CN113929644B - 环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,包括:第一物流从萃取塔下方进入,去离子水(第二物流)从萃取塔上方进入,塔顶得到第三物流,塔釜得到第四物流;所述第四物流进入丙二醇回收塔,去离子水(第五物流)从丙二醇回收塔上方进入,塔塔顶得到第六物流,塔底得到第七物流;第七物流送入丙二醇产品塔,侧线采出得到丙二醇产品(第十二物流),塔釜为第八物流,主要是二丙二醇和重组分。所述方法可用于环氧丙烷纯化和丙二醇回收的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法。
背景技术
环氧丙烷(PO)是除聚丙烯外的第二大丙烯衍生物,是重要的基础有机化工合成原料。在全球范围内,环氧丙烷最大工业用途是制备聚醚多元醇,还用于丙二醇、第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂及润湿剂等。环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。已生产的下游产品近百种,是精细化工产品的重要原料。
环氧丙烷(PO)作为一种重要的石化基础原料,于1931年由美国联碳公司首先采用氯醇法传统工艺制成,随后美国DOW公司和德国BASF公司也相继于1942年和1948年以氯醇法生产环氧丙烷。目前,PO的生产工艺主要有四种:氯醇法、共氧化法(联产苯乙烯的共氧化法,简称PO/SM法和联产叔丁醇的共氧化法,简称PO/TBA法)和双氧水直接氧化法(HPPO法)和异丙苯氧化法(CHP法)。目前,PO生产的四种工艺在全球生产能力中所占的比例分别为43.2%、48.2%、4.9%和3.7%。在共氧化法中,PO/SM共氧化法为32.7%,PO/TBA的共氧化法为15.5%。PO/TBA方法由于MTBE逐渐被全球禁售,该工艺面临较大的问题。目前,PO生产技术开发的发展动向主要集中在绿色环保新工艺研发以及传统PO生产技术的改进等方面。
由于受到技术原因的影响,目前我国的PO装置基本大多采取氯醇法生产,只有中海油-Shell和镇海炼化-Lyondell采用PO/SM共氧化法生产,中石化长岭石化采用中石化(石科院)自主知识产权的HPPO技术生产,中国石化上海石油化工研究院自主开发的CHP法工艺生产环氧丙烷即将在天津石化工业化应用,环氧丁烷即将在燕山石化工业化应用。
在环氧丙烷纯化工艺中,因为环氧丙烷和甲醇形成共沸物,不少报道(US5849938;CN108912071;曾琦斐.萃取精馏分离环氧丙烷与甲醇混合物的模拟与优化[J].现代化工,2012,32(5):114-116;胡松,李进龙,杨卫胜.环氧丙烷尾气甲醇吸收及纯化工艺[J].化工学报,2020,71(4):1667-1675)采用水作为萃取剂分离粗环氧丙烷中含有的甲醇,从结果来看,都可以达到很好的脱除甲醇纯化环氧丙烷的目的,但以上报道,均没有涉及使用水作为萃取剂,环氧丙烷不可避免发生水解反应生成1,2-丙二醇(简称丙二醇),丙二醇还会和环氧丙烷发生反应生成二缩丙二醇(简称二丙二醇),二缩丙二醇和多缩丙二醇的生成量是丙二醇的10%左右,这部分丙二醇作为重组分废液去焚烧炉等后处理,降低了资源利用率。本发明可降低环氧丙烷水解量,同时回收水解生成的丙二醇,达到丙二醇产品国家标准,作为产品外售,也可以通过在精馏塔中设置催化剂,根据丙二醇需求量,联产1,2-丙二醇。
发明内容
环氧丙烷性质活泼,易开环聚合,可与水、氨、醇、二氧化碳等多种溶剂反应,生成相应的化合物或聚合物。本发明针对环氧丙烷纯化过程中,采用水作为萃取剂,环氧丙烷不可避免发生副反应生成丙二醇和二丙二醇及二醇聚合物、环氧丙烷和二醇聚合物,操作温度控制不合理,将导致塔釜发生结焦等副反应,丙二醇没有回收利用,作为重组分排放的技术问题。本发明提出一种环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,解决以上技术问题,步骤包括:
a)含有水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯或异丙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇的第一物流从萃取塔下方进入,去离子水(第二物流)从萃取塔上方进入,塔顶得到第三物流(去后续分离工艺分离C5~C6烃类后得到环氧丙烷产品),塔釜得到第四物流;
b)所述第四物流主要含有丙二醇、水、甲醇、重质烃类如乙苯或异丙苯进入丙二醇回收塔,去离子水(第五物流)从丙二醇回收塔上方进入,塔塔顶得到第六物流,塔底得到第七物流;
c)第七物流送入丙二醇产品塔,塔顶利用乙苯或异丙苯作为共沸剂共沸精馏脱除残余的水(第九物流)和乙苯或异丙苯(第十物流),侧线采出得到丙二醇产品(第十二物流),塔釜为第八物流,主要是二丙二醇和重组分。
萃取剂水的加入量直接决定萃取塔顶粗环氧丙烷中甲醇含量,第二物流和第一物流质量比太低,环氧丙烷中甲醇含量超标,过高,将导致环氧丙烷过多水解损失,如果不是为了增加丙二醇产量,第二物流和第一物流质量比控制在1:20~5:20。
萃取塔顶是质量分数纯度超过98%的粗环氧丙烷,压力太低,将导致塔顶冷凝器冷却介质温度低,如冷冻水,增加公用工程费用;同时塔釜含有丙二醇、二丙二醇等组分,塔釜温度不宜过高,因此,控制操作压力0.02~0.10MPaG,操作温度30~60℃。在萃取塔不装填固体催化剂的情况下,环氧丙烷也会和水发生无催化水合反应生成1,2-丙二醇、二丙二醇及多缩丙二醇。将丙二醇、二缩丙二醇和多缩丙二醇直接作为重组分采出去焚烧,资源利用率低,如果采取有效的方式,对丙二醇回收利用可提高装置经济性。
萃取塔和丙二醇回收塔均可装填固体催化剂和填料,优选后者装填催化剂。
为保证萃取塔顶环氧丙烷中甲醇和水含量达到产品要求,将一小部分环氧丙烷压在塔釜,因此,塔釜含有少量的环氧丙烷,也可根据市场需求量,控制塔釜中环氧丙烷含量,环氧丙烷含量直接决定装置丙二醇产量。在丙二醇回收塔上部加入一股去离子水,在两股进料之间装填有固体催化剂和填料,使进入丙二醇回收塔的环氧丙烷和水发生催化反应,将环氧丙烷转化为丙二醇,从塔釜分离回收。环氧丙烷水解反应是放热反应,在精馏塔中发生反应,可充分利用反应热,降低精馏塔再沸器热负荷。环氧丙烷水解反应生成丙二醇,主反应反应热为69.6kJ/mol。
丙二醇回收塔第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为(1.5:1)~(5.0:1)。
丙二醇回收塔顶采出绝大部分水、甲醇、重质烃类如乙苯或异丙苯,塔釜主要是丙二醇、二丙二醇和重组分,操作压力20~60kPaA,塔釜操作温度不超过170℃。
为降低丙二醇、二丙二醇在高温下聚合等反应发生率,丙二醇回收塔的压降低,对分离过程是有利的,第四物流进料到塔釜之间优选使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数25~40块,侧线采出位置在进料位置上方10~15块板。为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至35~45℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1~3,回流返回位置在侧线采出位置下方1~2块板。
因为丙二醇回收塔釜液采出去丙二醇产品塔,含有少量的重质烃类如乙苯或异丙苯,需要从塔顶分离排放,因此,本发明中丙二醇产品塔顶利用异丙苯或乙苯杂质和水形成低沸点共沸物,不外引入第三种介质作为共沸剂。塔顶气冷凝后分相,不是采用塔顶气相冷凝液分相后的有机相直接作为回流液,因为该有机相虽然经过液液分相,还是包含微量的金属离子和聚PO、PO-二醇聚合物,这些将影响丙二醇产品的色度,因此,有机相一部分经过去离子水洗涤后作为回流液循环分离残余的水,部分采出,水相全部采出去后处理。为降低丙二醇产品中水含量,水的分离采用共沸精馏。
丙二醇产品塔顶气相冷凝液分相后至少部分有机相作为回流液,有机相优选经去离子水洗涤。
当丙二醇产品塔顶直接采用冷凝液作为回流液,侧线采出丙二醇产品(7)色度达不到优级品产品质量要求。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品聚合结焦,产品质量不合格,堵塞再沸器等设备,丙二醇产品塔操作压力1~10kPaA,塔釜操作温度不超过195℃。
由于塔釜二丙二醇、重组分都是热敏性物质,黏度大,丙二醇产品塔再沸液气化率不超过6%。
本发明具有以下优点:(1)丙二醇回收塔加入去离子水,反应精馏生产丙二醇,降低环氧丙烷损失,回收丙二醇;(2)丙二醇产品塔利用体系内杂质乙苯或异丙苯作为共沸剂共沸精馏脱除残余的水;(3)侧线采出丙二醇产品,减少分离设备数量。(4)通过工艺流程的组合实现较高的丙二醇回收率,回收率达99.3%以上,优选达到99.5%以上。
本发明同样适用于环氧丁烷等环氧烷烃体系。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
附图标记说明:
A 萃取塔
B 丙二醇回收塔
C 丙二醇产品塔
1 第一物流,粗PO进料物流
2 第二物流,去离子水
3 第三物流,萃取塔A顶采出物流
4 第四物流,萃取塔A釜采出物流
5 第五物流,去离子水
6 第六物流,丙二醇回收塔B顶采出物流
7 第七物流,丙二醇回收塔B釜采出物流
8 第八物流,丙二醇产品塔C釜采出物流
9 第九物流,丙二醇产品塔C顶水相采出物流
10 第十物流,丙二醇产品塔C顶有机相采出物流
11 第十一物流,丙二醇产品塔C顶有机相回流物流
12 第十一物流,丙二醇产品塔C侧线采出物流
粗环氧丙烷的第一物流(1)从第一物流萃取塔A下方进入,第二物流去离子水(2)从萃取塔上方进入,塔顶得到第三物流(3),去后续分离工艺分离C5~C6烃类后得到环氧丙烷产品,塔釜得到第四物流(4),第四物流主要含有丙二醇、二丙二醇、水、环氧丙烷、重质烃类如乙苯或异丙苯;
第四物流(4)送至丙二醇回收塔B,第五物流(5)从塔上部加入,塔顶采出为第六物流(6),塔釜采出为第七物流(7);
第七物流(7)去丙二醇产品塔C,塔顶气相冷凝液分相后的有机相一部分(11)经过去离子水洗涤后作为回流液循环分离残余的水,部分直接采出(10),水相(9)全部采出去后处理。侧线采出冷却后分为两部分,一部分作为采出,第十二物流(12),一部分作为侧线回流,第十二物流为丙二醇产品,塔釜为第八物流,为二缩丙二醇、多缩丙二醇及重组分。
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。
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】
粗环氧丙烷的第一物流(1)从第一物流萃取塔A下方进入,第二物流去离子水(2)从萃取塔上方进入,塔顶得到第三物流(3),去后续分离工艺分离C5~C6烃类后得到环氧丙烷产品,塔釜得到第四物流(4),第四物流主要含有丙二醇、二丙二醇、水、环氧丙烷、重质烃类如乙苯或异丙苯;
第四物流(4)送至丙二醇回收塔B,第五物流(5)从塔上部加入,塔顶采出为第六物流(6),塔釜采出为第七物流(7);
第七物流(7)去丙二醇产品塔C,塔顶气相冷凝液分相后的有机相一部分(11)经过去离子水洗涤后作为回流液循环分离残余的水,部分直接采出(10),水相(9)全部采出去后处理。侧线采出冷却后分为两部分,一部分作为采出,第十二物流(12),一部分作为侧线回流,第十二物流为丙二醇产品,塔釜为第八物流,为二缩丙二醇、多缩丙二醇及重组分。
第一物流(1)含有水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为0.9671%、98.6475%、0.0967%、0.0009%、0.0309%、0.0619%、0.1180%、0.0130%、0.0582%、0.0056%。
第二物流和第一物流质量比控制在1.05:20,萃取塔A操作压力0.022MPaG,操作温度40℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为4.5:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为1.52:1。
丙二醇回收塔B操作压力20kPaA,操作温度60℃,塔釜操作温度145℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数25块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方10块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力2kPaA,塔釜操作温度不超过180℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率3.8%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至36℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1.25,回流返回位置在侧线采出位置下方1块板。
丙二醇产品塔釜温度180℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9348%、0.0009%、0.0632%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9980%、0.0010%、0.0010%。
第十二物流(12)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8552%、0.1398%、0.0050%。1,2-丙二醇回收率为99.65%。
【实施例2】
同【实施例1】,不同的是第一物流(1)水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为1.0000%、98.6450%、0.0900%、0.0010%、0.0200%、0.0600%、0.1100%、0.0100%、0.0590%、0.0070%。
第二物流和第一物流质量比控制在1.53:20,萃取塔A操作压力0.035MPaG,操作温度43℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为3.52:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为2:1。
丙二醇回收塔B操作压力25kPaA,操作温度65℃,塔釜操作温度150℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数28块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方11块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力3kPaA,塔釜操作温度181℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率4.2%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至39℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1.42,回流返回位置在侧线采出位置下方1块板。
丙二醇产品塔釜温度182℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9370%、0.0010%、0.0620%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9981%、0.0010%、0.0009%。
第七物流(7)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8562%、0.1397%、0.0041%。1,2-丙二醇回收率为99.62%。
【实施例3】
同【实施例1】,不同的是第一物流(1)水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为1.0500%、98.5560%、0.1050%、0.0009%、0.0300%、0.0500%、0.1200%、0.0090%、0.0750%、0.0070%。
第二物流和第一物流质量比控制在2.05:20,萃取塔A操作压力0.045MPaG,操作温度45℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为3.05:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为2.5:1。
丙二醇回收塔B操作压力35kPaA,操作温度72℃,塔釜操作温度158℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数30块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方11块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力4kPaA,塔釜操作温度182℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率4.5%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至40℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1.52,回流返回位置在侧线采出位置下方1块板。
丙二醇产品塔釜温度183℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9480%、0.0010%、0.0510%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9982%、0.0010%、0.0008%。
第七物流(7)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8569%、0.1392%、0.0039%。1,2-丙二醇回收率为99.60%。
【实施例4】
同【实施例1】,不同的是第一物流(1)水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为0.9510%、98.6930%、0.0790%、0.0008%、0.0250%、0.0500%、0.1000%、0.0180%、0.0750%、0.0078%。
第二物流和第一物流质量比控制在2.08:20,萃取塔A操作压力0.055MPaG,操作温度47℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为2.53:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为3.04:1。
丙二醇回收塔B操作压力45kPaA,操作温度78℃,塔釜操作温度166℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数32块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方11块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力5kPaA,塔釜操作温度185℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率4.5%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至38℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1.45,回流返回位置在侧线采出位置下方1块板。
丙二醇产品塔釜温度183℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9460%、0.0010%、0.0530%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9980%、0.0010%、0.0010%。
第七物流(7)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8562%、0.1399%、0.0039%。1,2-丙二醇回收率为99.60%。
【实施例5】
同【实施例1】,不同的是第一物流(1)水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、异丙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为0.630%、98.9830%、0.0850%、0.0010%、0.0260%、0.0600%、0.1299%、0.0090%、0.0700%、0.0062%。
第二物流和第一物流质量比控制在3.06:20,萃取塔A操作压力0.070MPaG,操作温度50℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为1.05:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为4.08:1。
丙二醇回收塔B操作压力52kPaA,操作温度82℃,塔釜操作温度170℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数35块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方12块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力6kPaA,塔釜操作温度187℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率5.0%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至40℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为1.80,回流返回位置在侧线采出位置下方2块板。
丙二醇产品塔釜温度185℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9458%、0.0010%、0.0532%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9980%、0.0010%、0.0010%。
第七物流(7)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8570%、0.1390%、0.0040%。1,2-丙二醇回收率为99.56%。
【实施例6】
同【实施例1】,不同的是第一物流(1)水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、异丙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇,质量组成依次为0.5900%、99.0170%、0.0600%、0.0010%、0.0260%、0.0460%、0.1600%、0.0120%、0.0800%、0.0076%。
第二物流和第一物流质量比控制在4.10:20,萃取塔A操作压力0.081MPaG,操作温度52℃。
第四物流和第一物流中环氧丙烷质量流量比例为4.08:100。
丙二醇回收塔B第五物流摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为5.10:1。
丙二醇回收塔B操作压力65kPaA,操作温度87.6℃,塔釜操作温度177℃。
第四物流进料到塔釜之间使用填料来降低精馏塔压降,从而降低塔釜温度。
丙二醇产品塔理论塔板数38块,为提高丙二醇纯度,降低丙二醇产品中二丙二醇含量,丙二醇产品塔侧线采出位置在进料位置上方14块板。
由于丙二醇、二丙二醇、重组分都是热敏性物质,过高的温度将导致产品丙二醇产品塔操作压力9kPaA,塔釜操作温度190℃。
丙二醇产品塔再沸液气化率6.0%。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却至43℃。
丙二醇产品塔侧线采出物料经冷却后,一部分采出作为丙二醇产品,一部分作为回流,回流比为2.55,回流返回位置在侧线采出位置下方2块板。
丙二醇产品塔釜温度192℃。
第三物流(3)含有环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9490%、0.0010%、0.0500%。经过C8烃类作为萃取剂萃取精馏之后(本发明未包括),可以获得优级品环氧丙烷产品,环氧丙烷、甲醛+乙醛、C5~C6烃类,质量组成依次为99.9983%、0.0010%、0.0007%。
第七物流(7)含有1,2-丙二醇、水、二丙二醇,质量组成依次为99.8615%、0.1345%、0.0040%。1,2-丙二醇回收率为99.52%。
【实施例7】
和【实施例1】不同的是,第二物流和第一物流质量比控制在4.5:20,环氧丙烷收率降低0.50%,1,2-丙二醇收率增加0.41%。
【实施例8】
和【实施例1】不同的是,丙二醇回收塔B塔釜操作温度185℃,丙二醇产品塔釜温度205℃,丙二醇收率下降0.20%,塔釜再沸器结焦速率上升。
Claims (11)
1.一种环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,步骤包括:
a)含有粗环氧丙烷的第一物流从萃取塔下方进入,去离子水从萃取塔上方进入,塔顶得到含环氧丙烷、甲醛和乙醛的第三物流,塔釜得到第四物流,所述第三物流去后续分离工艺分离C5~C6烃类后得到环氧丙烷产品;
b)含有丙二醇、水、甲醇、重质烃类的第四物流进入丙二醇回收塔,去离子水从丙二醇回收塔上方进入,塔顶得到含轻组分的第六物流,塔底得到第七物流;
c)第七物流送入丙二醇产品塔,乙苯或异丙苯作为共沸剂从塔顶进入,共沸精馏脱除残余的水和乙苯或异丙苯,侧线采出得到丙二醇产品,塔釜为含二丙二醇和重组分的第八物流;
所述丙二醇回收塔去离子水摩尔流量和第四物流中环氧丙烷摩尔流量为(1.5:1)~(5.0:1);
所述第一物流包含水、环氧丙烷、甲醇、甲醛+乙醛、丙醛、C5~C6烃类、苯、乙苯或异丙苯、1,2-丙二醇、二丙二醇;
所述丙二醇回收塔操作压力20~60kPaA,塔釜操作温度不超过175℃;
所述丙二醇产品塔操作压力1~10kPaA,塔釜操作温度不超过200℃。
2.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述第四物流中重质烃类包括乙苯或异丙苯。
3.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述第六物流中轻组分包括甲醇。
4.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,步骤a)中,所述去离子水和第一物流质量比为1:20~5:20。
5.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述萃取塔操作压力0.02~0.10MPaG,操作温度30~60℃。
6.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述萃取塔和丙二醇回收塔均可装填固体催化剂和填料。
7.根据权利要求6所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述丙二醇回收塔装填催化剂。
8.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述丙二醇回收塔第四物流进料到塔釜之间使用填料。
9.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述丙二醇产品塔理论塔板数25~40块。
10.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述丙二醇产品塔侧线采出位置在进料上方8~12块理论塔板。
11.根据权利要求1所述环氧丙烷纯化和联产丙二醇方法,其特征在于,所述丙二醇产品塔顶气相冷凝液分相后有机相一部分直接采出,一部分经过去离子水洗涤后,作为回流液。
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