CN113968768B - 丙烯回收方法和设备以及环氧化反应产物分离方法和装置以及环氧化方法和环氧化系统 - Google Patents

丙烯回收方法和设备以及环氧化反应产物分离方法和装置以及环氧化方法和环氧化系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含丙烯的加工气流中的丙烯回收方法和设备、环氧化反应产物分离方法和装置以及环氧化方法和系统，所述回收方法包括将含有丙烯和丙烷的加工气流冷凝，得到液相分离物流以及气相分离物流，将液相分离物流分为第一液相分离物流和第二液相分离物流，将第一液相分离物流进行分离，得到丙烷含量降低的丙烯精制物流以及丙烯含量降低的丙烷物流；将气相分离物流与吸收剂接触，得到含有氧气的洗脱气流以及含有吸收剂和丙烯的吸收物流。根据本发明的丙烯回收方法能在效率与能耗之间获得良好的平衡，不仅能有效地降低循环丙烯中的丙烷含量，将环氧化反应体系中的丙烷含量长时间稳定地控制在规定的范围之内，而且丙烯的回收能耗低。

Description

丙烯回收方法和设备以及环氧化反应产物分离方法和装置以 及环氧化方法和环氧化系统
技术领域
本发明涉及一种含丙烯的加工气流中的丙烯回收方法以及一种丙烯回收设备，本发明还涉及一种环氧化反应产物分离方法以及一种环氧化反应产物分离装置，本发明进一步涉及一种环氧化方法和一种环氧化系统。
背景技术
环氧丙烷(Propylene Oxide，PO)是仅次于聚丙烯、丙烯腈的第三大丙烯类衍生有机化合物原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。它也是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。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。
环氧丙烷生产工艺主要有氯醇法、共氧化法(也称间接氧化法)和直接氧化法。氯醇法生产历史悠久，具有工艺成熟、操作弹性大、选择性好、对原料丙烯纯度要求低、固定投资少等优点；但是，氯醇法产生大量废水和废渣。每生产1吨环氧丙烷，产生40-50吨含氯废水和2吨废渣，并且生产过程中产生次氯酸对设备腐蚀严重。共氧化法主要为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法，克服了氯醇法的腐蚀设备、污水多的缺点，对环境污染少，成本较低；缺点是工艺流程长、原料品种多、丙烯纯度要求高、投资较大、必须兼顾联产产品等。
过氧化氢直接氧化法(HPPO)由过氧化氢和丙烯直接反应，只生成环氧丙烷和水，工艺流程简单，产品收率高，无联产产品，基本无污染，对环境比较友好，因此HPPO被认为是环氧丙烷合成技术的发展趋势。
HPPO工艺将过量的丙烯溶解在溶剂中与过氧化氢反应，从环氧化反应器出口出来的环氧化产物中，含有大量未反应的丙烯。在后续的产物分离过程中，需考虑将这部分未反应的丙烯分离出来并循环使用。
CN102898405A公开了一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺，该工艺包括：
(1)将新鲜的丙烯、循环丙烯、溶剂和过氧化氢溶液充分混合后，在装有钛硅分子筛的固定床反应器中进行环氧化反应，生成环氧丙烷粗产品；
(2)将环氧丙烷粗产品通过泵打入粗分塔中，进行未反应丙烯与环氧丙烷的粗分离；
(3)粗分产物经丙烯闪蒸塔，实现未反应丙烯的分离，再进入轻组分回收塔；
(4)经粗分塔与轻组分回收塔分离出的丙烯与轻组分由压缩机压缩后进入不冷凝气分离塔中，丙烯从分离塔底部进入回收再利用系统，尾气经尾气吸收装置排出；
(5)经轻组分回收塔处理后的环氧丙烷，在环氧丙烷纯化塔中经萃取精馏得高纯度环氧丙烷产品；
(6)经粗分塔与环氧丙烷纯化塔分离后的残液进入溶剂回收塔中，实现溶剂的回收再利用。
由于工业用聚合级丙烯中通常会含有微量的丙烷，如若不考虑对丙烯中的丙烷进行脱除，丙烷会在系统中累积，造成循环丙烯中丙烯浓度降低，降低环氧化反应装置的容积效率，降低生产效率。
CN1708344A公开了一种用于连续循环利用氢过氧化物获得环氧烷烃的烯烃氧化中未反应并存在于氧化过程中生成的废气流中的烯烃的方法，包括：
(i)在一种烃中通过吸收从废气流中分离出烯烃，
(ii)从烃中解吸烯烃，
(iii)将在步骤(ii)中获得的烯烃循环回氧化过程，
其中，所使用的烃是十四烷烃，所述废气流含有丙烯和丙烷的混合物时，该方法还包括将从烃中分离后所得到的丙烯/丙烷混合物在C3分离器中分离成丙烯和丙烷。
该方法通过吸收从废气流中分离得到的丙烯/丙烷混合物，接着将得到的丙烯/丙烷混合物进行分离分别得到丙烯和丙烷，存在能耗高、经济性差的问题。
因此，需要开发能以低能耗有效降低循环丙烯中的丙烷含量的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丙烯回收方法，该丙烯回收方法不仅能有效降低环氧化反应采用的循环丙烯中的丙烷含量，而且能有效地降低丙烯的分离回收能耗，获得较好的经济性。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种含丙烯的加工气流中的丙烯回收方法，所述含丙烯的加工气流含有丙烯、丙烷和氧气，该方法包括以下步骤：
气液分离步骤，在气液分离步骤中，将所述加工气流中的部分丙烯以及至少部分丙烷冷凝形成液相，得到含有丙烯和丙烷的液相分离物流、以及含有丙烯和氧气的气相分离物流；
丙烯精制步骤，在丙烯精制步骤中，将所述液相分离物流分为第一液相分离物流和第二液相分离物流，将所述第一液相分离物流进行分离，得到丙烷含量降低的丙烯精制物流以及丙烯含量降低的丙烷物流；
吸收步骤，在吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂接触，得到含有氧气的洗脱气流、以及含有吸收剂和丙烯的吸收物流。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种环氧化反应产物分离方法，所述环氧化反应产物含有环氧丙烷、丙烯、丙烷、氧气和环氧化反应溶剂，该方法包括：
环氧化反应产物分离步骤，在环氧化反应产物分离步骤中，从所述环氧化反应产物中分离出含丙烯的加工物流；
丙烯回收步骤，在丙烯回收步骤中，采用本发明第一个方面所述的方法从所述含丙烯的加工物流中回收丙烯。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种环氧化方法，该方法包括以下步骤：
环氧化反应步骤，在环氧化反应步骤中，将丙烯和过氧化物与环氧化催化剂在环氧化反应溶剂中接触，得到含有环氧丙烷、未反应的丙烯和环氧化反应溶剂的环氧化反应产物；
环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤，在环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤中，采用本发明第二个方面所述的方法，将所述环氧化反应产物进行分离，得到回收丙烯；
丙烯循环步骤，在丙烯循环步骤中，将至少部分回收丙烯送入环氧化反应步骤中，作为环氧化反应步骤中的至少部分丙烯。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种丙烯回收设备，该设备包括气液分离器、液相物流分流器、丙烯-丙烷分离塔以及吸收塔，
所述气液分离器具有用于输入待分离物料的输入管路、用于输出气相物料的气相物流输出管路以及用于输出液相物料的液相物流输出管路，所述输入管路设置有调节元件，所述调节元件被设置为能使得待分离物流中的部分物质在气液分离器中发生冷凝；
所述液相物流分流器包括输入总管、第一输出分管和第二输出分管，所述液相物流分流器与所述气液分离器的液相物流输出管路连通，所述第一输出分管与所述丙烯-丙烷分离塔的待分离物料输入管路连通；
所述吸收塔的待分离物料输入端口与所述气液分离器的气相物流输出管路连通。
根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种环氧化反应产物分离装置，该分离装置包括环氧化反应产物分离单元以及丙烯回收单元，所述丙烯回收单元与所述环氧化反应产物分离单元的含有丙烯的气相物流输出端口连通，其中，所述丙烯回收单元为本发明第四个方面所述的丙烯回收设备。
根据本发明的第六个方面，本发明提供了一种环氧化系统，该系统包括环氧化反应装置、环氧化反应产物分离装置以及丙烯循环装置，所述环氧化反应装置的环氧化反应产物输出端口与所述环氧化反应产物分离装置的待分离物料输入端口连通，所述环氧化反应产物分离装置中丙烯回收单元的回收丙烯输出端口与所述丙烯循环装置的循环丙烯输入端口连通，所述丙烯循环装置的循环丙烯输出端口与所述环氧化反应装置的丙烯进料端口连通，其中，所述环氧化反应产物分离装置为本发明第五个方面所述的装置。
根据本发明的丙烯回收方法能在效率与能耗之间获得良好的平衡，不仅能有效地降低循环丙烯中的丙烷含量，将环氧化反应体系中的丙烷含量长时间稳定地控制在规定的范围之内，而且丙烯的回收能耗低，经济性好，适于工业化应用。
附图说明
图1为根据本发明的环氧化反应产物分离方法的一种优选实施方式；
图2为对比例1采用的环氧化反应产物分离方法。
附图标记说明
H0环氧化反应产物 1 脱环氧丙烷塔
H1含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物 2 脱丙烯塔
H2含有环氧化反应溶剂的塔底物流 3 环氧丙烷吸收塔
H3含丙烯的加工物流 4 丙烯精制塔
H4环氧丙烷吸收物流 5 丙烯吸收塔
H5液相分离物流 6压缩机
H6气相分离物流 7冷却器
L1第一液相分离物流 8 缓冲罐
L2第二液相分离物流 9 解吸塔
L3丙烯精制物流 10丙烯精制塔
L4丙烷物流 G1含有氧气的气相物流
L5丙烯吸收物流 PO环氧丙烷物流
L6丙烷物流 M1吸收剂
L7丙烯精制物流 M2吸收剂
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，包括该数值范围的端点值，并且各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种含丙烯的加工气流中的丙烯回收方法，所述含丙烯的加工气流含有丙烯、丙烷和氧气，该方法包括以下步骤：
气液分离步骤，在气液分离步骤中，将所述加工气流中的部分丙烯以及至少部分丙烷冷凝形成液相，得到含有丙烯和丙烷的液相分离物流、以及含有丙烯和氧气的气相分离物流；
丙烯精制步骤，在丙烯精制步骤中，将所述液相分离物流分为第一液相分离物流和第二液相分离物流，将所述第一液相分离物流进行分离，得到丙烷含量降低的丙烯精制物流以及丙烯含量降低的丙烷物流；
吸收步骤，在吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂接触，得到含有氧气的洗脱气流、以及含有吸收剂和丙烯的吸收物流。
根据本发明的回收方法，设置气液分离步骤，将含有丙烯和丙烷的加工气流分离成为含有丙烯和丙烷的液相分离物流以及含有丙烯和氧气的气相分离物流，并将液相分离物流以及气相分离物流分别进行处理，得到丙烷含量降低的回收丙烯。
气液分离步骤中，所述冷凝的条件优选使得以所述加工气流中的丙烷为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量为20重量％以上。在一种优选的实施方式中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量为30重量％以上。在该优选的实施方式中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量更优选为35重量％以上，例如：35-90重量％。在该优选的实施方式中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量进一步优选为40-85重量％，在进入所述液相分离物流中的丙烷的含量处于该范围之内时，能进一步降低根据本发明的回收方法的分离能耗，并能将回收的丙烯中的丙烷保持在较低水平。
气液分离步骤中，所述冷凝的条件使得所述气相分离物流中氧气的含量为低于12体积％，以提高操作安全性。从进一步提高操作安全性的角度出发，所述冷凝的程度优选使得所述气相分离物流中氧气的含量为不高于8体积％。
气液分离步骤中，将所述加工气流中的部分丙烯以及至少部分丙烷冷凝成液相的方法优选为调节所述加工气流的温度和/或压力，使得以所述加工气流中的部分丙烯以及部分丙烷冷凝。可以对加工气流的温度、压力或者二者的组合进行调节，从而得到液相分离物流以及气相分离物流。在一种优选的实施方式中，对加工气流的温度和压力进行调节，从而得到液相分离物流以及气相分离物流。气液分离步骤中，可以将所述加工气流的温度调节为30-60℃。优选将所述加工气流的温度调节为35-50℃。更优选将所述加工气流的温度调节为40-45℃。气液分离步骤中，可以将所述加工气流的压力调节为1-2MPa，所述压力为表压。优选将所述加工气流的压力调节为1.3-1.8MPa，所述压力为表压。
在丙烯精制步骤中，将液相分离物流分为第一液相分离物流和第二液相分离物流，将第一液相分离物流进行精制，第二液相分离物流可以不经精制直接输出，例如：第二液相分离物流可以直接循环用于环氧化反应。根据本发明的丙烯回收方法，以所述液相分离物流的总量为基准，所述第一液相分离物流的含量可以为10-95重量％，例如：10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或者95重量％。在一种优选的实施方式中，以所述液相分离物流的总量为基准，所述第一液相分离物流的含量为12-40重量％，优选为15-30重量％。在该优选的实施方式中，以所述液相分离物流的总量为基准，所述第一液相分离物流的含量进一步优选为15-20重量％，此时能在分离效率与分离能耗之间获得更好的平衡，既能有效地降低丙烯中的丙烷含量，又能更有效地降低分离能耗。
丙烯精制步骤中，将第一液相分离物流进行分离，从第一液相分离物流中分离出至少部分丙烷，分别得到丙烷含量降低的丙烯精制物流以及丙烯含量降低的丙烷物流。可以将第一液相分离物流在丙烯精制塔中进行蒸馏，从塔顶得到丙烷含量降低的丙烯精制物流，从塔底得到丙烯含量降低的丙烷物流。蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的塔顶温度可以为30-60℃，优选为35-55℃，更优选为40-45℃。蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的塔顶压力可以为1-2.5MPa，优选为1.2-2.2MPa，更优选为1.5-2MPa，所述压力为表压。蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的回流比可以为5-15，例如可以为5-10。
所述丙烯精制塔的理论塔板数为TD，所述第一液相分离物流的进料位置所处的理论塔板数为TL，TL/TD为0.2-0.8。优选地，TL/TD为0.3-0.7。更优选地，TL/TD为0.4-0.6。进一步优选地，TL/TD为0.5-0.55，此时能获得更好的分离效果，使得丙烯精制物流中的丙烷含量最小化，同时减少丙烷物流中的丙烯含量，将丙烯的损失量最小化。本发明中，理论塔板数为自上向下计的理论塔板数。
根据本发明的丙烯回收方法，丙烯精制塔的理论塔板数TD优选在40-240的范围内，更优选在45-220的范围内。
根据本发明的丙烯回收方法，将气液分离步骤得到的气相分离物流含有丙烯和氧气，将气相分离物流与吸收剂接触，丙烯被吸收进入液相中，氧气保留在气相中，实现丙烯与氧气的分离，并将分离出的氧气排放，避免氧气在体系中的累积。吸收步骤中，所述吸收剂可以为能吸收丙烯且对氧气的亲和性不高的液相物质。所述吸收剂可以为选自醇、醚、酯和烃中的一种或两种以上，其具体实例可以包括但不限于：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、乙醚、甲乙醚、乙酸乙酯、乙酸丙酯以及C1-C10的烷烃中的一种或两种以上。优选地，所述吸收剂为醇。更优选地，所述吸收剂为甲醇。
吸收步骤中，所述吸收剂与所述气相分离物流的质量比可以为2-8：1，优选为3-6：1，更优选为4-5：1。
吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂在吸收塔中接触，所述吸收剂优选从吸收塔的塔顶进料，所述气相分离物流优选从吸收塔的塔底进料，使得气相分离物流与吸收剂在吸收塔内进行逆流接触。
根据本发明的丙烯回收方法，所述吸收塔的理论塔板数为TA可以为5-30，优选为10-25。
吸收步骤中，吸收塔的温度优选为10-40℃，更优选为12-30℃，进一步优选为15-25℃。吸收步骤中，所述吸收塔的压力优选为1-2MPa，更优选为1.2-1.8MPa，所述压力为表压。
吸收步骤中，所述气相分离物流与所述吸收剂的接触在至少一种稀释气体的存在下进行，这样能有效地降低吸收得到的洗脱气流中的氧气含量，从而提高操作安全性。所述稀释气体为与吸收剂亲和性低，在吸收过程能与氧气一起保留在气相中的气体物质，其具体实例可以包括但不限于氮气和零族气体(如氩气和/或氦气)中的一种或两种以上。优选地，所述稀释气体为氮气。所述稀释气体可以根据气相分离物流中的氧气含量进行选择，以能使得洗脱气流保持为不可燃为准。一般地，所述稀释气体的用量使得，所述洗脱气流中氧气的含量为低于12体积％，优选为不高于8体积％，更优选为不高于6体积％。可以将所述稀释气体与所述气相分离物流一起送入吸收塔中，也可以将所述稀释气体与所述气相分离物流分别送入吸收塔中。优选地，将所述稀释气体与所述气相分离物流混合后送入吸收塔中。
根据本发明的丙烯回收方法，所述加工气流还可以含有至少一种醇，优选为C1-C5的醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中的一种或两种以上。所述加工气流中醇的含量可以为0.5-17重量％。在一种优选的实施方式中，所述加工气流还含有甲醇。在所述加工气流含有醇时，醇通常被富集在丙烷物流中，根据本发明的丙烯回收方法，优选还包括醇回收步骤，在醇回收步骤中，将所述丙烷物流进行分离，将丙烷保持在气相中，从而得到含有丙烷的丙烷气相回收物流、以及含有醇的液相回收物流。可以降低所述丙烷物流的压力，使得醇冷凝形成液相，丙烷则保持为气相，从而得到含有丙烷的丙烷气相回收物流、以及含有醇的液相回收物流。
根据本发明的丙烯回收方法，以所述加工气流的总量为基准，丙烯的含量可以为65-90.5重量％，丙烷的含量可以为0.1-35重量％，氧气的含量可以为0.1-9.4重量％。所述加工气流优选为丙烯用过氧化物(优选为过氧化氢)进行环氧化制备环氧丙烷的过程中产生的气流。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种环氧化反应产物分离方法，所述环氧化反应产物含有环氧丙烷、丙烯、丙烷、氧气和环氧化反应溶剂，该方法包括：
环氧化反应产物分离步骤，在环氧化反应产物分离步骤中，从所述环氧化反应产物中分离出含丙烯的加工物流；
丙烯回收步骤，在丙烯回收步骤中，采用本发明第一个方面所述的方法从所述含丙烯的加工物流中回收丙烯。
根据本发明的分离方法，所述环氧化反应产物的组成可以根据具体的环氧化反应条件而变化。一般地，以所述环氧化反应产物的总量为基准，丙烯的含量可以为1-25重量％，优选为5-15重量％，丙烷的含量可以为0.1-10重量％，优选为0.2-5重量％，更优选为0.3-2重量％。在一个优选实例中，以环氧化反应产物的总量为基准，环氧丙烷的含量优选为5-30重量％，丙烯的含量优选为1-25重量％，丙烷的含量优选为0.1-10重量％，环氧化反应溶剂的含量优选为10-80重量％，水的含量优选为5-40重量％，余量为其它杂质，如未反应的过氧化物、轻杂质和重杂质。
根据本发明的分离方法，环氧化反应分离步骤可以采用常规方法对环氧化反应产物进行分离，从而分离出含有丙烯的气相物流。
在一种优选的实施方式中，环氧化反应产物分离步骤中，将环氧化反应产物在第一分离塔中进行第一蒸馏，得到含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物、以及含有环氧化反应溶剂的塔底物流。
所述第一分离塔以能将环氧丙烷基本富集在馏出物中为准，优选地，以所述塔底物流的总量为基准，所述塔底物流中的环氧化反应溶剂的含量为0.01重量％以下，优选为0.005重量％以下。所述第一分离塔的压力可以为0.01-0.5MPa，优选为0.05-0.2MPa，所述压力以表压计。所述第一分离塔的塔顶温度可以为60-110℃，优选为65-90℃，更优选为65-80℃。
所述环氧化反应产物优选从第一分离塔的塔顶进料。所述第一分离塔的理论塔板数可以为10-50，优选为15-45，更优选为20-40。
在该优选的实施方式中，可以将所述馏出物在第二分离塔中进行第二蒸馏，得到含有丙烯的气相清除物流、以及含有环氧丙烷的环氧丙烷物流，将所述气相清除物流与吸收剂接触，得到含丙烯的加工物流以及含有吸收剂和环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流。
所述第二蒸馏以能将所述馏出物中的丙烯基本分离出来为准，优选地，所述馏出物经第二蒸馏得到的含有环氧丙烷的环氧丙烷物流中的丙烯含量为0.1重量％以下，优选为0.05重量％以下，更优选为0.005重量％以下，如0.002重量％以下。所述第二分离塔的塔顶压力可以为0.01-0.5MPa，优选为0.05-0.2MPa，所述塔顶压力以表压计。所述第二分离塔的塔顶温度可以为35-80℃，优选为35-60℃，更优选为35-50℃。所述第二分离塔的理论塔板数优选为20-40，更优选为25-35。
所述吸收剂可以为足以吸收环氧丙烷的液体物质，如C1-C5的醇。优选地，所述吸收剂为与所述环氧化反应溶剂相同的物质。在一种优选的实施方式中，所述吸收剂为甲醇。根据本发明的分离方法，将所述环氧丙烷吸收物流送入所述第一分离塔中进行蒸馏，以进一步提高环氧丙烷的回收率。
根据本发明的分离方法，优选将第一分离塔塔顶得到的馏出物与第二分离塔塔顶得到的气相清除物流进行冷却，使得夹带的环氧丙烷冷凝，从而充分回收物流中的环氧丙烷。
图1示出了根据本发明的环氧化反应产物分离方法的一种优选实施方式。如图1所示，环氧化反应产物H0进入脱环氧丙烷塔(第一分离塔)1中进行蒸馏，从塔顶得到含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物H1、以及含有环氧化反应溶剂的塔底物流H2。含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物H1进入脱丙烯塔(第二分离塔)2中进行蒸馏，从脱丙烯塔2的塔顶得到含有丙烯的气相清除物流，从脱丙烯塔2的塔底采出含环氧丙烷的环氧丙烷物流PO。含有丙烯的气相清除物流与含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物H1换热进行冷却降温进一步回收环氧丙烷后，进入环氧丙烷吸收塔3中与吸收剂M1接触，从环氧丙烷吸收塔3的塔顶得到含丙烯的加工物流H3，从环氧丙烷吸收塔3的塔底得到含有吸收剂和环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4，将含有吸收剂和环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4循环送入脱环氧丙烷塔1中进行分离。
将含丙烯的加工物流H3在压缩机6和冷却器7中调节压力和温度后，进入缓冲罐8中进行气液分离，得到气相分离物流H6、以及液相分离物流H5。
液相分离物流H5分为第一液相分离物流L1和第二液相分离物流L2，第一液相分离物流L1进入丙烯精制塔4中进行蒸馏，从丙烯精制塔4的塔顶得到丙烯精制物流L3，从丙烯精制塔4的塔底得到丙烷物流L4.
将气相分离物流H6和稀释气体送入丙烯吸收塔5中，与进入丙烯吸收塔5的吸收剂M2接触，从丙烯吸收塔5的塔顶得到含有氧气的气相物流G1，从丙烯吸收塔5的塔底得到含有丙烯的丙烯吸收物流L5。
第二液相分离物流L2、丙烯精制物流L3以及丙烯吸收物流L5作为回收丙烯，可以循环使用。
采用本发明的方法对环氧化反应产物进行分离，丙烯回收率可以达到99重量％以上，一般为99.5重量％以上。采用本发明的方法回收的第二液相分离物流和丙烯精制物流中丙烷的含量可以为5重量％以下，一般为4重量％以下，如3.5重量％以下，甚至为3重量％以下，如2.5重量％以下。采用本发明的方法回收的丙烯吸收物流中丙烷的含量可以为3重量％以下，一般为2重量％以下，例如1.5重量％以下，甚至为1重量％以下。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种环氧化方法，该方法包括以下步骤：
环氧化反应步骤，在环氧化反应步骤中，将丙烯和过氧化物与环氧化催化剂在环氧化反应溶剂中接触，得到含有环氧丙烷、未反应的丙烯和环氧化反应溶剂的环氧化反应产物；
环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤，在环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤中，采用本发明第二个方面所述的方法，将所述环氧化反应产物进行分离，得到回收丙烯；
丙烯循环步骤，在丙烯循环步骤中，将至少部分回收丙烯送入环氧化反应步骤中，作为环氧化反应步骤中的至少部分丙烯。
环氧化反应步骤中，所述环氧化催化剂可以为能催化丙烯与过氧化物发生环氧化反应，形成环氧丙烷的催化性物质。优选地，所述环氧化催化剂为含钛分子筛。所述含钛分子筛可以为常见的能使得烯烃与过氧化物发生环氧化反应的分子筛。
具体地，所述含钛分子筛可以为钛硅分子筛，钛硅分子筛是钛原子取代晶格骨架中一部分硅原子的一类沸石的总称，可以用化学式xTiO2·SiO2表示。本发明对于钛硅分子筛中钛原子的含量没有特别限定，可以为本领域的常规选择。具体地，x可以为0.0001-0.05，优选为0.01-0.03，更优选为0.015-0.025。
所述钛硅分子筛可以为常见的具有各种拓扑结构的钛硅分子筛，例如：所述钛硅分子筛可以选自MFI结构的钛硅分子筛(如TS-1)、MEL结构的钛硅分子筛(如TS-2)、BEA结构的钛硅分子筛(如Ti-Beta)、MWW结构的钛硅分子筛(如Ti-MCM-22)、MOR结构的钛硅分子筛(如Ti-MOR)、TUN结构的钛硅分子筛(如Ti-TUN)、二维六方结构的钛硅分子筛(如Ti-MCM-41、Ti-SBA-15)和其它结构的钛硅分子筛(如Ti-ZSM-48)等。所述钛硅分子筛优选选自MFI结构的钛硅分子筛、MEL结构的钛硅分子筛、二维六方结构的钛硅分子筛和BEA结构的钛硅分子筛，更优选为MFI结构的钛硅分子筛。
在一种优选的实施方式中，所述含钛分子筛为空心钛硅分子筛，所述空心钛硅分子筛的晶粒为空心结构，该空心结构的空腔部分的径向长度为5-300nm，且所述钛硅分子筛在25℃、P/P0＝0.10、吸附时间为1h的条件下测得的苯吸附量为至少70mg/g，该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环。所述空心钛硅分子筛可以商购得到(例如商购自湖南建长石化股份有限公司的牌号为HTS的分子筛)，也可以根据CN1132699C中公开的方法制备得到。
所述含钛分子筛可以为含钛分子筛原粉，也可以为成型含钛分子筛，优选为成型含钛分子筛。
在环氧化反应步骤中，所述过氧化物优选为过氧化氢，更优选为以水溶液形式提供的过氧化氢，进一步优选为过氧化氢浓度为40-80重量％的过氧化氢水溶液，更优选为过氧化氢浓度为45-65重量％的过氧化氢水溶液。过氧化物的用量可以为常规选择。一般地，丙烯与过氧化物的摩尔比可以为1.2-10：1，优选为1.2-5：1，更优选为1.5-4：1，进一步优选为2-3：1。
在环氧化反应步骤中，环氧化反应溶剂可以为常规选择，例如醇和/或腈。所述环氧化反应溶剂的具体实例可以包括但不限于：甲醇、乙醇、乙腈、正丙醇、异丙醇、叔丁醇和异丁醇中的一种或两种以上。优选地，环氧化反应溶剂为甲醇。所述环氧化反应溶剂的用量可以为常规选择。一般地，所述环氧化反应溶剂与过氧化物的摩尔比可以为4-20：1，优选为6-12：1，更优选为8-10：1。
在一种更为优选的实施方式中，环氧化反应溶剂：丙烯：过氧化物的摩尔比为6-12：1.2-5：1，优选为8-10：1.5-4：1。
在环氧化反应步骤中，优选将丙烯和过氧化物与环氧化催化剂在至少一种碱性物质的存在下进行接触，以进一步提高环氧化反应的产物选择性。所述碱性物质的具体实例可以包括但不限于：氨(即，NH3)、胺、季铵碱和M1(OH)n(其中，M1为碱金属或碱土金属，如钠、钾、镁或钙；n为与M1的化合价相同的整数)。所述碱性物质的用量优选使得与含钛分子筛接触的液体混合物的pH值为6.5-9。
在环氧化反应步骤中，环氧化反应可以在20-80℃的温度下进行，优选在30-60℃的温度下进行，更优选在40-50℃的温度下进行。
根据本发明的环氧化反应方法，在丙烯循环步骤中，将分离和丙烯回收步骤回收的至少部分回收丙烯送入环氧化反应步骤中循环使用。所述回收丙烯为第二液相分离物流、丙烯精制物流以及吸收物流。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种丙烯回收设备，该设备包括气液分离器、液相物流分流器、丙烯-丙烷分离塔以及吸收塔。
所述气液分离器用于容纳待分离物料，具有用于输入待分离物料的输入管路、用于输出气相物料的气相物流输出管路以及用于输出液相物料的液相物流输出管路，所述输入管路设置有调节元件，所述调节元件被设置为能使得待分离物流中的部分物质在气液分离器中发生冷凝。所述调节元件可以为温度调节元件和/或压力调节元件。所述温度调节元件和所述压力调节元件设置在所述气液分离器的输入管路上，用于对进入气液分离器的待分离物料的温度和压力进行调节。所述温度调节元件和所述压力调节元件分别被配置为足以使得待分离物料在气液分离器中分离成为气相分离物流和液相分离物流。所述气液分离器具体可以为缓冲罐。所述压力调节元件可以为压缩机。所述温度调节元件可以为冷却器。
所述液相物流分流器包括输入总管、第一输出分管和第二输出分管，所述液相物流分流器与所述气液分离器的液相物流输出管路连通，所述第一输出分管与所述丙烯-丙烷分离塔的待分离物料输入管路连通。所述气液分离器输出的液相物流进入输入总管进行分流，形成两股物流，分别进入第一输出分管和第二输出分管，进入第一输出分管的物流接着进入丙烯-丙烷分离塔中进行分离，进入第二输出分管的物流可以直接输出。所述液相物流分流器的输入总管可以连接可调节阀门，用于调节进入第一输出分管和第二输出分管的物流的流量。
所述丙烯-丙烷塔被配置为能将进入其中的液相物流分离成为含有丙烯的塔顶物流以及含有丙烷的塔底物流。所述丙烯-丙烷塔可以为常规蒸馏塔。
所述吸收塔的待分离物料输入端口与所述气液分离器的气相物流输出管路连通，用于将输入的气相物流与吸收剂接触，从塔底得到吸收物流，从塔顶得到不凝气流。
根据本发明的丙烯回收设备，还可以包括丙烷分离器，所述丙烷分离器与所述丙烯-丙烷分离塔的塔底物流输出端口连通，用于从含有丙烷的塔底物流中分离出丙烷。所述丙烷分离器可以为具有降压元件的分离容器。
根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种环氧化反应产物分离装置，该分离装置包括环氧化反应产物分离单元以及丙烯回收单元，所述丙烯回收单元与所述环氧化反应产物分离单元的含有丙烯的气相物流输出端口连通，其中，所述丙烯回收单元采用根据本发明第四个方面所述丙烯回收设备。
在一种优选的实施方式中，所述环氧化反应产物分离单元包括脱环氧丙烷塔、脱丙烯塔以及环氧丙烷吸收塔，所述脱环氧丙烷塔的塔顶馏出物输出端口与所述脱丙烯塔的待分离物料输入端口连通，所述脱丙烯塔的塔底物料输出端口与所述环氧丙烷吸收塔的待分离物料输入端口连通。
所述脱环氧丙烷塔被配置为在运行状态下足以将环氧化反应产物分离成为含有环氧丙烷和丙烯的馏出物、以及含有环氧化反应溶剂的塔底物流。
所述脱丙烯塔被配置为在运行状态下足以从含有环氧丙烷和丙烯的馏出物中分离出至少部分丙烯，得到含有丙烯的气相回收物流以及含有环氧丙烷的物流。
所述环氧丙烷吸收塔被配置为在运行状态能从所述环氧丙烷的物流与吸收剂接触，得到含丙烯的加工物流以及含有环氧丙烷的吸收物流，所述环氧丙烷吸收塔的加工物流输出端口与所述丙烯回收单元的分离容器的待分离物料输入端口连通。
优选地，所述环氧丙烷吸收塔的吸收物流输出端口与所述脱环氧丙烷塔的待分离物流输入端口连通。
根据本发明的分离装置，优选包括换热器，所述换热器用于将脱环氧丙烷塔的塔顶得到的含有环氧丙烷和丙烯的流出物与从脱丙烯塔的塔顶得到的含有丙烯的气相回收物流进行换热，以将含有丙烯的气相回收物流降温，进一步回收环氧丙烷。
根据本发明的第六个方面，本发明提供了一种环氧化系统，该系统包括环氧化反应装置、环氧化反应产物分离装置以及丙烯循环装置，其中，所述环氧化反应产物分离装置为根据本发明第五个方面所述的装置。
所述环氧化反应装置的环氧化反应产物输出端口与所述环氧化反应产物分离装置的待分离物料输入端口连通，所述环氧化反应产物分离装置中丙烯回收单元的回收丙烯输出端口与所述丙烯循环装置的循环丙烯输入端口连通，所述丙烯循环装置的循环丙烯输出端口与所述环氧化反应装置的丙烯进料端口连通。
所述环氧化反应装置包括至少一个环氧化反应器，所述环氧化反应器优选为固定床反应器，更优选为管式固定床反应器，所述环氧化反应器的数量为两个以上，所述环氧化反应器优选为串联连接的2-10个反应器。
以下结合实施例详细说明本发明，但并不因此限制本发明的范围。
以下实施例和对比例中，采用气相色谱法测定液相物流和气相物流的组成。
以下实施例和对比例中，如未特别说明，压力均为表压，理论塔板数均为自上而下计的理论塔板数。
实施例1-5用于说明本发明。
实施例1
本实施例采用图1示出的分离流程对具有如下组成的环氧化反应产物H0进行处理：以环氧化反应产物H0的总量为基准，该环氧化反应产物H0含有：14重量％环氧丙烷，7.2重量％丙烯、0.6重量％丙烷，63.5重量％甲醇，0.2重量％过氧化氢，13.4重量％水。
(1)环氧化反应产物H0进入脱环氧丙烷塔1中进行蒸馏，从塔顶得到含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1、以及含有甲醇的塔底物流H2。脱环氧丙烷塔1的塔顶温度为69℃，塔顶压力为0.1MPag，无回流，脱环氧丙烷塔1的理论塔板数为35，塔顶进料。
以含有甲醇的塔底物流H2的总量为基准，环氧丙烷的含量为0.005重量％。
(2)含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1进入脱丙烯塔2中进行蒸馏，从脱丙烯塔2的塔顶得到含有丙烯的气相清除物流，从脱丙烯塔2的塔底采出环氧丙烷物流PO。脱丙烯塔2的塔顶温度为36℃，塔顶压力为0.1MPag，无回流，塔顶进料，脱丙烯塔2的理论塔板数为25。
环氧丙烷物流PO中的丙烯含量为0.002重量％。
(3)含有丙烯的气相清除物流与含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1换热进行降温后，进入环氧丙烷吸收塔3中与作为吸收剂M1的甲醇接触，从环氧丙烷吸收塔3的塔顶得到含丙烯的加工物流H3，从环氧丙烷吸收塔3的塔底得到含有环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4，将含有环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4循环送入脱环氧丙烷塔1中进行分离。甲醇的进料流量为65kg/h，含有丙烯的气相清除物流的进料流量为36.9kg/h。吸收塔内的温度为25℃，吸收塔内的压力为0.04MPag，环氧丙烷吸收塔3的理论塔板数为25，吸收剂从塔顶进料，含有丙烯的气相清除物流从塔底进料。
(4)将含丙烯的加工物流H3在压缩机6和冷却器7中调节压力和温度后，进入缓冲罐8中进行气液分离，得到气相分离物流H6、以及液相分离物流H5。压缩机6的压缩比为12.1，保持缓冲罐8内的压力为1.6MPag，温度为40℃。
以含丙烯的加工物流H3中的丙烷的总量为基准，处于液相分离物流H5中的丙烷的含量为82重量％。
(5)将液相分离物流H5分为第一液相分离物流L1和第二液相分离物流L2，以液相分离物流H5的总量为基准，第一液相分离物流L1的含量为15重量％。
第一液相分离物流L1进入丙烯精制塔4中进行蒸馏，从丙烯精制塔的塔顶得到丙烯精制物流L3，从丙烯精制塔的塔底得到丙烷物流L4。丙烯精制塔4的塔顶温度为44℃，塔顶压力为1.7MPag，回流比为10。丙烯精制塔4的理论塔板数为200，第一液相分离物流L1的进料位置所处的理论塔板数为110。
丙烯精制物流L3中丙烷的含量为0.2重量％，以第一液相分离物流L1中的丙烯的总量为基准，进入丙烷物流L4中的丙烯的含量为3.5重量％。
(6)气相分离物流H6与氮气混合后进入丙烯吸收塔5中，与进入丙烯吸收塔5的作为吸收剂M的甲醇接触，从丙烯吸收塔5的塔顶得到含有氧气的气相物流G1，从丙烯吸收塔5的塔底得到含有丙烯的丙烯吸收物流L5。甲醇的进料流量为28kg/h，气相分离物流H6的进料流量为7kg/h，氮气的进料流量为1.8kg/h。丙烯吸收塔5内的温度为15℃，丙烯吸收塔5内的压力为1.2MPag，丙烯吸收塔5的理论塔板数为25，吸收剂M2从塔顶进料，气相分离物流H6和氮气从塔底进料。含有氧气的气相物流G1中的氧气的含量为5.3体积％，丙烯的含量为0.02体积％。
(7)将第二液相分离物流L2、丙烯精制物流L3和丙烯吸收物流作为回收丙烯。
以第二液相分离物流L2和丙烯精制物流L3的总量为基准，甲醇的含量为4重量％，丙烯的含量为93.3重量％，丙烷的含量为2.5重量％，氧气的含量为0.1重量％，氮气的含量为0.1重量％。丙烯吸收物流L5中的丙烷的含量为0.9重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.71％。
采用GBT50441-2016方法核算步骤(1)至步骤(7)的能耗，并将其能耗作为标准能耗。
对比例1
对比例1采用图2示出的流程对与实施例1相同的环氧化反应产物H0进行分离，其中，对比例1中采用与实施例1相同的方法进行步骤(1)至步骤(4)，得到气相分离物流H6、以及液相分离物流H5，气相分离物流H6采用与实施例1步骤(6)相同的方法进行吸收分离。对比例1与实施例1的区别在于：
(1)液相分离物流H5不经进一步处理直接输出。
(2)步骤(6)中丙烯吸收塔5塔底得到的丙烯吸收物流L5进入解吸塔9中进行解吸，从解吸塔9的塔顶得到含有丙烯和丙烷的塔顶物流，从解吸塔9的塔底得到吸收剂，将回收的吸收剂送入丙烯吸收塔5中循环使用。将含有丙烯和丙烷的塔顶物流压缩后送入丙烯精制塔10中进行蒸馏分离，从塔顶得到丙烯精制物流L7，从丙烯精制塔10的塔底得到丙烷物流L6。解吸塔9内的温度为20℃，压力为1MPag。丙烯精制塔10的塔顶温度为43℃，塔顶压力为1.7MPag，回流比为10。丙烯精制塔10的理论塔板数为200，进料位置所处的理论塔板数为110。
(7)将液相分离物流H5和丙烯精制物流L3合并作为回收丙烯。
以该回收丙烯的总量为基准，甲醇的含量为4重量％，丙烯的含量为92.9重量％，丙烷的含量为2.8重量％，氧气的含量为0.2重量％，氮气的含量为0.1重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.70％。
以实施例1的能耗为标准能耗，对比例1的总能耗比实施例1的标准能耗高23kg标油/吨环氧丙烷。
对比例2
对比例2对与实施例1相同的环氧化反应产物H0进行分离，其中，对比例1中采用与实施例1相同的方法进行步骤(1)至步骤(4)，得到气相分离物流H6、以及液相分离物流H5，气相分离物流H6采用与实施例1步骤(6)相同的方法进行吸收分离。对比例2与实施例1的区别在于：
(1)不将液相分离物流H5进行分流，而是全部送入丙烯精制塔4中进行蒸馏。丙烯精制塔4的操作条件与实施例1相同。
(2)将从丙烯精制塔4的塔顶得到的丙烯精制物流作为回收丙烯。
以该回收丙烯的总量为基准，甲醇的含量为0重量％，丙烯的含量为99.6重量％，丙烷的含量为0.2重量％，氧气的含量为0.1重量％，氮气的含量为0.1重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.71％。
以实施例1的能耗为标准能耗，对比例2的总能耗比实施例1的标准能耗高55kg标油/吨环氧丙烷。
对比例3
对比例3对与实施例1相同的环氧化反应产物H0进行分离，其中，对比例3采用与实施例1相同的方法进行步骤(1)至步骤(3)，得到含丙烯的加工物流H3。对比例3与实施例1的区别在于：
(1)将含丙烯的加工物流H3进行两级压缩，两级压缩后的压力为1.6MPaG，分离出不凝气得到液相，不凝气外排。
(2)将液相送入丙烯精制塔中进行蒸馏，从丙烯精制塔的塔顶得到丙烯精制物流L3，从丙烯精制塔的塔底得到丙烷物流L4。丙烯精制塔4的操作条件与实施例1相同。
(3)丙烯精制塔4的塔顶得到的丙烯精制物流L3作为回收丙烯。
以该回收丙烯的总量为基准，丙烯的含量为99.6重量％，丙烷的含量为0.2重量％，氧气的含量为0.1重量％，氮气的含量为0.1重量％。排放的不凝气中丙烯含量为83重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为80.2％。
以实施例1的能耗为标准能耗，对比例3的总能耗比实施例1的标准能耗高54kg标油/吨环氧丙烷。
实施例2
采用与实施例1相同的方法对环氧化反应产物H0进行分离，得到回收丙烯，不同的是：步骤(4)中，压缩机6的压缩比为11.8，保持缓冲罐8内的压力为1.3MPag，温度为40℃。以含丙烯的加工物流H3中的丙烷的总量为基准，处于液相分离物流H5中的丙烷的含量为43重量％。
以第二液相分离物流L2和丙烯精制物流L3的总量为基准，甲醇的含量为5.5重量％，丙烯的含量为92.4重量％，丙烷的含量为1.9重量％，氧气的含量为0.1重量％，氮气的含量为0.1重量％。丙烯吸收物流L5中的丙烷的含量为1.4重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.70％。
以实施例1的能耗为标准能耗，实施例2的总能耗比实施例1的标准能耗高1kg标油/吨环氧丙烷。
实施例3
采用与实施例1相同的方法对环氧化反应产物H0进行分离，得到回收丙烯，不同的是，步骤(5)中，丙烯精制塔4的操作条件为：
丙烯精制塔4的塔顶温度为42℃，塔顶压力为1.7MPag，回流比为5。丙烯精制塔4的理论塔板数为100，第一液相分离物流L1的进料位置所处的理论塔板数为55。
丙烯精制物流L3中丙烷的含量为4.4重量％，以第一液相分离物流L1中的丙烯的总量为基准，进入丙烷物流L4中的丙烯的含量为4.5重量％。
将第二液相分离物流L2、丙烯精制物流L3以及丙烯吸收物流L5作为回收丙烯。
以第二液相分离物流L2和丙烯精制物流L3的总量为基准，甲醇的含量为4重量％，丙烯的含量为92.5重量％，丙烷的含量为3.3重量％，氧气的含量为0.1重量％，氮气的含量为0.1重量％。丙烯吸收物流L5中的丙烷的含量为0.9重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.68％。
以实施例1的能耗为标准能耗，实施例3的总能耗比实施例1的标准能耗低2kg标油/吨环氧丙烷。
实施例4
采用与实施例1相同的方法对环氧化反应产物H0进行分离，得到回收丙烯，不同的是：
步骤(5)中，将液相分离物流H5分为第一液相分离物流L1和第二液相分离物流L2，以液相分离物流H5的总量为基准，第一液相分离物流L1的含量为50重量％。
第一液相分离物流L1进入丙烯精制塔4中在与实施例1相同的条件下进行蒸馏，从丙烯精制塔的塔顶得到丙烯精制物流L3，从丙烯精制塔的塔底得到丙烷物流L4。
丙烯精制物流L3中丙烷的含量为0.2重量％，以第一液相分离物流L1中的丙烯的总量为基准，进入丙烷物流L4中的丙烯的含量为2.0重量％。
将第二液相分离物流L2、丙烯精制物流L3以及丙烯吸收物流L5作为回收丙烯。
以第二液相分离物流L2和丙烯精制物流L3的总量为基准，甲醇的含量为2.5重量％，丙烯的含量为95.4重量％，丙烷的含量为1.8重量％，氧气的含量为0.2重量％，氮气的含量为0.1重量％。丙烯吸收物流L5中的丙烷的含量为0.9重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.66％。
以实施例1的能耗为标准能耗，实施例4的总能耗比实施例1的标准能耗高20kg标油/吨环氧丙烷。
实施例5
本实施例采用图1示出的分离流程对具有如下组成的环氧化反应产物H0进行处理：以环氧化反应产物H0的总量为基准，该环氧化反应产物H0含有14重量％环氧丙烷，7.2重量％丙烯、0.6重量％丙烷，63.5重量％甲醇，0.2重量％过氧化氢，13.4重量％水。
(1)环氧化反应产物H0进入脱环氧丙烷塔1中进行蒸馏，从塔顶得到含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1、以及含有甲醇的塔底物流H2。脱环氧丙烷塔1的塔顶温度为69℃，塔顶压力为0.1MPag，无回流，脱环氧丙烷塔1的理论塔板数为35，塔顶进料。
以含有甲醇的塔底物流H2的总量为基准，环氧丙烷的含量为0.005重量％。
(2)含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1进入脱丙烯塔2中进行蒸馏，从脱丙烯塔2的塔顶得到含有丙烯的气相清除物流，从脱丙烯塔2的塔底采出环氧丙烷物流PO。脱丙烯塔2的塔顶温度为39℃，塔顶压力为0.1MPag，无回流，塔顶进料，脱丙烯塔2的理论塔板数为25。
环氧丙烷物流PO中的丙烯含量为0.002重量％。
(3)含有丙烯的气相清除物流与含有环氧丙烷和未反应的丙烯的馏出物H1进行换热后，进入环氧丙烷吸收塔3中与作为吸收剂M1的甲醇接触，环氧丙烷吸收塔3的塔顶得到含丙烯的加工物流H3，从环氧丙烷吸收塔3的塔底得到含有环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4，将含有环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流H4循环送入脱环氧丙烷塔1中进行分离。甲醇的进料流量为65kg/h，含有丙烯的气相清除物流的进料流量为36.9kg/h。吸收塔内的温度为25℃，吸收塔内的压力为0.04MPag，环氧丙烷吸收塔3的理论塔板数为25，吸收剂从塔顶进料，含有丙烯的气相清除物流从塔底进料。
(4)将含丙烯的加工物流H3在压缩机6和冷却器7中调节压力和温度后，进入缓冲罐8中进行气液分离，得到气相分离物流H6、以及液相分离物流H5。压缩机6的压缩比为13.6，保持缓冲罐8内的压力为1.8MPag，温度为45℃。
以含丙烯的加工物流H3中的丙烷的总量为基准，处于液相分离物流H5中的丙烷的含量为85重量％。
(5)将液相分离物流H5分为第一液相分离物流L1和第二液相分离物流L2，以液相分离物流H5的总量为基准，第一液相分离物流L1的含量为20重量％。
第一液相分离物流L1进入丙烯精制塔4中进行蒸馏，从丙烯精制塔的塔顶得到丙烯精制物流L3，从丙烯精制塔的塔底得到丙烷物流L4。丙烯精制塔4的塔顶温度为44℃，塔顶压力为1.7MPag，回流比为10。丙烯精制塔4的理论塔板数为200，第一液相分离物流L1的进料位置所处的理论塔板数为108。
丙烯精制物流L3中丙烷的含量为0.2重量％，以第一液相分离物流L1中的丙烯的总量为基准，进入丙烷物流L4中的丙烯的含量为3.5重量％。
(6)气相分离物流H6与氮气混合后进入丙烯吸收塔5中，与进入丙烯吸收塔5的作为吸收剂M2的甲醇接触，从丙烯吸收塔5的塔顶得到含有氧气的气相物流G1，从丙烯吸收塔5的塔底得到含有丙烯的丙烯吸收物流L5。甲醇的进料流量为28kg/h，气相分离物流H6的进料流量为6.8kg/h，氮气的进料流量为1.8kg/h。丙烯吸收塔5内的温度为15.3℃，丙烯吸收塔5内的压力为1.2MPag，丙烯吸收塔5的理论塔板数为25，吸收剂从塔顶进料，气相分离物流H6和氮气从塔底进料。含有氧气的气相物流G1中的氧气的含量为5.0体积％，丙烯的含量为0.005体积％。
(7)将第二液相分离物流L2、丙烯精制物流L3以及丙烯吸收物流L5合并作为回收丙烯。
以第二液相分离物流L2和丙烯精制物流L3的总量为基准，甲醇的含量为4重量％，丙烯的含量为93.3重量％，丙烷的含量为2.3重量％，氧气的含量为0.3重量％，氮气的含量为0.1重量％。丙烯吸收物流L5中的丙烷的含量为0.9重量％。
以环氧化反应产物H0中的丙烯的总量为基准，丙烯的总回收率为99.70％。
以实施例1的能耗为标准能耗，实施例5的总能耗比实施例1的标准能耗高3kg标油/吨环氧丙烷。
实施例1-5的结果证实，采用本发明的方法从环氧化反应产物中回收丙烯，不仅能降低回收的丙烯中的丙烷含量，而且能有效地降低分离能耗，获得较高的经济性。同时，根据本发明的方法还能有效地回收丙烯，获得较高的丙烯回收率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (55)

1.一种环氧化方法，该方法包括以下步骤：
环氧化反应步骤，在环氧化反应步骤中，将丙烯和过氧化物与环氧化催化剂在环氧化反应溶剂中接触，得到含有环氧丙烷、未反应的丙烯和环氧化反应溶剂的环氧化反应产物；
环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤，在环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤中，将所述环氧化反应产物进行分离，得到回收丙烯；
丙烯循环步骤，在丙烯循环步骤中，将至少部分回收丙烯送入环氧化反应步骤中，作为环氧化反应步骤中的至少部分丙烯；
所述环氧化反应产物分离和丙烯回收步骤包括：
环氧化反应产物分离步骤，在环氧化反应产物分离步骤中，从所述环氧化反应产物中分离出含丙烯的加工物流；
丙烯回收步骤，在丙烯回收步骤中，采用包括以下步骤的方法从所述含丙烯的加工物流中回收丙烯：
气液分离步骤，在气液分离步骤中，将所述加工气流中的部分丙烯以及至少部分丙烷冷凝形成液相，得到含有丙烯和丙烷的液相分离物流、以及含有丙烯和氧气的气相分离物流；
丙烯精制步骤，在丙烯精制步骤中，将所述液相分离物流分为第一液相分离物流和第二液相分离物流，将所述第一液相分离物流进行分离，得到丙烷含量降低的丙烯精制物流以及丙烯含量降低的丙烷物流，以所述液相分离物流的总量为基准，第一液相分离物流的含量为10-95重量％；
吸收步骤，在吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂接触，得到含有氧气的洗脱气流、以及含有吸收剂和丙烯的吸收物流，所述吸收剂为选自醇、醚、酯和烃中的一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，气液分离步骤中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷的总量为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量为20重量％以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，气液分离步骤中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷的总量为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量为35-90重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，气液分离步骤中，所述冷凝的条件使得以所述加工气流中的丙烷的总量为基准，处于所述液相分离物流中的丙烷的含量为40-85重量％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，气液分离步骤中，调节所述加工气流的温度和/或压力，将所述加工气流中的部分丙烯以及部分丙烷冷凝。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，气液分离步骤中，调节所述加工气流的温度和压力，将所述加工气流中的部分丙烯以及部分丙烷冷凝。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，气液分离步骤中，将所述加工气流的温度调节为30-60℃。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其中，气液分离步骤中，将所述加工气流的温度调节为35-50℃。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其中，气液分离步骤中，将所述加工气流的压力调节为1-2MPa，所述压力为表压。
10.根据权利要求5或6所述的方法，其中，气液分离步骤中，将所述加工气流的压力调节为1.3-1.8MPa，所述压力为表压。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，丙烯精制步骤中，以所述液相分离物流的总量为基准，第一液相分离物流的含量为12-40重量％。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，丙烯精制步骤中，以所述液相分离物流的总量为基准，第一液相分离物流的含量为15-20重量％。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，丙烯精制步骤中，将第一液相分离物流在丙烯精制塔中进行蒸馏，从塔顶得到丙烷含量降低的丙烯精制物流，从塔底得到丙烯含量降低的丙烷物流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述丙烯精制塔的理论塔板数为TD，所述第一液相分离物流的进料位置所处的理论塔板数为TL，TL/TD为0.2-0.8。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述丙烯精制塔的理论塔板数为TD，所述第一液相分离物流的进料位置所处的理论塔板数为TL，TL/TD为0.4-0.6。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述丙烯精制塔的理论塔板数TD在40-240的范围内。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的塔顶温度为30-60℃，所述丙烯精制塔的塔顶压力为1-2.5MPa，所述丙烯精制塔的回流比为5-15，所述塔顶压力以表压计。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的塔顶温度为35-55℃，所述丙烯精制塔的塔顶压力为1.2-2.2MPa，所述塔顶压力以表压计。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，蒸馏过程中，所述丙烯精制塔的塔顶温度为40-45℃，所述丙烯精制塔的塔顶压力为1.5-2MPa，所述塔顶压力以表压计。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，吸收步骤中，所述吸收剂为醇。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，吸收步骤中，所述吸收剂为甲醇。
22.根据权利要求1、20和21中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂与所述气相分离物流的质量比为2-8：1。
23.根据权利要求1、20和21中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂与所述气相分离物流的质量比为3-6：1。
24.根据权利要求1、20和21中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂与所述气相分离物流的质量比为4-5：1。
25.根据权利要求1所述的方法，其中，吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂在吸收塔中接触，所述吸收塔的理论塔板数为5-30。
26.根据权利要求1所述的方法，其中，吸收步骤中，将所述气相分离物流与吸收剂在吸收塔中接触，所述吸收塔的理论塔板数为10-25。
27.根据权利要求1、25和26中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔的温度为10-40℃，所述吸收塔的压力为1-2MPa，所述压力为表压。
28.根据权利要求1、25和26中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔的温度为12-30℃，所述吸收塔的压力为1.2-1.8MPa，所述压力为表压。
29.根据权利要求1、25和26中任意一项所述的方法，其中，所述吸收塔的温度为15-25℃。
30.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气相分离物流与所述吸收剂的接触在至少一种稀释气体的存在下进行；
所述稀释气体为惰性气体；
所述稀释气体的用量使得，所述洗脱气流中氧气的含量为低于12体积％。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述稀释气体为氮气和零族气体中的一种或两种以上。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述稀释气体为氮气。
33.根据权利要求30所述的方法，其中，所述稀释气体的用量使得，所述洗脱气流中氧气的含量为不高于8体积％。
34.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述加工气流的总量为基准，丙烯的含量为65-90.5重量％，丙烷的含量为0.1-35重量％，氧气的含量为0.1-9.4重量％。
35.根据权利要求1所述的方法，其中，环氧化反应产物分离步骤中，将环氧化反应产物在第一分离塔中进行第一蒸馏，得到含有环氧丙烷、丙烯和丙烷的馏出物、以及含有环氧化反应溶剂的塔底物流，将所述馏出物在第二分离塔中进行第二蒸馏，得到含有丙烯的气相清除物流、以及含有环氧丙烷的环氧丙烷物流，将所述气相清除物流与吸收剂接触，得到含丙烯的加工物流以及含有吸收剂和环氧丙烷的环氧丙烷吸收物流。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，将所述环氧丙烷吸收物流送入所述第一分离塔中进行蒸馏。
37.根据权利要求35所述的方法，其中，所述第一分离塔的压力为0.01-0.5MPa，所述压力以表压计，所述第一分离塔的塔顶温度为60-110℃。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述第一分离塔的压力为0.05-0.2MPa，所述压力以表压计。
39.根据权利要求35-38中任意一项所述的方法，其中，所述第一分离塔的理论塔板数为10-50。
40.根据权利要求35所述的方法，其中，所述第二分离塔的塔顶压力为0.01-0.5MPa，所述塔顶压力以表压计；所述第二分离塔的塔顶温度为35-80℃。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第二分离塔的塔顶压力为0.05-0.2MPa，所述塔顶压力以表压计。
42.根据权利要求35所述的方法，其中，环氧化反应产物分离步骤中，所述吸收剂为醇。
43.根据权利要求35所述的方法，其中，环氧化反应产物分离步骤中，所述吸收剂为C1-C5的醇。
44.根据权利要求35所述的方法，其中，环氧化反应产物分离步骤中，所述吸收剂为甲醇。
45.根据权利要求35所述的方法，其中，将第一分离塔塔顶得到的馏出物与第二分离塔塔顶得到的气相清除物流进行换热。
46.根据权利要求1所述的方法，其中，以环氧化反应产物的总量为基准，所述环氧化反应产物中丙烯的含量为1-25重量％，丙烷的含量为0.1-10重量％。
47.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧化反应溶剂为C1-C5的醇。
48.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧化反应溶剂为甲醇。
49.一种环氧化装置，该装置包括环氧化反应装置、环氧化反应产物分离装置以及丙烯循环装置，所述环氧化反应装置的环氧化反应产物输出端口与所述环氧化反应产物分离装置的待分离物料输入端口连通，所述环氧化反应产物分离装置中丙烯回收单元的回收丙烯输出端口与所述丙烯循环装置的循环丙烯输入端口连通，所述丙烯循环装置的循环丙烯输出端口与所述环氧化反应装置的丙烯进料端口连通，其特征在于，所述环氧化反应产物分离装置包括环氧化反应产物分离单元以及丙烯回收单元，所述丙烯回收单元与所述环氧化反应产物分离单元的含有丙烯的气相物流输出端口连通，其特征在于，所述丙烯回收单元为一种丙烯回收设备，所述丙烯回收设备包括气液分离器、液相物流分流器、丙烯-丙烷分离塔以及吸收塔，
所述气液分离器具有用于输入待分离物料的输入管路、用于输出气相物料的气相物流输出管路以及用于输出液相物料的液相物流输出管路，所述输入管路设置有调节元件，所述调节元件被设置为能使得待分离物流中的部分物质在气液分离器中发生冷凝；
所述液相物流分流器包括输入总管、第一输出分管和第二输出分管，所述液相物流分流器与所述气液分离器的液相物流输出管路连通，所述第一输出分管与所述丙烯-丙烷分离塔的待分离物料输入管路连通；
所述吸收塔的待分离物料输入端口与所述气液分离器的气相物流输出管路连通。
50.根据权利要求49所述的装置，其中，所述丙烯-丙烷塔被配置为能将进入该塔内的液相物流分离成为含有丙烯的塔顶物流以及含有丙烷的塔底物流。
51.根据权利要求49所述的装置，其中，所述环氧化反应产物分离单元包括脱环氧丙烷塔、脱丙烯塔以及环氧丙烷吸收塔，所述脱环氧丙烷塔的塔顶馏出物输出端口与所述脱丙烯塔的待分离物料输入端口连通，所述脱丙烯塔的塔底物料输出端口与所述环氧丙烷吸收塔的待分离物料输入端口连通。
52.根据权利要求51所述的装置，其中，所述脱环氧丙烷塔被配置为在运行状态下足以将环氧化反应产物分离成为含有环氧丙烷和丙烯的馏出物、以及含有环氧化反应溶剂的塔底物流。
53.根据权利要求51所述的装置，其中，所述脱丙烯塔被配置为在运行状态下足以从含有环氧丙烷和丙烯的馏出物中分离出至少部分丙烯，得到含有丙烯的气相回收物流以及含有环氧丙烷的物流。
54.根据权利要求51-53中任意一项所述的装置，其中，该装置还包括换热器，所述换热器用于将脱环氧丙烷塔的塔顶得到的含有环氧丙烷和丙烯的流出物与从脱丙烯塔的塔顶得到的含有丙烯的气相回收物流进行换热。
55.根据权利要求49所述的装置，其中，环氧化反应装置的丙烯输入端口与环氧化反应产物分离装置中的第二输出分管、丙烯-丙烷分离塔的塔顶物流输出端口以及吸收塔的塔底物流输出端口连通。
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