CN1288141C - 通过蒸馏纯化用于环氧丙烷无副产物合成中的甲醇溶剂、同时分离甲基丙醇和高沸物的连续操作方法 - Google Patents

通过蒸馏纯化用于环氧丙烷无副产物合成中的甲醇溶剂、同时分离甲基丙醇和高沸物的连续操作方法 Download PDF

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Abstract

一种连续操作方法，其用于通过蒸馏纯化在通过氢过氧化物与丙烯反应进行的环氧丙烷合成中用作溶剂的甲醇，同时分离甲氧基丙醇，其中在分隔壁塔中将合成中所得的溶剂混合物分离成包含甲醇的低沸馏分、包含作为与水的恒沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分、以及包含水和丙二醇的高沸馏分。

Description

通过蒸馏纯化用于环氧丙烷无副产物合成中的甲醇溶剂、 同时分离甲基丙醇和高沸物的连续操作方法
本发明涉及一种连续操作的方法，其用于使用分隔壁塔通过蒸馏纯化在通过氢过氧化物与丙烯的反应进行的环氧丙烷合成中用作溶剂的甲醇，同时分离甲氧基丙醇和高沸物。合成中所得的溶剂混合物被分离成包含甲醇的低沸馏分、包含作为与水的恒沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分、以及包含水的高沸馏分。在具体实施方式中，分隔壁塔也可以是两个热耦合的塔的形式。
在现有技术的常规方法中，环氧丙烷可以通过丙烯与氢过氧化物的反应一步或多步制备。
例如，WO00/07965中所述的用于该反应的多步法至少包含步骤(i)至(iii)：
(i)使氢过氧化物与丙烯反应生成包含环氧丙烷和未反应的氢过氧化物的产物混合物，
(ii)从得自步骤(i)的混合物中分离未反应的氢过氧化物，
(iii)使在步骤(ii)中分离出的氢过氧化物与丙烯反应。
因此，至少在两个步骤(i)和(iii)中发生丙烯与氢过氧化物的反应，将步骤(ii)中分离出的氢过氧化物再次用于反应中。
步骤(i)和(iii)的反应优选在两个独立的、优选构造为固定床反应器的反应器中进行。在基本恒温的反应条件下进行步骤(i)并在绝热反应条件下进行步骤(iii)是有利的。多相催化该反应同样是有利的。
此反应流程优选在溶剂中进行并且所用的氢过氧化物优选是过氧化氢。特别优选的溶剂是甲醇。
本文中，过氧化氢的转化率在步骤(i)中约为85％至90％，在步骤(iii)中是约95％(基于步骤(ii))。就两个步骤来说，在约94-95％的环氧丙烷选择性下可以获得约99％的过氧化氢总转化率。
由于反应的高选择性，也将该方法称为环氧丙烷的无副产物合成。
必须从包含作为溶剂的甲醇、水、作为氢过氧化物的过氧化氢和副产物的混合物中将环氧丙烷分离出来。副产物例如是由环氧丙烷与甲醇反应生成的甲氧基丙醇，即1-甲氧基-2-丙醇和2-甲氧基-1-丙醇。丙二醇、过氧羟基丙醇、乙醛和甲酸甲酯也存在于该混合物中。
甲氧基丙醇例如可在表面涂层系统中用作溶剂。在后处理中，在包含甲氧基丙醇及甲醇、水和丙二醇的物流中得到甲氧基丙醇。
为回收这些有价值的物质而进行的分离方法迄今已普遍地在带侧流出口的蒸馏塔或在串联连接的蒸馏塔中实施。由于这种方法对能量的需求增加并且需要复杂的设备，因此是昂贵的。
本发明的一个目的是对通过蒸馏进行的甲醇的纯化进行优化(甲醇在通过氢过氧化物与丙烯的反应进行的优选的无副产物环氧丙烷合成中用作溶剂)，从而同时回收甲氧基丙醇并降低若非如此的通常的能量需求。应当以能使其重复用于上述的环氧丙烷合成中的质量获得溶剂。
我们已经发现此目的可以通过在分隔壁塔中通过蒸馏进行的用于甲醇和甲氧基丙醇纯化的连续操作方法来实现，其中甲醇在优选的通过氢过氧化物与丙烯的反应进行的环氧丙烷无副产物合成中用作溶剂，甲氧基丙醇在优选的通过氢过氧化物与丙烯的反应进行的环氧丙烷无副产物合成中生成。
因此，本发明提供一种连续操作方法，该方法用于通过蒸馏纯化在氢过氧化物与丙烯反应的环氧丙烷合成中作为溶剂的甲醇，同时分离甲氧基丙醇，其中将得自合成的溶剂混合物在分隔壁塔中分离成包含甲醇的低沸馏分、包含作为与水的恒沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分以及包含水和丙二醇的高沸馏分。
根据本发明，甲醇经塔顶蒸出，甲氧基丙醇作为与水的共沸物经侧流出口取出，高沸物在分隔壁塔的底部取出。
本发明的方法使甲醇能够以对其再次利用(例如再次用于环氧丙烷合成)的足够纯的形式得到。甲氧基丙醇作为与水的共沸物也以良好的纯度获得。与现有技术中所公开的方法相比，本发明的新方法使得与设备和能量消耗相关的费用得以降低。此外，与常规塔或常规塔的组合相比，分隔壁塔具有特别低的能量消耗，因此在能量需求方面提供了益处。这对于工业应用极为有利。
具有侧流出口和分隔壁的蒸馏塔是已知的，以下也称为分隔壁塔。它们代表仅有侧流出口而无分隔壁的蒸馏塔的进一步发展。然而，后提到的常规类型的塔的用途是受限制的，因为在侧流出口分出的产物永远不完全纯净。在产物从塔的富集段中的侧流出口中分出、通常是以液体形式分出的情形下，侧线产物仍然包含部分本应经塔顶分离的低沸组分。在产物从塔的气提段中的侧流出口中分出、通常是以气态形式分出的情形下，侧线产物仍然包含部分高沸物。由此常规侧流出口塔仅限于用于允许侧线产物不纯的情形中。
然而，当分隔壁安装在这种塔中时，能够提高分离作用。这种构造使以纯物质形式分出侧线产物变得可能。分隔壁安装在中间区域，在进料点和侧流出口之上和之下。分隔壁可以通过焊接固定在位置上或仅仅是推入位置中。它将排出部分与流入部分隔开，并防止液流和气流在该塔的此部分内的整个塔横截面上的交叉混合。这减少了分馏其组分具有类似沸点的多组分混合物所需的蒸馏塔的总数。
例如已将这种类型的塔用于分离组分甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的初始混合物(US2,471,134)；用于分离苯、甲苯和二甲苯的混合物(US4,230,533)以及用于分离正己烷、正庚烷和正辛烷的混合物(EP0122367)。
分隔壁塔也可成功地用于分离恒沸混合物(EP0133510)。
最后，可在其中同时进行化学反应和产物蒸馏的分隔壁塔也是已知的。可以提到的反应例子是酯化作用、酯交换作用、皂化作用以及缩醛化作用(EP0126288)。
图1示意性地表示在环氧丙烷的合成中用作溶剂的甲醇的在带侧流出口的分隔壁柱中的通过蒸馏的分离，同时分离甲氧基丙醇和高沸物。
此处，将得自环氧丙烷合成的溶剂混合物作为进料Z引入分隔塔内。在塔中，该混合物被分离成包含甲醇的低沸馏分L、包含作为与水的共沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分M，以及包含水的高沸馏分S。
低沸馏分L在塔顶取出并用冷凝器K冷凝，作为与水的共沸物的甲氧基丙醇以液态形式或气态形式在用于分离中沸物M的侧流出口取出。为了在侧流出口取出产物，可以使用液体或冷凝蒸气可在其中收集并且可位于塔外或塔内的接收器。高沸馏分S在塔底分出。经气化器V引入能量。
用优选具有15-60块、更优选20-35块理论板的分隔壁塔实施本发明的方法。采用这种构造能够特别有利地实施本发明的方法。
因此，在本发明方法的一个优选实施方式中，分隔壁塔具有15-60块理论板。
分隔壁塔的流入和排出部分的上部结合区1优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数；流入部分的富集段2优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数；流入部分的气提段4优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数；排出部分的气提段3优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数；排出部分富集段5优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数；塔的流入和排出部分的下部公共区6优选具有5-50％、更优选15-30％的塔理论板总数。分隔壁7防止液体和蒸气流的混合。
优选流入部分的区域2和4内理论板数之和为排出部分的区域3和5内理论板数之和的80-110％、更优选90-100％。
进料口和侧流出口在塔中以相对于理论板的位置不同的高度排布同样有利。优选进料口位于侧流出口之上或之下1-8、优选3-5块理论板的位置。
优选将用在本发明方法中的分隔壁塔构造为包含随机填料或规整填料的填料塔或构造为板式塔。例如可以使用比表面积为100-1000m2/m3、优选约250-750m2/m3的金属片或筛网填料。这种填料提供与每块理论板的低压降相结合的高分离效率。
在上述构造的塔中，由分隔壁分割的塔区域用规整填料或随机填料装填，该塔区域由流入部分的富集段2、排出部分的气提段3、排出部分的气提段4以及富集段5组成。分隔壁在这些区域中可以是绝热的。
将待分离溶剂混合物以进料流Z的形式连续引入塔中，该进料流包含低沸物、中沸物和高沸物。该进料流通常是液态的。但是，对该进料流进行预气化，然后将其以两相(即气相和液相)的混合物或以一股汽流和一股液流的形式引入塔内也可能是有利的。当进料流含有相对大量的低沸物时，预气化尤其有利。预气化使得能够从塔的气提段分出相当大的负荷。
用泵或经由至少1m的静流入压头使进料流经计量进入分隔壁塔的流入部分是有利的。优选通过与流入部分内液位的调节相结合的串级调节(cascade regulation)来控制该流入物。设置调节以使引入富集段2的液量不会降至低于正常值的30％。已经发现这种步骤对于平复进料在量和浓度上令人感到棘手的波动是很重要的。
类似地重要的是用调节装置设置从塔的排出部分的气提段3流下的液体在用于中沸物M的排出部分的富集段5和侧流出口之间的分配，以使流向区域5的液量不降至低于正常值的30％。
对这些先决条件的遵守必须通过适宜的调节方法来确保。
用于操作分隔壁塔的调节机制例如已经描述在Chem.Eng.Technol.10(1987)92-98、Chem.-Ing.-Technol.61(1989)No.1，16-25、GasSeparation and Purification 4(1990)109-114、Process Engineering 2(1993)33-34、Trans IChemE72(1994)Part A 639-644和Chemical Engineering 7(1997)72-76中。在这些现有技术中描述的调节机制也可适用于或应用于本发明的方法。
已经发现下述调节原则对于通过蒸馏对溶剂进行的连续操作纯化尤其有用。它能容易地处理装载过程中的波动。因此优选在温度控制下将蒸馏物分出。
将温度调节装置装在塔的上部区1中，该温度调节装置用下流量、回流比或优选用回流量作为调节参数。温度调节的检测点优选位于塔上端之下3-8块、优选4-6块理论板处。
温度的适宜设置进而导致从塔的区1流下的液体在分隔壁7的上端被分配，以使流到流入部分的液体与流到排出部分的液体之比优选为0.1-10，更优选0.3-0.6。
在此方法中，优选将下流液体收集在位于塔内或塔外的接收器中，并且随后从该接收器将液体连续进料到塔中。因而该接收器能承担泵贮液池的任务，或提供足够高的液体静压头使液体借助调节装置例如阀以受控的方式进一步传递成为可能。当采用填料塔时，液体首先收集在收集器中，然后从收集器传递到内部或外部接收器。
通过选择分离内部构件和/或设定其尺寸和/或结合例如穿孔板的降压装置来设置分隔壁7下端的蒸气流，从而使流入部分与排出部分的蒸气流之比优选为0.8-1.2，更优选0.9-1.1。
在上述的调节原则中，在流入和排出部分的下部结合区6中提供用塔底分出的量作为调节参数的温度调节装置。塔底产物由此可在温度控制下分出。温度调节装置的测量点优选位于塔下端之上3-6块、优选4-6块理论板处。
此外，可将塔区域6(塔的底部)中的液位调节用于在侧流出口取出的量。为此，将气化器中的液位用作调节参数。
也可将塔中的压差用作加热量的调节参数。在1-15巴、优选5-13巴的压力下进行蒸馏是有利的。因而，选择塔底气化器V的加热量以保持该压力范围。
这使得蒸馏温度优选在30-140℃、更优选60-140℃、特别优选100-130℃的范围内。该蒸馏温度在塔顶测得。
因此，本发明方法的优选实施方式提供1-15巴的压力及对应的30-140℃的蒸馏温度(都在塔顶测量)。
为了能以无问题的方式操作分隔壁塔，通常结合使用上述的调节机制。
在多组分混合物向低沸、中沸和高沸馏分的分离中，对于低沸物和高沸物在中间馏分中的最大允许比例通常有所规定。此处规定对分离问题关键的各组分(称为关键组分)或多数关键组分之和。
对于中间沸点馏分中高沸物的规定的遵守优选通过分隔壁7上端的液体分配比来调节。设置该分配比以使分隔壁上端液体中高沸馏分的关键组分浓度等于在侧线分出的流中获得的值的10-80重量％、优选30-50重量％。由此可以设置液体分配，以使当高沸馏分的关键组分浓度较高时将更多的液体引入流入部分，当关键组分浓度较低时将较少的液体引入流入部分。
因此，对于中间沸点馏分中低沸物的规定借助加热量来调节。此处，设置气化器中的加热量以使分隔壁下端液体中低沸馏分的关键组分浓度等于在侧线分出的产物中获得的值的10-80重量％，优选30-50重量％。可由此设置加热量以使当低沸馏分的关键组分浓度较高时增加加热量，当低沸馏分的关键组分浓度较低时减少加热量。
可用传统分析方法测定中间沸点馏分中低沸物和高沸物的浓度。例如可将红外光谱用于检测，存在于反应混合物中的混合物由其特征吸收识别。可以在塔中在线直接进行这些测量。然而，优选使用气相色谱法。在这种情形下，采样装置装配在分隔壁的上端和下端。然后可连续或间歇地从该塔分出液体或气体试样并对其进行分析以测定其组成。适宜的调节机制可作为组成的函数被激活。
本发明的方法的一个目的是提供纯度优选至少为95％的作为与水的恒沸物的甲氧基丙醇和甲醇。
在分隔壁塔的一个具体实施方式中，被分隔壁7彼此分隔的流入部分和流出部分不在一个塔中而是彼此物理分隔也是可以的。在这个具体实施方式中，分隔壁塔因此包含至少两个物理分隔的塔，这两个塔随后必须彼此热耦合。
因此，在本发明方法的一个优选实施方式中，将分隔壁塔设置为两个热耦合的塔。
这种热耦合的塔在二者之间交换蒸气和液体。但是，在具体的实施方式中，也可以以仅交换液体的方式操作它们。这种具体实施方式具有热耦合的塔也可以在不同的压力下操作的优点，这使得实现对蒸馏所需温度水平进行比在常规分隔壁塔中更好的控制成为可能。
通常，操作这些热耦合的塔以使低沸馏分和高沸馏分从不同的塔中取出。从中取出低沸馏分的塔的操作压力优选比从中取出高沸馏分的塔的压力高约0.5-3巴。
此外，在热耦合的塔的情形下，在一个附加的气化器中部分或全部气化塔底物流并将其送向下一个塔也是有利的。当来自第一塔的塔底物流含有相对大量的中沸物时，预气化尤其有用。在此情形下，可以以较低的温度进行预气化并从第二塔的气化器分出一些负荷，如果该塔装配有气化器的话。这种措施也显著降低了第二塔的气提段的负荷。
可以以两相物流或以两股分离的物流的形式将该预气化的物流进料到下一塔。
相反，将从塔顶取出的低沸物流在送入下一塔之前部分或完全冷凝也是可以的。这种措施也帮助低沸物与存在于其中的中沸物之间的更好分离。
因而本发明方法的另一实施方式提供将采自耦合的塔之一的液体塔底物流在进料到另外的塔之前部分或完全气化和/或将采自耦合的塔之一的塔顶的气流在进料到另外的塔之前部分或完全冷凝。
热耦合的塔的具体实施方式中的分隔壁塔的实例示意性地表示在附图2、3、4和5中。根据本发明，可用这些排布方式使包含甲醇的低沸馏分L、包含作为与水的共沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分M和包含水与丙二醇的高沸馏分S彼此分离。
图2表示两个热耦合的塔，在其中引入进料Z的塔与下游塔经由塔顶和塔底交换汽体d和液体f。基本上通过进料塔的下游塔的气化器V引入能量。此处，可以经下游塔的塔顶通过冷凝器K的冷凝得到低沸馏分L、可以从侧流出口得到中沸馏分M，可以在塔底得到高沸馏分S。
图3中所述的排布方式也是可以的。此处，低沸馏分L和高沸馏分S在进料塔中分离，前者经由塔顶分出，后者经由塔底分出。中沸馏分在下游塔的侧流出口得到。下游塔与进料塔能够分别经塔顶和塔底交换汽体d和液体f。能量基本上经进料塔的气化器引入。
图4表示一种排布方式，其中高沸馏分S在进料塔的塔底得到。低沸馏分L在下游塔顶得到，中沸馏分经下游塔的侧流出口得到。能量基本上经进料塔的气化器引入。
图5表示一种排布方式，其中低沸馏分L经进料塔的塔顶得到。在下游塔中，高沸馏分S在塔底得到，中沸馏分M经侧流出口得到。能量基本上经进料塔的下游塔的气化器引入。
因而，在本发明方法的另一个实施方式中，溶剂混合物在进料塔的下游塔中被分离成低沸馏分、中沸馏分和高沸馏分；或者在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸和高沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出高沸馏分，在下游塔中分出低沸馏分和中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分和高沸馏分。
也可以将图2-5的塔构造为包含随机填料或规整填料的填料塔或构造为板式塔。例如可以用比表面积为100-1000m2/m3、优选约250-750m2/m3的金属片或筛网填料作为规整填料。这种填料提供与每块理论板的低压降相结合的高分离效率。
本发明方法的原料可从使用现有技术中已知的起始材料的环氧丙烷合成中获得。
可以“化学品级”丙烯使用丙烯。这种丙烯含有丙烷并且丙烯与丙烷的体积比约为97∶3-95∶5。
作为氢过氧化物，可以使用适宜于有机化合物反应的已知氢过氧化物。这种氢过氧化物的例子为叔丁基过氧化氢、乙基苯过氧化氢。优选用过氧化氢作为氢过氧化物用于氧化乙烷合成，也可以使用过氧化氢的水溶液。
过氧化氢的制备例如可以采用《Ullmann工业化学百科全书》(“Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”)第5版第13卷第447-456页中所述的蒽醌法进行。
同样可以设想通过阳极氧化将硫酸转化为过二硫酸，同时在阴极放出氢来获得过氧化氢。过二硫酸的水解经由过一硫酸生成过氧化氢和硫酸，由此重新获得硫酸。
当然从元素制备过氧化氢也是可以的。
用作反应溶剂的甲醇可以常规工业级产品的形式使用，优选具有至少95％的纯度。
作为用于制备环氧丙烷的催化剂，优选使用包含多孔氧化物质例如沸石的那些催化剂。所用催化剂优选包含含钛、锗、碲、钒、铬、铌或锆的沸石作为多孔氧化物物质。
可以特别提到具有pentasil沸石结构的含钛、锗、碲、钒、铬、铌和锆的沸石，特别是经X-射线检测晶型归属为ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AWO、AWW、BEA、BIK、BOG、BPH、BRE、CAN、CAS、CFI、CGF、CGS、CHA、CHI、CLO、CON、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EMT、EPI、ERI、ESV、EUO、FAU、FER、GIS、GME、GOO、HEU、IFR、ISV、ITE、JBW、KFI、LAU、LEV、LIO、LOS、LOV、LTA、LTL、LTN、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、NAT、NES、NON、OFF、OSI、PAR、PAU、PHI、RHO、RON、RSN、RTE、RTH、RUT、SAO、SAT、SBE、SBS、SBT、SFF、SGT、SOD、STF、STI、STT、TER、THO、TON、TSC、VET、VFI、VNI、VSV、WIE、WEN、YUG、ZON结构或归属于包含两种或更多种上述结构的混合结构的类型。此外，也可以设想将具有ITQ-4、SSZ-24、TTM-1、UTD-1、CIT-1或CIT-5结构的含钛沸石用在本发明的方法中。可以提到的其它含钛沸石是具有ZSM-48或ZSM-12结构的那些。
特别优选使用具有MFI或MFL结构或MFI/MEL混合结构的Ti-沸石。非常特别优选的是含钛沸石催化剂，其通常被称为“TS-1”、“TS-2”、“TS-3”，以及具有与β-沸石同晶的骨架结构的Ti沸石。
使用包含含钛硅酸盐TS-1的多相催化剂十分有利。
也可以使用多孔氧化物质自身作为催化剂。然而，所用催化剂为含多孔氧化物质的成型体当然也是可以的。可从现有技术获知的所有方法都可用于从多孔氧化物质制造成形体。
在这些方法中的一个或多个成型步骤之前、期间或之后，可将适宜的贵金属组分形式、例如以水可溶盐的形式的贵金属施于催化剂材料上。优选采用这种方法制造基于具有沸石结构的硅酸钛或硅酸钒的氧化催化剂，由此可以得到含0.01-30重量％的一种或多种选自钌、铑、钯、锇、铱、铂、铼、金和银的贵金属的催化剂。这种催化剂例如描述在DE-A 19623609.6中。
当然，可以进一步处理成形体。所有的粉碎方法都是可以设想的，例如对成型体进行破碎和压碎。如以上作为例子所描述的，也可以设想进一步的化学处理。
当将一种或多种成型体用作催化剂时，其在本发明的方法中发生失活之后，可通过以设定的方式烧去造成失活的沉积物的方法使其再生。优选在含精确限定的供氧物质量的惰性气体气氛中进行再生。该再生方法描述在DE-A19723949.8中。也可以使用对现有技术的描述中提及的再生方法。
通常，步骤(i)和(iii)中制备环氧丙烷的反应温度在0-120℃范围内，优选在10-100℃范围内，更优选在20-90℃范围内。压力范围为1-100巴，优选1-40巴，更优选1-30巴。优选采用在其下无气相存在的压力。
通常，选择进料流中乙烯和过氧化氢的浓度以使二者的摩尔比优选地在0.7-20的范围内，更优选在0.8-5.0的范围内，特别优选在0.9-2.0的范围内，尤其优选在1.0-1.6的范围内。
在该反应器或该多个反应器中环氧丙烷合成的停留时间基本上取决于期望的转化率。通常，此停留时间低于5小时，优选少于3小时，更优选少于1小时并且特别优选约半小时。
作为环氧丙烷合成的反应器，当然可以使用所有最适宜于各反应的可设想的反应器。反应器不限于单个容器，而是也可以使用例如一系列的搅拌容器。
优选将固定床反应器用作环氧丙烷合成的反应器。进一步优选固定床管式反应器作为固定床反应器。
在上述优选采用的环氧丙烷的合成中，特别优选将等温固定床反应器用作步骤(i)的反应器，将绝热固定床反应器用作步骤(iii)的反应器，氢过氧化物在步骤(ii)中用分离设备分离。
本发明由以下的实施例举例说明。
实施例
采用WO00/07965中所述的方法从丙烯经与过氧化氢的反应制备环氧丙烷，反应在作为溶剂的甲醇中进行。环氧丙烷被分离后并被后处理后的所得的包含甲醇和甲氧基丙醇的溶剂混合物具有下列组成：
约80.0重量％的甲醇，
约5.0重量％的甲氧基丙醇，和
约15.0重量％的水和丙二醇。
后处理的目的是以很低的能耗使甲醇和甲氧基丙醇(作为与水的共沸物)彼此分离。以至少95％的纯度获得甲醇。
为此目的，借助带侧流出口的分隔壁塔蒸馏该混合物，甲醇从塔顶分出，甲氧基丙醇作为与水的共沸物从侧流出口取出，与丙二醇混合的水在塔底分出。
将蒸馏所需的能含量用作分离有效性的度量标准。该值通过用气化器功率除以单位时间被通过塔分离的混合物的质量通量来计算。对于塔的排布方式，选择表中所示的配置：
塔排布     所需能量/(kg/h)[kW/(kg/h)]] 能量节约(％)
带侧流出口的常规塔串联连接的两个常规塔分隔壁塔     0.980.890.73 -9.225.5
显然分隔壁的排布相对于常规蒸馏配置具有显著的能量优势，因为蒸馏所需的能量大大地低于在两种常规蒸馏配置的蒸馏中所需的能量，这两种常规蒸馏排布包括带侧流出口的常规塔和串联连接的两个常规塔。
在分隔壁塔中经蒸馏所得的甲醇可再次用于环氧丙烷合成。
图1-5的附图标记列表：
1分隔壁塔的流入和流出部分的结合区域
2流入部分的富集段
3流出部分的气提段
4流入部分的气提段
5流出部分的富集段
6流入和流出部分的结合区域
7分隔壁
Z进料
L低沸馏分(甲醇)
M中沸物(1-甲氧基2-丙醇和2-甲氧基-1-丙醇(作为与水的共沸物))
S高沸物
K冷凝器
V气化器
d蒸气
f液体
塔中的水平线和斜线或指明的斜线代表可存在于塔中的由随机填料元件或规整填料构成的填料。

Claims (18)

1.一种连续操作方法，其用于通过蒸馏纯化在通过氢过氧化物与丙烯反应进行的环氧丙烷合成中用作溶剂的甲醇，同时分离甲氧基丙醇，其中在分隔壁塔中将合成中所得的溶剂混合物分离成包含甲醇的低沸馏分、包含作为与水的恒沸物的甲氧基丙醇的中沸馏分、以及包含水和丙二醇的高沸馏分。
2.如权利要求1所述的方法，其中甲醇经塔顶分出，甲氧基丙醇作为与水的共沸物从塔的侧流出口分出，水在塔底分出。
3.如权利要求1所述的方法，其中分隔壁塔有15-60块理论板。
4.如权利要求2所述的方法，其中分隔壁塔有15-60块理论板。
5.如权利要求1所述的方法，其中压力为1-15巴，蒸馏温度为30-140℃，二者均在塔顶测得。
6.如权利要求2所述的方法，其中压力为1-15巴，蒸馏温度为30-140℃，二者均在塔顶测得。
7.如权利要求1所述的方法，其中将分隔壁塔构造为两个热耦合的塔。
8.如权利要求2所述的方法，其中将分隔壁塔构造为两个热耦合的塔。
9.如权利要求7所述的方法，其中溶剂混合物在进料塔下游的塔中被分离成低沸馏分、中沸馏分和高沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸和高沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出高沸馏分，在下游塔中分出低沸馏分和中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分和高沸馏分。
10.如权利要求8所述的方法，其中溶剂混合物在进料塔下游的塔中被分离成低沸馏分、中沸馏分和高沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸和高沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出高沸馏分，在下游塔中分出低沸馏分和中沸馏分；或者
在进料塔中从溶剂混合物中分出低沸馏分，在下游塔中分出中沸馏分和高沸馏分。
11.如权利要求7所述的方法，其中将采自耦合的塔之一的底部的液流在送入另外的塔之前部分或完全气化，并且将采自耦合的塔之一的塔顶的气流在送入另外的塔之前部分或完全冷凝。
12.如权利要求9所述的方法，其中将采自耦合的塔之一的底部的液流在送入另外的塔之前部分或完全气化，并且将采自耦合的塔之一的塔顶的气流在送入另外的塔之前部分或完全冷凝。
13.如权利要求7所述的方法，其中将采自耦合的塔之一的底部的物流在送入另外的塔之前部分或完全气化，或者将采自耦合的塔之一的塔顶的物流在送入另外的塔之前部分或完全冷凝。
14.如权利要求9所述的方法，其中将采自耦合的塔之一的底部的物流在送入另外的塔之前部分或完全气化，或者将采自耦合的塔之一的塔顶的物流在送入另外的塔之前部分或完全冷凝。
15.如权利要求1所述的方法，其中环氧丙烷由包含至少步骤(i)至(iii)的方法制备：
(i)使氢过氧化物与丙烯反应，
(ii)从得自步骤(i)的混合物中分离未反应的氢过氧化物，
(iii)使在步骤(ii)中分离出的氢过氧化物与丙烯反应，
其中，将等温固定床反应器用于步骤(i)中，将绝热固定床反应器用于步骤(iii)中，将分离装置用于步骤(ii)中，将过氧化氢用作氢过氧化物，并且使有机化合物与多相催化剂在反应期间接触。
16.如权利要求7所述的方法，其中环氧丙烷由包含至少步骤(i)至(iii)的方法制备：
(i)使氢过氧化物与丙烯反应，
(ii)从得自步骤(i)的混合物中分离未反应的氢过氧化物，
(iii)使在步骤(ii)中分离出的氢过氧化物与丙烯反应，
其中，将等温固定床反应器用于步骤(i)中，将绝热固定床反应器用于步骤(iii)中，将分离装置用于步骤(ii)中，将过氧化氢用作氢过氧化物，并且使有机化合物与多相催化剂在反应期间接触。
17.如权利要求9所述的方法，其中环氧丙烷由包含至少步骤(i)至(iii)的方法制备：
(i)使氢过氧化物与丙烯反应，
(ii)从得自步骤(i)的混合物中分离未反应的氢过氧化物，
(iii)使在步骤(ii)中分离出的氢过氧化物与丙烯反应，
其中，将等温固定床反应器用于步骤(i)中，将绝热固定床反应器用于步骤(iii)中，将分离装置用于步骤(ii)中，将过氧化氢用作氢过氧化物，并且使有机化合物与多相催化剂在反应期间接触。
18.如权利要求15所述的方法，其中多相催化剂包含沸石TS-1。
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