析器的有机相引入所述第一萃取蒸馏塔中。要素4：还包括第一溶剂汽提塔，所述第一溶剂汽提塔被配置为接收来自所述第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流，排出包含与所述富溶剂塔底流一起进入的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物，并排出包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。要素5：其中所述第一萃取蒸馏塔与所述第一溶剂汽提塔流体连接，由此可以将来自所述第一溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的至少一部分经由所述第一萃取溶剂流引入到所述第一萃取蒸馏塔中。要素6：还包含第二萃取蒸馏塔，其被配置为接收所述第一溶剂汽提塔塔顶物和包含所述烃溶剂的第二萃取溶剂流，排出包含来自所述第一溶剂汽提塔塔顶物的大部分所述环氧丙烷的塔顶环氧丙烷产物流，并排出包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物；和第二溶剂汽提塔，其被配置为接收所述第二萃取蒸馏塔塔底物，排出烃清洗塔顶流，并排出包含贫烃溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物。要素7：其中所述第二溶剂汽提塔与所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析器或两者流体连接，由此可以将来自所述第二溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的一部分引入所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析器或两者中。要素8：其中所述第二溶剂汽提塔与所述第二萃取蒸馏塔流体连接，由此可以将来自所述第二溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的至少一部分经由所述第二萃取溶剂流引入所述第二萃取蒸馏塔中。要素9：可操作以分别由包含0.05至1.5wt％甲醇、0.05至1.5wt％甲酸甲酯、0.05至1.5wt％水或其组合的粗氧化丙烯流提供包含小于0.010wt％甲醇、小于0.010wt％甲酸甲酯、小于0.025wt％水或其组合的塔顶氧化丙烯产物流。要素10：其中所述烃溶剂包含一种或多种C₈-C₂₀链烷烃。要素11：其中所述第一萃取蒸馏塔、所述第二萃取蒸馏塔或其组合可在比相应的环氧丙烷分离系统更低的温度下操作，所述相应的环氧丙烷分离系统不包含作为接收所述粗环氧丙烷流的所述第一塔的重质蒸馏塔，其不包含作为接收第一萃取蒸馏塔上游的粗环氧丙烷流的唯一非溶剂蒸馏塔的重质蒸馏塔，或这两者。要素12：可操作以产生具有大于或等于99.0、99.9或99.99wt.％环氧丙烷的环氧丙烷纯度的塔顶环氧丙烷产物流。要素13：其中(a)来自重质蒸馏塔的重质清洗塔底物；(b)来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物；(c)来自第二溶剂汽提塔的烃清洗塔顶料流；以及(d)来自倾析器的水相清洗物的组合流中的环氧丙烷的量为包含小于18重量％的进料到重质蒸馏塔的粗环氧丙烷流中的总环氧丙烷。要素14：其中(a)来自重质蒸馏塔的重质清洗塔底物；(b)来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物；(c)来自第二溶剂汽提塔的烃清洗塔顶料流；以及(d)来自倾析器的水相清洗物的组合流中的环氧丙烷的量为包含小于3重量％的进料到重质蒸馏塔的粗环氧丙烷流中的总环氧丙烷。要素15：除了重质蒸馏塔之外，不包括第一萃取蒸馏塔上游的非溶剂蒸馏塔。要素16：其中所述粗环氧丙烷流来自环氧丙烷/叔丁醇(PO/TBA)工艺。要素17：其中所述醛包含甲醛或为甲醛。要素18：还包含：倾析器，其被配置为接收轻质清洗塔顶物的至少一部分、包含烃溶剂的贫烃溶剂流和任选地水，允许水相和有机相的形成，并排出包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及将包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流排放回所述第一萃取蒸馏塔。要素19：还包含：倾析器，其被配置为接收轻质清洗塔顶物的至少一部分、包含烃溶剂的贫烃溶剂流和任选地水，允许水相和有机相的形成，并排出包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及将包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流排出；和溶剂汽提塔，其被配置为从所述倾析器接收所述有机相流，从所述有机相流排出包含所述环氧丙烷的至少一部分的烃清洗塔顶流，以及排出包含贫烃溶剂的溶剂汽提塔塔底物。要素20：还包括将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的一部分进料到第一萃取蒸馏塔中，并且将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的另一部分进料到倾析装置中。要素21：其中所述重质清洗塔底物包含与所述粗环氧丙烷流一起引入的甲醇的量的至少10％、与所述粗环氧丙烷流一起引入的水的量的至少40％，或两者。要素22：还包括将来自倾析装置的有机相流引入第一萃取蒸馏塔。要素23：还包含：(v)通过将所述第一溶剂汽提塔塔顶物和包含所述烃溶剂的第二萃取蒸馏溶剂流引入到第二萃取蒸馏塔中，使所述第一溶剂汽提塔塔顶物经受萃取蒸馏，从而产生作为塔顶流的纯化的环氧丙烷产物和包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物；(vi)将所述包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物引入到第二溶剂汽提塔中以产生轻质烃塔顶清洗流和包含贫烃溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物；和(vii)将所述第二溶剂汽提塔塔底物的至少一部分引入所述第二萃取蒸馏塔、所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析装置或其组合中。要素24：其中(a)来自重质蒸馏塔的重质清洗塔底物；(b)来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物；(c)来自第二溶剂汽提塔的轻质烃塔顶清洗流；以及(d)来自倾析装置的水相清洗物的组合流中的环氧丙烷的量为包含小于18重量％的粗环氧丙烷流中的总环氧丙烷。要素25：其中(a)来自重质蒸馏塔的重质清洗塔底物；(b)来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物；(c)来自第二溶剂汽提塔的轻质烃塔顶清洗流；以及(d)来自倾析装置的水相清洗物的组合流中的环氧丙烷的量为包含小于3重量％的粗环氧丙烷流中的总环氧丙烷。要素26：其中所述纯化的环氧丙烷产物具有大于或等于99.0、99.9或99.99wt.％环氧丙烷的环氧丙烷纯度。要素27：其中所述第二萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作。要素28：其中所述第二萃取蒸馏塔在10至30psig(69至207kPa表压)范围内的压力下操作。要素29：其中所述第二萃取蒸馏塔在40至185摄氏度范围内的温度下操作。要素30：其中所述重质蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至150摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第一萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；或其组合。要素31：其中所述重质蒸馏塔在10至30psig(69至207kPa表压)范围内的压力下操作。要素32：其中所述第一萃取蒸馏塔在10至30psig(69至207kPa表压)范围内的压力下操作。要素33：其中所述重质蒸馏塔在50至100摄氏度范围内的温度下操作。要素34：其中所述第一萃取蒸馏塔在50至115摄氏度范围内的温度下操作。要素35：其中所述粗环氧丙烷流是来自环氧丙烷/叔丁醇(PO/TBA)工艺的流出流。要素36：其中所述重质蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至150摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第一萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第二萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；或其组合。要素37：其中所述第一萃取蒸馏塔接收来自所述倾析装置的所述有机相流的至少一部分。要素38：其中溶剂汽提塔接收来自所述倾析装置的所述有机相的至少一部分。要素29：其中(a)来自重质蒸馏塔的重质清洗塔底物；(b)来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物；(c)来自第二溶剂汽提塔的烃清洗塔顶料流；以及(d)来自倾析器的水相清洗物的组合流中的环氧丙烷的量为包含1至18重量％的进料到重质蒸馏塔的粗环氧丙烷流中的总环氧丙烷。

虽然已经示出和描述了某些实施方案，但是本领域的技术人员可以在不脱离本公开的教导的情况下对其进行修改。

一旦完全理解了上述公开内容，许多其它修改、等同物和替代方案对于本领域技术人员将变得显而易见。所附权利要求旨在被解释为在适用的情况下包括这样的修改、等同物和替代方案。因此，保护范围不受上述说明的限制，而仅受所附权利要求的限制，该范围包括权利要求的主题的等同物。

Claims (20)

1.一种环氧丙烷分离系统，包含：

A)重质蒸馏塔，其被配置为接收粗环氧丙烷流并排出：

a1)重质清洗塔底物，其包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质，以及

a2)重质蒸馏塔塔顶流，其包含与粗环氧丙烷流一起进入的大部分环氧丙烷；以及

B)第一萃取蒸馏塔，其被配置为接收所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取溶剂流，并排出：

b1)轻质清洗塔顶物，其包含选自乙醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C3烃、C4烃或其组合的至少一种杂质，以及

b2)富溶剂塔底流，其包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷。

2.如权利要求1所述的环氧丙烷分离系统，其中所述第一萃取蒸馏塔进一步配置为排出侧提取物，并且其中所述环氧丙烷分离系统进一步包括配置为接收所述侧提取物的倾析器、包含所述烃溶剂的贫烃溶剂流和任选的水，允许形成水相和有机相，排出包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，并且排出包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流。

3.如权利要求2所述的环氧丙烷分离系统，还包括第一溶剂汽提塔，所述第一溶剂汽提塔被配置为接收来自所述第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流，排出包含与所述富溶剂塔底流一起进入的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物，并排出包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

4.如权利要求3所述的环氧丙烷分离系统，其中所述第一萃取蒸馏塔与所述第一溶剂汽提塔流体连接，由此可以将来自所述第一溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的至少一部分经由所述第一萃取溶剂流引入到所述第一萃取蒸馏塔中。

5.如权利要求3所述的环氧丙烷分离系统，还包含：

第二萃取蒸馏塔，其被配置为接收所述第一溶剂汽提塔塔顶物和包含所述烃溶剂的第二萃取溶剂流，排出包含来自所述第一溶剂汽提塔塔顶物的大部分所述环氧丙烷的塔顶环氧丙烷产物流，并排出包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物；以及

第二溶剂汽提塔，其被配置为接收所述第二萃取蒸馏塔塔底物，排出烃清洗塔顶流，并排出包含贫烃溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物。

6.如权利要求5所述的环氧丙烷分离系统，其中所述第二溶剂汽提塔与所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析器或两者流体连接，由此可以将来自所述第二溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的一部分引入所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析器或两者中。

7.如权利要求5所述的环氧丙烷分离系统，其中所述第二溶剂汽提塔与所述第二萃取蒸馏塔流体连接，由此可以将来自所述第二溶剂汽提塔塔底物的所述贫烃溶剂的至少一部分经由所述第二萃取溶剂流引入所述第二萃取蒸馏塔中。

8.如权利要求1所述的环氧丙烷分离系统，其不包含除所述重质蒸馏塔之外的在所述第一萃取蒸馏塔上游的非溶剂蒸馏塔。

9.如权利要求1所述的环氧丙烷分离系统，还包含：

倾析器，其被配置为接收轻质清洗塔顶物的至少一部分、包含烃溶剂的贫烃溶剂流和任选地水，允许水相和有机相的形成，并且排出包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及将包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流排放回所述第一萃取蒸馏塔。

10.如权利要求1所述的环氧丙烷分离系统，还包含：

倾析器，其被配置为接收轻质清洗塔顶物的至少一部分、包含烃溶剂的贫烃溶剂流和任选地水，允许水相和有机相的形成，排出包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，并排出包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流；以及

溶剂汽提塔，其被配置为从所述倾析器接收所述有机相流，从所述有机相流排出包含所述环氧丙烷的至少一部分的烃清洗塔顶流，并排出包含贫烃溶剂的溶剂汽提塔塔底物。

11.一种方法，包含：

(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，以及包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；

(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自乙醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C3烃、C4烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；

(iii)将来自所述第一萃取蒸馏塔的侧提取物引入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和所述烃溶剂的有机相流；以及

(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

12.如权利要求11所述的方法，还包括将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的一部分进料到第一萃取蒸馏塔中，并且将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的另一部分进料到倾析装置中。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述重质清洗塔底物包含与所述粗环氧丙烷流一起引入的甲醇的量的至少10wt％、与所述粗环氧丙烷流一起引入的水的量的至少40wt％，或两者。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：

(v)通过将所述第一溶剂汽提塔塔顶物和包含所述烃溶剂的第二萃取蒸馏溶剂流引入到第二萃取蒸馏塔中，使所述第一溶剂汽提塔塔顶物经受萃取蒸馏，从而产生作为塔顶流的纯化的环氧丙烷产物和包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物；

(vi)将所述包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物引入到第二溶剂汽提塔中以产生轻质烃塔顶清洗流和包含贫烃溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物；以及

(vii)将所述第二溶剂汽提塔塔底物的至少一部分引入所述第二萃取蒸馏塔、所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析装置或其组合中。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述重质蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至150摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第一萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第二萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；或其组合。

16.一种方法，包含：

(i)使粗环氧丙烷流在重质蒸馏塔中经受非溶剂蒸馏以产生包含选自丙酮、甲醇、醛、醛衍生物、水、包含C₅+的重质烃或其组合的至少一种杂质的重质清洗塔底物，和包含进入粗环氧丙烷流中的大部分环氧丙烷的重质蒸馏塔塔顶流；

(ii)将所述重质蒸馏塔塔顶流和包含烃溶剂的第一萃取蒸馏溶剂流引入第一萃取蒸馏塔中以产生包含选自乙醛、甲酸甲酯、甲醇、水、C3烃、C4烃或其组合的至少一种杂质的轻质清洗塔顶物，以及包含经由重质蒸馏塔塔顶流进入的大部分环氧丙烷的富溶剂塔底流；

(iii)将来自第一萃取蒸馏塔的轻质清洗塔顶物的至少一部分引入到倾析装置中，并且在其中允许形成包含水和甲醇、一种或多种二醇或其组合的水相清洗物，以及包含环氧丙烷和烃溶剂的有机相流；以及

(iv)将来自第一萃取蒸馏塔的富溶剂塔底流引入第一溶剂汽提塔，以产生包含经由富溶剂塔底流进入第一溶剂汽提塔的大部分环氧丙烷的第一溶剂汽提塔塔顶物和包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物。

17.如权利要求16所述的方法，还包括将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的一部分进料到第一萃取蒸馏塔中，并且将包含贫烃溶剂的第一溶剂汽提塔塔底物的另一部分进料到倾析装置中。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述重质清洗塔底物包含与所述粗环氧丙烷流一起引入的甲醇的量的至少10wt％、与所述粗环氧丙烷流一起引入的水的量的至少40wt％，或两者。

19.如权利要求16所述的方法，还包括：

(v)通过将所述第一溶剂汽提塔塔顶物和包含所述烃溶剂的第二萃取蒸馏溶剂流引入到第二萃取蒸馏塔中，使所述第一溶剂汽提塔塔顶物经受萃取蒸馏，从而产生作为塔顶流的纯化的环氧丙烷产物和包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物；

(vi)将所述包含富烃溶剂的第二萃取蒸馏塔塔底物引入到第二溶剂汽提塔中以产生轻质烃塔顶清洗流和包含贫烃溶剂的第二溶剂汽提塔塔底物；以及

(vii)将所述第二溶剂汽提塔塔底物的至少一部分引入所述第二萃取蒸馏塔、所述第一萃取蒸馏塔、所述倾析装置或其组合中。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述重质蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至150摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第一萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；其中所述第二萃取蒸馏塔在0至60psig(0至414kPa表压)范围内的压力下，在30至200摄氏度范围内的温度下或两者下操作；或其组合。

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