CN116003207A - 丙烯混合气的纯化方法和纯化循环丙烯的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法和纯化循环丙烯的装置和方法,该方法包括:将含有含氧有机物的丙烯混合气采用吸收剂进行吸收,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩;将含有含氧有机物的吸收液送入萃取塔进行萃取分离。本发明能够解决现有技术存在的回收丙烯夹带环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等组分,在压缩升压伴随的升温过程中发生聚合反应形成聚合物,影响压缩机性能和降低环氧丙烷收率的问题。本发明的方法可以较好用于环氧丙烷的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法,和采用本发明的纯化方法纯化循环丙烯的方法,以及一种纯化循环丙烯的装置和一种纯化循环丙烯的方法。
背景技术
环氧丙烷(PO)是重要的有机化工原料,是除聚丙烯外的第二大丙烯衍生物,最大用途是制聚多元醇(聚醚),进而制造聚氨酯,在美国和西欧的用途分配中,这方面的用途分别占60%和70%以上。环氧丙烷用于制取非离子表面活性剂和丙烯醇、丙二醇、异丙醇胺、丙醛、合成甘油、有机酸、合成树脂、泡沫塑料、增塑剂、乳化剂、湿润剂、洗涤剂、杀菌剂、熏蒸剂等。环氧丙烷衍生的精细化学品几乎应用于所有工业部门和日常生活中。
过氧化物法生产环氧丙烷主要过程为有机过氧化氢的制造,用过氧化物将丙烯氧化。目前,环氧丙烷联产苯乙烯(PO/SM)、环氧丙烷联产甲基叔丁基醚(PO/MTBE)、过氧化氢直接氧化法(HPPO法)、过氧化氢异丙苯法(CHP法)、是国内外环氧丙烷生产新工艺的研究热点。该反应无论是生产有机过氧化氢或在催化剂存在下将过氧化物的氧转移到丙烯分子上都是液相反应,该方法除主产品环氧丙烷外,还有联产品。目前已经实现工业化的有乙苯哈康法和异丁烷哈康法。乙苯哈康法以乙苯为原料经氧化制乙苯氢过氧化物,在环烷酸铜等催化剂作用下,进行丙烯环氧化反应,得到环氧丙烷,同时得到α化苯乙醇,经脱水可得到苯乙烯。乙苯氧化的反应温度为130~150,,压力为0.07~0.14MPa,生成乙苯氢过氧化物的选择性达90%,环氧化温度为50~120氧,压力为常压~0.864MPa。例如将乙苯氢过氧化物14%、丙烯35%、乙苯50%、α、苯乙醇1%(质量分数)的混合物加入0.4%环烷酸锰-环烷酸钠(nMo/nNa=2,摩尔比)作催化剂,在100剂反应1.5h,得到乙苯氢过氧化物的转化率为99%,生成环氧丙烷的选择性78%,反应产物经蒸馏处理可得环氧丙烷成品,而α,苯乙醇在脱水反应器用TiO3-Al2O3作催化剂,在250~280剂脱水,100%转化为苯乙烯,其选择性为92%。该方法特点:成本低,经济合理,三废少,同时有联产苯乙烯。异丁烷哈康法是以异丁烷为原料,经氧化剂叔丁基氢过氧化物再与丙烯反应得环氧丙烷和叔丁醇,工艺过程与乙苯哈康法类似。制取叔丁基氢过氧化物是在100~110制,不用催化剂,通常用叔丁基氢过氧化物作引发剂,丙烯环氧化的反应条件是反应温度121化,压力4.1MPa。在钼催化剂存在下进行,反应时间0.5h,环氧丙烷的产率为88%(以过氧化物计),选择性81%。此法可以联产叔丁醇,产率约60%,反应方程式为(CH3)2CHCH3+O2→OCH3)3COOH+(CH3)3COH。
目前,生产PO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%。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。
在环氧丙烷生产过程中,均涉及到丙烯回收循环使用和环氧丙烷分离。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的回收丙烯夹带环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等组分,在压缩升压伴随的升温过程中发生聚合反应形成聚合物,影响压缩机性能和降低环氧丙烷收率的问题;提供一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法,和采用本发明的纯化方法纯化循环丙烯的方法,以及一种纯化循环丙烯的装置和一种纯化循环丙烯的方法。
本发明人经过研究发现,采用水洗脱除丙烯气体中的环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等含氧化合物组分不影响后续的丙烯气体纯化,同时还能够抑制聚合发生导致的工艺缺陷。
根据本发明的第一方面,本发明提供一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法,该方法包括:将含有含氧有机物的丙烯混合气送入吸收塔采用吸收剂吸收其中的含氧有机物,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩;将含有含氧有机物的吸收液送入萃取塔进行萃取分离。
根据本发明的第二方面,本发明提供一种采用本发明所述的纯化方法纯化循环丙烯的方法,该方法包括:
a)低压丙烯回收塔塔顶气送入吸收塔采用吸收剂进行吸收,吸收后的气相进行气液分离后,气液分离后的气体进入二级压缩;
b)含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液从萃取塔上部进入,萃取剂从下部进入萃取回收环氧丙烷;
c)萃取塔上层有机相送至粗PO塔作为进料,萃取塔下层水相大部分循环至吸收塔作为吸收液,小部分排放去后处理。
根据本发明的第三方面,本发明提供一种纯化循环丙烯的装置,该装置包括:
吸收塔,与吸收塔气相出口依次串联连通的气液分离单元和压缩单元;
萃取塔,所述萃取塔与吸收塔的液相出口连通;
其中,吸收塔用于低压丙烯回收塔塔顶气采用脱盐水进行喷淋吸收;气液分离单元用于吸收后的气相进行气液分离;压缩单元用于气液分离后的气体进行压缩;
萃取塔用于含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液进行萃取精馏。
根据本发明的第四方面,本发明提供一种纯化循环丙烯的方法,该方法包括:高压丙烯塔釜物料进入低压丙烯回收塔进料第一气液分离罐,气相从低压丙烯回收塔塔中下部进料,液相作为回流液从低压丙烯回收塔顶部进料,塔顶气进入塔顶冷凝器冷凝后,冷凝液相进入低压丙烯回收塔塔顶后冷器进行冷却,冷却后物流进入第二气液分离罐气液分离,气相进入一级压缩机,压缩后气相进入级间冷却器,冷却后气相进入第三气液分离罐,塔顶气相进入吸收塔,采用吸收液剂进行吸收,吸收后的气体进入第四气液分离罐,气液分离后,气相进入二级压缩机,经过二级压缩后的气体返回高压丙烯回收塔,吸收液进入萃取塔,采用萃取剂进行萃取回收环氧丙烷,塔顶有机相和低压丙烯回收塔釜液合并后物流去粗PO塔,塔顶为粗PO,釜液去后续分离,第二气液分离罐的液相物流、第三气液分离罐的液相物流、萃取塔的塔釜物流、第四气液分离罐的液相物流返回高压丙烯回收塔和/或低压丙烯回收塔作为进料。
本发明能够解决现有技术存在的回收丙烯夹带环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等组分,在压缩升压伴随的升温过程中环氧丙烷、醛类均会发生聚合反应形成聚合物,影响压缩机性能和降低环氧丙烷收率的问题。本发明通过对一级压缩后的塔顶气采用吸收剂例如脱盐水进行吸收例如喷淋吸收,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩,含有环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等组分的吸收液进入萃取塔采用异丙苯萃取回收环氧丙烷,萃取塔上层有机相送至粗PO塔,萃取塔下层水相大部分循环至吸收塔作为吸收液,小部分排放去后处理的技术方案。
通过采用本发明的前述技术方案,由此实现了丙烯收率大于99.9%,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至4%以下,纯化过程主要采用液液萃取,设备投资小,几乎不增加过程能耗,本发明的方法可以较好用于环氧丙烷的工业生产中。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的阐述。
附图说明
图1为根据本发明的一种优选实施方式的流程示意图。
图2为本发明的一种对比实施方式的流程示意图。
附图标记说明:
A-第一气液分离罐
B-低压丙烯回收塔
C-低压丙烯塔塔顶冷凝器
D-低压丙烯塔塔顶后冷器
E-第二气液分离罐
F-一级压缩机
G-吸收塔
H-萃取塔
I-第四气液分离罐
J-二级压缩机
K-粗PO塔
L-级间冷却器
M-第三气液分离罐
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,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。
下面结合进料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所有压力都是绝对压力。
本发明提供一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法,该方法包括:将含有含氧有机物的丙烯混合气送入吸收塔采用吸收剂吸收其中的含氧有机物,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩;
将含有含氧有机物的吸收液送入萃取塔进行萃取分离。
本发明的前述技术方案能够解决现有技术存在的回收丙烯夹带环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛等组分,在压缩升压伴随的升温过程中发生聚合反应形成聚合物,影响压缩机性能和降低环氧丙烷收率的问题。本发明通过对一级压缩后的塔顶气采用吸收剂例如脱盐水进行吸收例如喷淋吸收,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩,含有含氧化合物的吸收液进入萃取塔回收含氧化合物能够很好解决前述技术问题。
根据本发明的优选实施方式,本发明中所述含氧有机物至少含有环氧丙烷和醛,优选含有环氧丙烷,以及甲醛、乙醛和丙醛中的一种或多种,更优选含有环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛。
根据本发明的优选实施方式,所述二级压缩出口压力为2-3MPaG,出口温度为85-110℃。
根据本发明的优选实施方式,所述萃取塔操作压力为0.4~0.85MPaG。
本发明中,所述萃取剂的种类的可选范围较宽,例如可以为异丙苯、乙苯中的一种或多种,优选所述萃取剂为异丙苯。采用异丙苯作为萃取剂具有不引入系统外组分的优势技术效果。
本发明中,优选所述萃取塔萃取剂进料量和吸收液进料量质量比为0.1~1:1,优选0.15~0.6:1。采用前述优选技术方案,具有吸收效果达到接近最佳,萃取剂进料量用量最低,回收成本最低的技术效果。
本发明中,优选所述萃取塔为填料塔,更优选理论塔板数不少于10块。
本发明中,优选所述萃取塔下层水相>99%循环至吸收塔作为吸收液,<1%排放去后处理。
本发明中,优选所述吸收剂流量和丙烯混合气进料流量质量比为0.5~2:1。采用前述优选技术方案,具有吸收效果达到接近最佳,吸收剂用量最低,减少环氧丙烷水解损失的技术效果。
本发明中,所述吸收剂种类可选范围较宽,优选为脱盐水。
本发明中,优选所述吸收塔为喷淋吸收塔。
根据本发明的一种优选实施方式,所述含有含氧有机物的丙烯混合气来自于丙烯环氧化反应产物的分离产物;丙烯环氧化反应产物经高压丙烯回收塔分离,高压丙烯回收塔塔釜采出送入低压丙烯回收塔分离残余的丙烯,所述含有含氧有机物的丙烯混合气来源于所述低压丙烯回收塔塔顶排出的塔顶气。
根据本发明的一种优选实施方式,优选所述塔顶气经冷凝、冷却,然后进行一级压缩后作为所述含有含氧有机物的丙烯混合气。
根据本发明的一种优选实施方式,优选高压丙烯回收塔塔釜物料进行气液分离,气相从所述低压丙烯回收塔下部进料,液相从低压丙烯塔顶进料,从所述低压丙烯塔顶排出塔顶气然后进行冷凝、冷却之后进行一级压缩得到所述含有含氧有机物的丙烯混合气。
根据本发明的一种优选实施方式,所述低压丙烯塔塔顶气温度为10~25℃,优选15~20℃。
根据本发明的一种优选实施方式,所述一级压缩出口压力为0.15~0.30MPaG,出口温度为60~80℃。
根据本发明的一种优选实施方式,所述二级压缩出口压力为2~3MPaG,出口温度为85~110℃。
根据本发明的一种优选实施方式,吸收后的气相进行气液分离的步骤包括:先进入气液分离罐进行气液分离之后,气相再进入高效气液分离设备除液。
根据本发明的一种优选实施方式,本发明提供一种采用本发明所述的纯化方法纯化循环丙烯的方法,该方法包括:
a)低压丙烯回收塔塔顶气送入吸收塔采用吸收剂进行吸收,吸收后的气相进行气液分离后,气液分离后的气体进入二级压缩;
b)含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液从萃取塔上部进入,萃取剂从下部进入萃取回收环氧丙烷;
c)萃取塔上层有机相送至粗PO塔作为进料,萃取塔下层水相大部分循环至吸收塔作为吸收液,小部分排放去后处理。
根据本发明的优选实施方式,本发明中,一级压缩后的低压丙烯回收塔塔顶气采用脱盐水进行喷淋吸收,吸收后的气相进行气液分离后,气液分离后的气体进入二级压缩;优选包括:
b)含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛、丙醛组分的吸收液从萃取塔上部进入,采用异丙苯作为萃取剂从下部进入萃取回收环氧丙烷;
c)萃取塔上层有机相送至粗PO塔作为进料,萃取塔下层水相大部分循环至吸收塔作为吸收液,小部分排放去后处理。
根据本发明的优选实施方式,低压丙烯回收塔塔顶气温度为10~25℃,优选为15~20℃。
根据本发明的优选实施方式,所述一级压缩出口压力为0.15~0.30MPaG,出口温度为60-80℃。
根据本发明的优选实施方式,所述二级压缩出口压力为2-3MPaG,出口温度为85-110℃。
根据本发明的优选实施方式,萃取塔操作压力为0.40~0.85MPaG。
根据本发明的优选实施方式,吸收剂脱盐水流量和气相进料流量质量比为0.5:1~2.0:1。
根据本发明的优选实施方式,吸收塔吸收后的气相优选先进入气液分离罐进行气液分离之后,气相再进入高效气液分离设备除液。
根据本发明的优选实施方式,萃取塔优选填料塔,理论塔板数不少于10块。
根据本发明的优选实施方式,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比为0.1:1.0~1.0:1.0,优选0.15:1.0~0.6:1.0。
根据本发明的优选实施方式,萃取塔下层水相>99%循环至吸收塔作为吸收液,<1%排放去后处理。
本发明提供一种纯化循环丙烯的装置,该装置包括:
吸收塔G,与吸收塔气相出口依次串联连通的气液分离单元和压缩单元;
萃取塔H,所述萃取塔与吸收塔的液相出口连通;
其中,吸收塔用于低压丙烯回收塔塔顶气采用吸收剂进行喷淋吸收;气液分离单元用于吸收后的气相进行气液分离;压缩单元用于气液分离后的气体进行压缩;
萃取塔用于含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液进行萃取精馏。
根据本发明的一种优选实施方式,该装置依次包括:
低压丙烯回收塔B,设置在低压丙烯回收塔进料端的第一气液分离罐A,依次设置在低压丙烯回收塔气相出料端的塔顶冷凝器C、后冷器D、第二气液分离罐E和与第二气液分离罐气相出口依次串联连通的一级压缩机F、级间冷却器L、第三气液分离罐M;吸收塔G,所述吸收塔G与所述第三气液分离罐M的气相出口连通;
第四气液分离罐I,第四气液分离罐I与吸收塔G的气相出口连通;
二级压缩机J,所述二级压缩机J与第四气液分离罐I的气相出口连通;
萃取塔H,所述萃取塔H与所述吸收塔G的液相出口连通;
优选该装置还包括与所述萃取塔H的顶部出口和/或低压丙烯回收塔B的底部出口连通的粗PO塔K用于分离回收残余的环氧丙烷。
根据本发明的一种优选实施方式,本发明提供一种纯化循环丙烯的方法,该方法包括:高压丙烯塔釜物料1进入低压丙烯回收塔B进料第一气液分离罐A,气相2从低压丙烯回收塔塔B中下部进料,液相3作为回流液从低压丙烯回收塔B顶部进料,塔顶气4进入塔顶冷凝器C冷凝后,冷凝液相5进入低压丙烯回收塔塔顶后冷器D进行冷却,冷却后物流6进入第二气液分离罐E气液分离,气相8进入一级压缩机F,压缩后气相23进入级间冷却器L,冷却后气相24进入第三气液分离罐M,塔顶气相9进入吸收塔G,采用吸收剂10进行吸收,吸收后的气体11进入第四气液分离罐I,气液分离后,气相13进入二级压缩机J,经过二级压缩后的气体15返回高压丙烯回收塔,吸收液12进入萃取塔H,采用萃取剂16进行萃取回收环氧丙烷,塔顶有机相18和低压丙烯回收塔釜液合并后物流20去粗PO塔K,塔顶为粗PO21,釜液22去后续分离,第二气液分离罐E的液相物流7、第三气液分离罐M的液相物流25、萃取塔H的塔釜物流17、第四气液分离罐I的液相物流14返回高压丙烯回收塔和/或低压丙烯回收塔作为进料。
根据本发明,优选所述萃取塔的操作条件包括:所述萃取塔操作压力为0.40~0.85MPaG。
根据本发明,优选所述萃取剂为甲丙苯和/或异丙苯。
根据本发明,优选所述萃取塔萃取剂进料量和吸收液进料量质量比为0.1~1:1,优选0.15~0.6:1。
根据本发明,优选所述萃取塔为填料塔,理论塔板数不少于10块。
根据本发明,优选所述萃取塔下层水相>99%循环至吸收塔作为吸收液,<1%排放去后处理。
根据本发明,优选所述吸收塔的操作条件包括:所述吸收剂流量和丙烯混合气进料流量质量比为0.5-2:1。
根据本发明,优选所述吸收剂为脱盐水。
根据本发明,优选所述吸收塔为喷淋吸收塔。
根据本发明,优选所述低压丙烯塔塔顶气4温度为10~25℃,优选15~20℃。
根据本发明,优选所述一级压缩出口压力为0.15~0.30MPaG,出口温度为60-80℃。
根据本发明,所述二级压缩出口压力为2~3MPaG,出口温度为85~110℃。
根据本发明,优选所述一级压缩机的操作条件包括:入口压力为0.15~0.9MPaG。
根据本发明,优选第一气液分离罐(A)的操作温度为:70~90℃。
根据本发明,优选第二气液分离罐(E)的操作温度为:32~40℃。
根据本发明,优选第三气液分离罐(M)的操作温度为:32~40℃。
根据本发明,优选第四气液分离罐(I)的操作温度为:32~40℃。
根据本发明,优选塔顶冷凝器(C)的操作温度为:32~40℃。
根据本发明,优选后冷器(D)的操作温度为:15~25℃。
根据本发明,优选级间冷却器(L)的操作温度为:32~40℃。
根据本发明的优选实施方式,本发明的方法包括:
丙烯环氧化反应产物送入高压丙烯回收塔分离,塔顶采出回收绝大部分的丙烯,塔釜采出作为本发明所述高压丙烯塔釜物料1。
本发明中,高压丙烯回收塔用于丙烯环氧化反应产物进行分离,塔顶采出并回收绝大部分的丙烯,塔釜采出送入所述低压丙烯回收塔分离残余的丙烯。
本发明中,低压丙烯回收塔分离残余的丙烯后的塔釜液相送入粗PO塔,粗PO塔顶分离绝大部分环氧丙烷;
本发明中,粗PO塔用于分离各个物料中的环氧丙烷。
本发明中,所处理的原料丙烯环氧化反应产物是有机氢过氧化物与烯烃环氧化反应得到的反应溶液。有机氢过氧化物与烯烃环氧化反应是为现有技术所公开的,根据有机氢过氧化物的不同,可以有过氧化氢异丙苯法(CHP法)和过氧化氢乙苯法(EBHP法)。环氧烷烃为环氧丙烷、环氧丁烷、或其同分异构体,优选为环氧丁烷,更优选为1,2-环氧丁烷。以生产1,2-环氧丁烷为例,过氧化氢异丙苯法(CHP法)以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,CHP使1-丁烯环氧化得到1,2-环氧丁烷和α氧丁烷二甲基苄醇,α,αα二甲基苄醇氢解生成异丙苯,异丙苯氧化后生成CHP循环使用。
实施例1
如图1所示,高压丙烯塔釜物料1进入低压丙烯回收塔B进料第一气液分离罐A,气相2从低压丙烯回收塔塔B中下部进料,液相3作为回流液从低压丙烯回收塔B顶部进料,塔顶气4进入塔顶冷凝器C冷凝后,冷凝液相5进入低压丙烯回收塔塔顶后冷器D进行冷却,冷却后物流6进入第二气液分离罐E气液分离,气相8进入一级压缩机F,压缩后气相23进入级间冷却器L,冷却后气相24进入第三气液分离罐M,塔顶气相9进入吸收塔G,采用吸收剂10进行吸收,吸收后的气体11进入第四气液分离罐I,气液分离后,气相13进入二级压缩机J,经过二级压缩后的气体15返回高压丙烯回收塔,吸收液12进入萃取塔H,萃取塔操作压力为0.80MPaG,萃取塔为填料塔,理论塔板数为20,采用萃取剂16异丙苯进行萃取回收环氧丙烷,塔顶有机相18和低压丙烯回收塔釜液合并后物流20去粗PO塔K,塔顶为粗PO 21,釜液22去后续分离,第二气液分离罐E的液相物流7、第三气液分离罐M的液相物流25、萃取塔H的塔釜物流17、第四气液分离罐I的液相物流14返回高压丙烯回收塔和/或低压丙烯回收塔作为进料。
第一气液分离罐(A)的操作温度:80℃
第二气液分离罐(E)的操作温度:35℃
第三气液分离罐(M)的操作温度:35℃
第四气液分离罐(I)的操作温度:35℃
塔顶冷凝器(C)的操作温度:35℃
后冷器(D)的操作温度:20℃
级间冷却器(L)的操作温度:35℃
气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为10℃,吸收液水和气相进料比例为1.438:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.455:1,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度88.6℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至0.067%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
实施例2
同实施例1,气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为10℃,吸收液水和气相进料比例为1.259:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.512:1.0,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度88.8℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至0.27%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
实施例3
同实施例1,气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为10℃,吸收液水和气相进料比例为1.438:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.454:1.0,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度93.2℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至0.32%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
实施例4
同实施例1,气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为30℃,吸收液水和气相进料比例为1.438:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.463:1.0,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度108.2℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至3.7%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
实施例5
同实施例1,气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为20℃,吸收液水和气相进料比例为1.438:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.456:1.0,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度98.0℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至0.98%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
实施例6
同实施例1,气相8质量组成为丙烯76%,甲醛+乙醛0.05%,丙烷5.9%,环氧丙烷18%,水、丙酮、异丙苯等组分含量归一,压力为0.20MPaG,温度为20℃,一级增压后,温度为72.8℃,压力为0.70MPaG,冷却至40℃,气液分离后气相进入吸收塔,气相中环氧丙烷含量14.7%,采用脱盐水作为吸收液,吸收液温度为15℃,吸收液水和气相进料比例为1:1,萃取塔异丙苯进料量和吸收液进料量质量比0.631:1.0,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度91.1℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低至1.35%。萃取塔H中环氧丙烷回收率达到99.9%。
对比例1
和实施例1不同的是,采用如图2所示流程进行纯化,吸收剂物流10采用异丙苯,吸收剂物流和气相进料比例为1.438:1,萃取塔H取消,二级压缩出口压力2.20MPaG,出口温度121.2℃,进入二级压缩机环氧丙烷含量降低ppm级。
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 (12)
1.一种含有含氧有机物的丙烯混合气的纯化方法,其特征在于,该方法包括:将含有含氧有机物的丙烯混合气送入吸收塔采用吸收剂吸收其中的含氧有机物,吸收后的气相进行气液分离,气液分离后的气体进入二级压缩;
将含有含氧有机物的吸收液送入萃取塔进行萃取分离。
2.根据权利要求1所述的纯化方法,其中,所述含氧有机物至少含有环氧丙烷和醛,优选含有环氧丙烷,以及甲醛、乙醛和丙醛中的一种或多种,更优选含有环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛。
3.根据权利要求1或2所述的纯化方法,其中,所述吸收塔的操作条件包括:
所述吸收剂流量和丙烯混合气进料流量质量比为0.5-2:1;和/或
所述吸收剂为脱盐水;和/或
所述吸收塔为喷淋吸收塔;和/或
所述二级压缩出口压力为2-3MPaG,出口温度为85-110℃。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的纯化方法,其中,所述萃取塔的操作条件包括:
所述萃取塔操作压力为0.4~0.85MPaG;和/或
所述萃取剂为甲丙苯和/或异丙苯;和/或
所述萃取塔萃取剂进料量和吸收液进料量质量比为0.1~1:1,优选0.15~0.6:1;和/或
所述萃取塔为填料塔,理论塔板数不少于10块;和/或
所述萃取塔下层水相>99%循环至吸收塔作为吸收液,<1%排放去后处理。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的纯化方法,其中,所述含有含氧有机物的丙烯混合气来自于丙烯环氧化反应产物的分离产物;
丙烯环氧化反应产物经高压丙烯回收塔分离,高压丙烯回收塔塔釜采出送入低压丙烯回收塔分离残余的丙烯,所述含有含氧有机物的丙烯混合气来源于所述低压丙烯回收塔塔顶排出的塔顶气;
优选所述塔顶气经冷凝、冷却,然后进行一级压缩后作为所述含有含氧有机物的丙烯混合气;
优选高压丙烯回收塔塔釜物料进行气液分离,气相从所述低压丙烯回收塔下部进料,液相从低压丙烯塔顶进料,从所述低压丙烯塔顶排出塔顶气然后进行冷凝、冷却之后进行一级压缩得到所述含有含氧有机物的丙烯混合气。
6.根据权利要求5所述的纯化方法,其中,
所述一级压缩出口压力为0.15~0.3MPaG,出口温度为60-80℃;和/或
所述二级压缩出口压力为2-3MPaG,出口温度为85-110℃。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的纯化方法,其中,吸收后的气相进行气液分离的步骤包括:先进入气液分离罐进行气液分离之后,气相再进入高效气液分离设备除液。
8.一种采用权利要求1-7中任意一项所述的纯化方法纯化循环丙烯的方法,其特征在于,该方法包括:
a)低压丙烯回收塔塔顶气送入吸收塔采用吸收剂进行吸收,吸收后的气相进行气液分离后,气液分离后的气体进入二级压缩;
b)含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液从萃取塔上部进入,萃取剂从下部进入萃取回收环氧丙烷;
c)萃取塔上层有机相送至粗PO塔作为进料,萃取塔下层水相大部分循环至吸收塔作为吸收液,小部分排放去后处理。
9.一种纯化循环丙烯的装置,其特征在于,该装置包括:
吸收塔(G),与吸收塔气相出口依次串联连通的气液分离单元和压缩单元;
萃取塔(H),所述萃取塔与吸收塔的液相出口连通;
其中,吸收塔用于低压丙烯回收塔塔顶气采用吸收剂进行吸收;气液分离单元用于吸收后的气相进行气液分离;压缩单元用于气液分离后的气体进行压缩;
萃取塔用于含有水、环氧丙烷、甲醛、乙醛和丙醛的吸收液进行萃取精馏。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,该装置依次包括:
低压丙烯回收塔(B),设置在低压丙烯回收塔进料端的第一气液分离罐(A),依次设置在低压丙烯回收塔气相出料端的塔顶冷凝器(C)、后冷器(D)、第二气液分离罐(E)和与第二气液分离罐气相出口依次串联连通的一级压缩机(F)、级间冷却器(L)、第三气液分离罐(M);
吸收塔(G),所述吸收塔(G)与所述第三气液分离罐(M)的气相出口连通;
第四气液分离罐(I),第四气液分离罐(I)与吸收塔(G)的气相出口连通;
二级压缩机(J),所述二级压缩机(J)与第四气液分离罐(I)的气相出口连通;
萃取塔(H),所述萃取塔(H)与所述吸收塔(G)的液相出口连通;
优选该装置还包括与所述萃取塔(H)的顶部出口和/或低压丙烯回收塔(B)的底部出口连通的粗PO塔(K)用于分离回收残余的环氧丙烷。
11.一种纯化循环丙烯的方法,其特征在于,该方法包括:
高压丙烯塔釜物料(1)进入低压丙烯回收塔(B)进料第一气液分离罐(A),气相(2)从低压丙烯回收塔塔(B)中下部进料,液相(3)作为回流液从低压丙烯回收塔(B)顶部进料,塔顶气(4)进入塔顶冷凝器(C)冷凝后,冷凝液相(5)进入低压丙烯回收塔塔顶后冷器(D)进行冷却,冷却后物流(6)进入第二气液分离罐(E)气液分离,气相(8)进入一级压缩机(F),压缩后气相(23)进入级间冷却器(L),冷却后气相(24)进入第三气液分离罐(M),塔顶气相(9)进入吸收塔(G),采用吸收剂(10)进行吸收,吸收后的气体(11)进入第四气液分离罐(I),气液分离后,气相(13)进入二级压缩机(J),经过二级压缩后的气体(15)返回高压丙烯回收塔,吸收液(12)进入萃取塔(H),采用萃取剂(16)进行萃取回收环氧丙烷,塔顶有机相(18)和低压丙烯回收塔釜液合并后物流(20)去粗PO塔(K),塔顶为粗PO(21),釜液(22)去后续分离,第二气液分离罐(E)的液相物流(7)、第三气液分离罐(M)的液相物流(25)、萃取塔(H)的塔釜物流(17)、第四气液分离罐(I)的液相物流(14)返回高压丙烯回收塔和/或低压丙烯回收塔作为进料。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,
所述萃取塔的操作条件包括:
所述萃取塔操作压力为0.4~0.85MPaG;和/或
所述萃取剂为甲丙苯和/或异丙苯;和/或
所述萃取塔萃取剂进料量和吸收液进料量质量比为0.1~1:1,优选0.15~0.6:1;和/或
所述萃取塔为填料塔,理论塔板数不少于10块;和/或
所述萃取塔下层水相>99%循环至吸收塔作为吸收液,<1%排放去后处理;和/或
所述吸收塔的操作条件包括:
所述吸收剂流量和丙烯混合气进料流量质量比为0.5-2:1;和/或
所述吸收剂为脱盐水;和/或
所述吸收塔为喷淋吸收塔;和/或
所述一级压缩出口压力为0.15~0.3MPaG,出口温度为60-80℃;和/或
所述二级压缩出口压力为2-3MPaG,出口温度为85-110℃;和/或
第一气液分离罐(A)的操作温度:70~90℃;和/或
第二气液分离罐(E)的操作温度:32~40℃;和/或
第三气液分离罐(M)的操作温度:32~40℃;和/或
第四气液分离罐(I)的操作温度:32~40℃;和/或
塔顶冷凝器(C)的操作温度:32~40℃;和/或
后冷器(D)的操作温度:15~25℃;和/或
级间冷却器(L)的操作温度:32~40℃。
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