DE102015213919A1

DE102015213919A1 - Verfahren und Anlage zum Recyclen und Raffinieren von Propylen

Info

Publication number: DE102015213919A1
Application number: DE102015213919.0A
Authority: DE
Inventors: Weisheng Yang; Mujin Li; De SHI; Zhi He
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: JP2016029039A; TW201604183A; US20160023965A1; ES2557418A2; KR102416369B1; BR102015017713A2; FR3024141B1; JP6681676B2; ES2557418B1; BE1023301B1; KR20160012931A; FR3024141A1; DE102015213919B4; BR102015017713B1; BE1023301A9; US10160700B2; BE1023301A1; NL2015210B1; TWI660942B; NL2015210A

Abstract

Gemäß dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Recyclen und Raffinieren von Propylen vorgeschlagen. Diese Erfindung löst das Problem des hohen Energieverbrauchs im Stand der Technik. Eine Anlage zum Recyclen von Propylen, umfassend eine erste Propylen-Wiedergewinnungssäule, einen Flash-Behälter, eine zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule und eine Depropanisierungssäule gemäß dieser Erfindung kann effektiv das Problem lösen und für die industrielle Herstellung von Propylen-Wiedergewinnung aus einer Propylenoxid-Anlage verwendet werden.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldungen 201410355936.6 und 20140355420.1 , angemeldet beim Chinesischen Patentamt am 24. Juli 2014, die hierin vollständig durch Bezugnahme eingefügt sind.
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Recyclen von Propylen und insbesondere ein Verfahren und eine Anlage zum Recyclen von Propylen von Produkten einer Propylen-Epoxydierungs-Reaktion.
Hintergrund der Erfindung
Propylenoxid (PO) ist ein sehr wichtiges organisches chemisches Material, das unter den Propylen-Derivaten bezüglich der Ausbeute nahezu bei Polypropylen und Acrylnitril liegt. Propylenoxid wird hauptsächlich zur Herstellung von Polyether, Propylenglykol, Isopropanolamin, Nicht-Polyether-mehrwertigen Alkoholen und dergleichen verwendet, wodurch weiterhin ungesättigtes Polyesterharz, Polyurethan, oberflächenaktive Mittel und Flammwidrigkeitsmittel usw. erzeugt werden. Propylenoxid wird in großem Umfang in der Industrie der chemischen Verarbeitung, Licht-Herstellung, Pharmazeutika, Nahrungsmittel und Textilien verwendet und hat einen deutlichen Einfluß auf die Entwicklung der chemischen Industrie ebenso wie der nationalen Ökonomie. Mit der Expansion des Anwendungsbereiches von Propylenoxid und der Verwendungsmenge von nachgelagerten Produkten davon wird das Bedürfnis für Propylenoxid zunehmend höher.
Gegenwärtig umfassen die Hauptverfahren für die industrielle Herstellung von Propylenoxid das Chlorhydrin-Verfahren, Co-Oxidationsverfahren für Propylenoxid mit Co-Produkten (PO/SM-Verfahren und PO/MTBE-Verfahren oder PO/TBA-Verfahren) und Cumylhydroperoxid-Verfahren für Propylenoxid ohne Co-Produkt (CHP-Verfahren). Weil das Chlorhydrin-Verfahren eine große Menge an Chlor-haltigem Effluent in dem Herstellungsverfahren erzeugt, wird die Umweltverschmutzung verursacht und die Anlage korrodiert stark. Das Co-Oxidationsverfahren für Propylenoxid mit dem Co-Produkt kann die Menge der Verschmutzung eliminieren und die Korrosion des Chlorhydrin-Verfahrens, aber es leidet an einem langen technologischen Verfahren, große Investition und große Menge an Co-Produkten, die die Herstellung von Propylenoxid in gewissem Ausmaß beeinflussen. Das CHP-Verfahren wurde zum Entwicklungstrend für die Produktionstechnologie von Propylenoxid aufgrund des geringen Verschmutzungsgrades und der Freiheit von Co-Produkten.
Die Technologie zur Herstellung von Propylenoxid-Verbindungen von Cumylhydroperoxid (CHP)) und Propylen in der Gegenwart von Festbettkatalysatoren ist bekannt. Diese Technologie umfaßt hauptsächlich drei Reaktionsschritte. Zunächst erfolgt eine atmosphärische Oxidation von Cumol zur Herstellung von Cumylhydroperoxid. Dann findet eine Epoxidierungs-Reaktion zwischen CHP und Propylen in der Gegenwart von heterogenen Katalysatoren statt, und Propylenoxid (PO) und α,α-Dimethylbenzylalkohol (DMBA) werden erzeugt. Anschließend erfolgt eine Hydrogenolysereaktion von DMBA mit H₂ in der Gegenwart von Katalysatoren und erzeugt Cumol, das zum Oxidationsvorgang zur Herstellung von CHP rezirkuliert wird. Zur Verbesserung des Umwandlungsverhältnisses von CHP wird üblicherweise eine überschüssige Menge an Propylen verwendet. Beispielsweise liegt das molare Verhältnis von Propylen zu CHP im Bereich von 5 bis 20, somit gibt es eine überschüssige Menge an Propylen im Reaktionsprodukt. Zur Verbesserung der Epoxidationseffizienz und Verminderung der Beladung der PO-Raffinierung ist es erforderlich, daß das Propylen in dem Reaktionsprodukt recycelt wird. Das zirkulierende Propylen sollte eine hohe Reinheit haben und frei von Verunreinigungen sein. Die Akkumulation von inerten Komponenten in dem Zirkulationssystem sollte vermieden werden.
Gemäß der Literatur CN1505616A wird ein Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte: zunächst wird Propylen mit Cumylhydroperoxid in der Gegenwart von Katalysatoren reagiert, und Propylenoxid wird erzeugt; dann wird eine Reaktionsmischung, die von dem ersten Schritt erhalten wird, destilliert, und nicht-reagiertes Propylen wird von der Destillationssäule recycelt. Die Bodentemperatur der Destillationssäule wird auf 200°C oder weniger eingestellt. Gemäß dem obigen Verfahren wird rohes PO-Produkt von dem Boden der Destillationssäule erhalten und Propylen von der oberen Seite davon erhalten. Aufgrund der Thermoempfindlichkeit von PO wird die Temperatur des Säulenbodens im allgemeinen auf nicht mehr als 130°C während der industriellen Produktion eingestellt. Das heißt, der Arbeitsdruck der Destillationssäule wird definiert, was die Betriebstemperatur an der oberen Seite der Destillationssäule auf weniger als 40°C einstellt. Als Ergebnis ist es unmöglich, konventionelles Kühlwasser als Cryogen zu verwenden, sondern eine große Menge an Cryogen mit einer noch niedrigeren Temperatur ist für die Kondensationswiedergewinnung von Propylen erforderlich. Folglich wird der industrielle Vorgang schwierig und der Energieverbrauch ist hoch.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Offenbarung löst das technische Problem eines hohen Energieverbrauches im Stand der Technik und soll ein neues Verfahren und Anlage zum Recyclen und Raffinieren von Propylen angeben. Gemäß dieser Anmeldung kann die Verwendung von Cryogen mit niedriger Temperatur vermieden werden. Daher hat diese Offenbarung die Vorteile des hohen Prozentsatzes der Propylen-Wiedergewinnung, einer vollständigen Propan-Entfernung, hohen Ausbeute des Propylenoxid-Produktes, niedrigeren Investmentkosten der Anlage, ist ein einfaches Verfahren und war eine hohe industrielle Implementierbarkeit und dergleichen.
Ein Verfahren zum Recyclen und Raffinieren von Propylen wird gemäß dieser Erfindung vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte:
Schritt 1: Zuführen eines Stroms, enthaltend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, der erhalten wird von einer Epoxidierungsreaktion, zu einer Propylen-Wiedergewinnungssäule, anschließendes Erhalten eines ersten leichten Komponentenstroms, umfassend nicht-kondensierbares Gas von einer oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, einen ersten schweren Komponentenstrom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Propylenoxid von einem Boden davon, und einen seitlichen Abziehstrom, umfassend Propylen, von einem Zwischenbereich davon, und anschließendes Unterteilen des Seitenabziehstroms in einen ersten Seitenabziehstrom und einen zweiten Seitenabziehstrom;
Schritt 2: Zufuhr des ersten Seitenabziehstroms zu einer Depropanisierungssäule und Erhalt eines zweiten leichten Komponentenstroms von einer oberen Seite der Depropanisierungssäule, und eines zweiten schweren Komponentenstroms, umfassend Propan von einem Boden davon;
Schritt 3: Durchführung einer adiabatischen Flash-Trennung mit dem ersten schweren Komponentenstrom, und Erhalt eines dritten leichten Komponentenstroms, umfassend Propylen, Cumol und Propylenoxid, und eines dritten schweren Komponentenstroms, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid; und
Schritt 4: Zufuhr des dritten leichten Komponentenstroms und des dritten schweren Komponentenstroms zu einer zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, wobei die Position, durch die die dritte schwere Komponente zu der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird, höher ist als die Position, durch der dritte leichte Komponentenstrom zugeführt wird; anschließende Zuführen eines vierten leichten Komponentenstroms, der Propylen enthält und aus einer oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule erhalten ist, zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule und Erhalt eines vierten schweren Komponentenstroms, umfassend Propylenoxid, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Cumol, von dem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule,
worin der zweite Seitenabziehstrom und der zweite leichte Komponentenstrom wiedergewonnenes Propylen sind.
Gemäß dieser Offenbarung enthält der Seitenabziehstrom hauptsächlich Propylen. In einem Ausführungsbeispiel besteht die vierte leichte Komponente grundsätzlich aus Propylen. Ein Teilstrom, der hauptsächlich Propylen enthält (erster Seitenabziehstrom) wird vor der Depropanisierungssäule geführt, so daß Propan darin entfernt wird, so daß die Akkumulation von inertem Verunreinigungspropan vermieden werden kann. Ein Flüssigphasen-Strom (d. h. der dritte schwere Komponentenstrom), erhalten von der adiabatischen Flash-Trennung, wird in der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Absorptionsflüssigkeit für den Gasphasenstrom (d. h. der dritte leichte Komponentenstrom) verwendet, und die Overhead-Gasphase der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule wird zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückzirkuliert, um Propylen wiederzugewinnen. Auf diese Weise kann die Verwendung von Cryogen mit niedriger Temperatur vermieden werden. Das von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule wiedergewonnene Propylen ist nicht von der oberen Seite davon, sondern eher von einer Seitenlinie davon. Auf diese Weise können Gase (nicht-kondensierbare Gase) wie CO und CO₂, die durch die Reaktion erzeugt sind, entfernt werden, so daß verhindert werden kann, daß sie in das Reaktionssystem mit dem wiedergewonnenen Propylen eindringen. Als Ergebnis kann die Reinheit des wiedergewonnenen Propylens verbessert werden. Das heißt die nicht-kondensierbaren Gase, die CO und CO₂ enthalten, können verworfen oder für andere Zwecke verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel gemäß dieser Anmeldung liegt ein Gewichtsverhältnis des ersten Seitenabziehstroms zu dem Gewicht des Seitenabziehstroms im Bereich von (0,05–0,5):1, d. h. 1:(20–2). In einem Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis des Gewichts des ersten Seitenabziehstroms zu dem des Seitenabziehstroms im Bereich von 1:(8–15). Der Hauptteil des Stroms, der hauptsächlich Propylen enthält (der Seitenabziehstrom), wird durch die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule wiedergewonnen, und nur eine kleine Menge an Propylen wird von der oberen Seite der Depropanisierungssäule erhalten. Die kleine Menge des Stroms, der hauptsächlich Propylen entfernt (erster Seitenabziehstrom) wird zu der Depropanisierungssäule geführt, damit Propan darin entfernt wird, so daß die Akkumulation von inerten Verunreinigungspropan vermieden werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird der dritte schwere Komponentenstrom zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt, und der dritte leichte Komponentenstrom wird zu einem Zwischenbereich davon geführt. In diesem Fall kann die Trenneffizienz der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule und das Verwendungsverhältnis davon verbessert werden, die Verwendung von Cryogen niedriger Temperatur kann vermieden werden und der Energieverbrauch reduziert werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist in dem Strom der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, berechnet als Gewichtsprozentsatz, der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohol 19 bis 50%, der Gehalt von Cumol 10 bis 70%, der von Propylenoxid 5 bis 20%, der von Propylen 5 bis 60% und der von Propan 0 bis 10%.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung wird der Strom, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, von Produkten der Epoxydierungsreaktion von industriellem Propylen und wahlweisem zirkulierendem Propylen mit Cumylhydroperoxid erhalten. Industrielles Propylen enthält üblicherweise Ethan und Propan. Unter diesen Umständen können durch Wiedergewinnung von Propylen von einer Seitenlinie der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule Verunreinigungen, die in der Reaktion erzeugt werden wie CO/CO₂, ebenso wie leichte Komponenten, die mit dem industriellen Propylenmaterial eingebracht sind, wie Ethan, nicht nur entfernt werden, sondern es kann ebenfalls verhindert werden, daß diese in das Reaktionssystem mit dem wiedergewonnenem Propylen eindringen. In diesem Fall kann die Reinheit des wiedergewonnenen Propylens verbessert werden. Mit anderen Worten enthalten die nicht-kondensierbaren Gase zu diesem Zeitpunkt leichte Komponentengase wie CO, CO₂ und Ethan. Das wahlweise zirkulierende Propylen bedeutet, daß der Strom mit oder ohne zirkulierendem Propylen sein kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung ist ein Arbeitsdruck der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Manometerdruck in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa. Ein Arbeitsdruck der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Manometerdruck liegt in einem Bereich von 0,01 bis 0,2 MPa. Es wird beobachtet, daß der Druck der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule größer ist als der der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule. Somit kann die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule ebenfalls auch als Hochdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule bezeichnet werden, und die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule kann ebenfalls auch als Niederdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule bezeichnet werden. Nach Trennung durch die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule enthält der vierte schwere Komponentenstrom grundsätzlich kein Propylen. Der vierte schwere Komponentenstrom kann weiter getrennt werden, so daß das Propylenoxid gereinigt werden kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung liegt ein Arbeitsdruck der Flash-Trennung als Manometerdruck im Bereich von 0,5 bis 1,5 MPa und eine Arbeitstemperatur davon ist im Bereich von 90–110°C.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung liegt ein Arbeitsdruck der Depropanisierungssäule als Manometerdruck im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon liegt im Bereich von 40–65°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon liegt im Bereich von 40 bis 65°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon liegt im Bereich von 10 bis 80. Ein Strom von dem Boden der Depropanisierungssäule, d. h. der zweite schwere Komponentenstrom (Propan-haltiger Strom) kann abgelassen werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule im Bereich von 5 bis 80°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 45 bis 120°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon liegt im Bereich von 10 bis 50. Eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule liegt in einem Bereich von 10 bis 50°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon liegt im Bereich von 70 bis 120°C und die Zahl der theoretischen Platten davon liegt im Bereich von 10 bis 50.
Der Strom kann besser getrennt werden durch Steuern der technologischen Parameter der ersten und der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, des Flash-Behälters und der Depropanisierungssäule. Als Ergebnis können der Propylen-Wiedergewinnungsprozentsatz, die Ausbeute von Propylenoxid ebenso wie die Reinheit des wiedergewonnenen Propylens jeweils verbessert werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung hat das Propylen einen hohen Wiedergewinnungsprozentsatz (99,9%) und das wiedergewonnene Propylen hat eine hohe Reinheit (95%) und kann somit als wiederzuverwendendes zirkulierendes Propylen verwendet werden. Wenn das zirkulierende Propylen in dem Verfahren gemäß dieser Erfindung wiederverwendet wird, kann die Akkumulation von Verunreinigungspropan im System vermieden werden. Das wiedergewonnene Propylen kann zu dem Epoxidierungsreaktionssystem zirkuliert werden und nimmt an der Epoxidierungsreaktion teil.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung wird der dritte schwere Komponentenstrom gekühlt, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 50°C, und wird anschließend zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt. Der gekühlte dritte schwere Komponentenstrom kann eine bessere Rolle als Absorptionslösung spielen, so daß die Verwendung von Cryogen niedriger Temperatur vermieden werden kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dieser Erfindung wird der vierte leichte Komponentenstrom überladen und dann zu dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt. Bevorzugt wird der vierte leichte Komponentenstrom auf eine Temperatur in einem Bereich von 10 bis 40°C gekühlt und dann wird eine Gasphasen-Flüssigphasen-Trennung an dem vierten leichten Komponentenstrom durchgeführt und anschließend werden die Gasphase und die Flüssigphase jeweils überladen und zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt. In diesem Fall wird der vierte leichte Komponentenstrom, der grundsätzlich Propylen enthält, zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückgeführt, so daß Propylen von dem zweiten Seitenabziehstrom wiedergewonnen werden kann, so daß die Verwendung von Cryogen niedriger Temperatur vermieden werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung wird eine Anlage zum Recyclen und Raffinieren von Propylen angegeben, umfassend:
eine erste Propylen-Wiedergewinnungssäule, worin
eine Einlaßöffnung der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule mit einem Rohr für einen Strom verbunden ist, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen ersten leichten Komponentenstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen ersten schweren Komponentenstrom verbunden ist und eine Auslaßöffnung an einer Seitenlinie eines Zwischenbereiches davon mit einem Rohr für einen Seitenabziehstrom verbunden ist, wobei das Rohr für den Seitenabziehstrom mit einem Rohr für einen ersten Seitenabziehstrom und einem Rohr für einen zweiten Seitenabziehstrom in Verbindung steht, und
die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule für die Trennung des Stroms verwendet wird, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, erhalten von einer Epoxidierungsreaktion, unter Erhalt eines ersten leichten Komponentenstroms, der nicht-kondensierbares Gas enthält, von der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, eines ersten schweren Komponentenstroms, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Propylenoxid enthält, von dem Boden davon, und eines Seitenabziehstroms, der Propylen enthält, von der Seitenlinie an einem Zwischenbereich davon, wobei der Seitenabziehstrom in einen ersten und einen zweiten Seitenabziehstrom unterteilt ist,
eine Depropanisierungssäule, wenn
eine Einlaßöffnung an einem Zwischenbereich der Depropanisierungssäule mit dem Rohr für den ersten Seitenabziehstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen zweiten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen zweiten schweren Komponentenstrom verbunden ist, und
die Depropanisierungssäule für den Erhalt und die Trennung des ersten Seitenabziehstroms verwendet wird, der von dem Rohr stammt, unter Erhalt des zweiten leichten Komponentenstroms von der oberen Seite der Depropanisierungssäule und des zweiten schweren Komponentenstroms, der Propan enthält, von dem Boden davon,
einen Flash-Behälter, worin
eine Einlaßöffnung des Flash-Behälters mit dem Rohr für den ersten schweren Komponentenstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und ein Auslaß an einem Boden davon mit einem Rohr für einen dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und
der Flash-Behälter für den Empfang und das Trennen des ersten schweren Komponentenstroms verwendet wird, der von dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule ist, unter Erhalt des dritten leichten Komponentenstroms, umfassend Propylen, Cumol und Propylenoxid, von der oberen Seite des Flash-Behälters, und des dritten schweren Komponentenstroms, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid, von dem Boden davon,
eine zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule, worin
Einlaßöffnungen jeweils mit dem Rohr für den dritten leichten Komponentenstrom und dem Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom verbunden sind und an einem mittleren-oberen Teil der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule angeordnet sind, wobei die Einlaßöffnung, die mit dem Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom verbunden ist, an einer höheren Position lokalisiert ist als die Einlaßöffnung, die mit dem Rohr für den dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist,
eine Auslaßöffnung an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule mit einem Rohr für einen vierten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen vierten schweren Komponentenstrom verbunden ist,
das Rohr mit dem vierten leichten Komponentenstrom mit dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule in Verbindung steht, und
die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule zum Empfangen des dritten leichten Komponentenstroms und des dritten schweren Komponentenstroms in dem Flash-Behälter verwendet wird, unter Erhalt des vierten leichten Komponentenstroms, umfassend Propylen von der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, und des vierten schweren Komponentenstroms, umfassend Propylenoxid, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Cumol, von dem Boden davon, wobei der vierte leichte Komponentenstrom zu dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückgeführt wird,
worin das Rohr für den zweiten Seitenabziehstrom und das Rohr für den zweiten leichten Komponentenstrom zum Wiedergewinnen von Propylen verwendet werden.
Gemäß dieser Offenbarung enthält der Seitenabziehstrom hauptsächlich Propylen. In einem Ausführungsbeispiel enthält der vierte leichte Komponentenstrom grundsätzlich Propylen. Ein Teilstrom (der Seitenabziehstrom), der hauptsächlich Propylen enthält, wird zu der Depropanisierungssäule geführt, damit Propan darin entfernt wird, wo daß die Akkumulation von inertem Verunreinigungspropan vermieden werden kann. Ein Flüssigphasenstrom (d. h. dritter schwerer Komponentenstrom), erhalten von der adiabatischen Flashtrennung, wird in der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Absorptionsflüssigkeit für den Gasphasenstrom (d. h. den dritten leichten Komponentenstrom) verwendet, und die Overhead-Gasphase der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule wird zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückgeführt, um Propylen wiederzugewinnen. Auf diese Weise kann die Verwendung von Cryogen niedriger Temperatur vermieden werden. Das Propylen wird nicht von der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule wiedergewonnen, sondern von einer Seitenlinie davon. Auf diese Weise können Gase wie CO und CO₂ (nicht-kondensierbare Gase), die durch die Reaktion erzeugt sind, entfernt werden, so daß vermieden werden kann, daß sie in das Reaktionssystem mit dem wiedergewonnenen Propylen eindringen. Als Ergebnis kann die Reinheit des wiedergewonnenen Propylens verbessert werden. Das heißt die nicht-kondensierbaren Gase, die CO und CO₂ enthalten, können abgelassen oder für andere Zwecke verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung ist ein Einlaß des Rohrs für den dritten leichten Komponentenstrom an einem Zwischenbereich der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule lokalisiert, und ein Einlaß des Rohrs für den dritten schweren Komponentenstrom ist an der ersten Schale an der oberen Seite davon lokalisiert, wodurch der dritte schwere Komponentenstrom zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule und der dritte leichte Komponentenstrom zu dem Zwischenbereich davon geführt wird. Mit einer solchen Anordnung können die Trenneffizienz der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule und das Verwendungsverhältnis davon verbessert werden, die Verwendung von Cryogen mit niedriger Temperatur kann vermieden und der Energieverbrauch vermindert werden.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist ein Verhältnis eines Gewichtes des ersten Seitenabziehstroms zu dem des Seitenabziehstroms im Bereich von (0,05–0,5):1. In einem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis des Gewichtes des ersten Seitenabziehstroms zu dem des Seitenabziehstroms in einem Bereich von 1:(8–15). Der Hauptteil des Stroms, der hauptsächlich Propylen enthält, (zweiter Seitenabziehstrom) wird durch die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule wiedergewonnen, und nur eine kleine Menge an Propylen wird von der oberen Seite der Depropanisierungssäule erhalten. Die kleine Menge des Stroms, der hauptsächlich Propylen enthält (erster Seitenabziehstrom), wird zu der Depropanisierungssäule geführt, damit das Propan darin entfernt wird, so daß die Akkumulation von inertem Verunreinigungspropan vermieden werden kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung ist eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule in einem Bereich von 5 bis 80°C, eine Arbeitstemperatur an dem Boden davon im Bereich von 45 bis 120°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 50. Eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule ist im Bereich von 10 bis 50°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 70 bis 120°C und eine Anzahl von theoretischen Platten davon ist im Bereich von 10 bis 50. Ein Arbeitsdruck der Depropanisierungssäule als Manometerdruck ist im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist im Bereich von 40 bis 65°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist im Bereich von 40 bis 65°C, und eine Anzahl der theoretischen Platten davon ist im Bereich von 10 bis 80. Der Strom von dem Boden der Depropanisierungssäule, das heißt der zweite schwere Komponentenstrom (Propan-haltiger Strom) kann aus dem System abgelassen werden. Ein Arbeitsdruck des Flash-Behälters als Manometerdruck ist im Bereich von 0,5 bis 1,5 MPa und eine Arbeitstemperatur davon ist im Bereich von 90 bis 110°C.
Der Strom kann besser mit Hilfe der Steuerung der technologischen Parameter der ersten und der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, jener des Flash-Behälters und jener der Depropanisierungssäule getrennt werden. Als Ergebnis können der Propylen-Wiedergewinnungsprozentsatz, die Ausbeute an Propylenoxid ebenso wie die Reinheit des wiedergewonnenen Propylen jeweils verbessert werden. Nach der Trennung durch die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule enthält der vierte schwere Komponentenstrom grundsätzlich kein Propylen. Die vierte schwere Komponente kann weiter getrennt werden, so daß das Propylenoxid gereinigt werden kann.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung ist in dem Strom, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohl 19 bis 50%, der von Cumol 10 bis 70%, der von Propylenoxid 5 bis 20%, der von Propylen 5 bis 60% und der von Propan 0 bis 10%, berechnet als Gewichtsprozentsatz.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung wird der Strom, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, von der Reaktion von industriellem Propylen und wahlweise zirkulierendem Cumylhydroperoxid erhalten. Industrielles Propylen enthält üblicherweise Ethan und Propan. Unter diesen Umständen können durch Wiedergewinnen von Propylen von einer Seitenlinie der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule Verunreinigungen wie CO und CO₂, erzeugt in der Reaktion, ebenso wie leichte Komponenten wie Ethan, die in dem industriellen Propylen-Material eingefügt sind, nicht nur entfernt werden, sondern es kann ebenfalls verhindert werden, daß sie mit dem wiedergewonnenem Propylen in das Reaktionssystem eindringen. In diesem Fall kann die Reinheit des wiedergewonnenen Propylens verbessert werden. Mit anderen Worten enthalten die nicht-kondensierbaren Gase zu diesem Zeitpunkt leichte Komponentengase wie CO, CO₂ und Ethan. Wahlweise zirkulierendes Propylen bedeutet, daß der Strom mit oder ohne zirkulierenden Propylen zirkulieren kann.
Das wiedergewonnene Propylen hat eine hohe Reinheit und kann somit als zirkulierendes Propylen verwendet werden, das wiederverwendet werden soll. Wenn das zirkulierende Propylen in dem Verfahren dieser Erfindung wiederverwendet wird, kann die Akkumulation von Verunreinigungspropan im System vermieden werden. Das wiedergewonnene Propylen kann zu dem Epoxidations-Reaktionssystem zirkuliert werden und nimmt an der Epoxidierungsreaktion teil.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung enthält die Anlage weiterhin eine Kühlvorrichtung, so daß der dritte schwere Komponentenstrom gekühlt werden kann, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 50°C, und wird anschließend zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt. Der gekühlte dritte schwere Komponentenstrom kann die Rolle als Absorptionsflüssigkeit besser ausüben, so daß die Verwendung von Cryogen mit niedriger Temperatur vermieden werden kann.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung enthält die Anlage weiterhin eine Überladungsvorrichtung, so daß der vierte leichte Komponentenstrom überladen und dann zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt werden kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung enthält die Anlage weiterhin eine Kühlvorrichtung und einen Kompressor, so daß der vierte leichte Komponentenstrom auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 40°C zunächst gekühlt werden kann, dann wird eine Gas-Flüssigphasentrennung in dem vierten leichten Komponentenstrom durchgeführt, und anschließend wird die Gasphase in den Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule nach Komprimierung durch einen Kompressor geführt, und die flüssige Phase wird überladen und zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß Flüssigkeit in dem Kompressor eingefangen wird (wenn der vierte leichte Komponentenstrom Spuren an PO enthält, kann die Polymerisationsreaktion von wärmeempfindlichen Substanzen wie PO ebenfalls verhindert werden). Als Ergebnis kann der stabile und langandauernde Vorgang der Anlage erleichtert werden.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage dieser Erfindung ist ein Kompressionsverhältnis des Kompressors im Bereich von 8 bis 25, ein Ausgangsmanometerdruck ist im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa und eine Ausgangstemperatur ist im Bereich von 10 bis 120°C.
Gemäß dieser Offenbarung enthält die Anlage weiterhin einen Kompressor und eine Kühlvorrichtung. Das Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom und/oder das Rohr für den vierten leichten Komponentenstrom ist mit der Kühlvorrichtung verbunden, wodurch ein entsprechend gekühlter Strom einem anschließenden Vorgang zugeführt wird.
Bei dem Verfahren und der Anlage gemäß dieser Erfindung wird das meiste Propylen in dem Strom von der Hochdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule gewonnen und nur eine kleine Menge an Propylen wird von der oberen Seite der Depropanisierungssäule wiedergewonnen. Das von der Hochdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule wiedergewonnene Propylen ist nicht von der oberen Seite, sondern von der Seitenlinie der Propylen-Wiedergewinnungssäule, so daß Verunreinigungen, die in der Reaktion erzeugt werden, wie CO/CO₂ und leichte Komponenten, die mit dem Propylenmaterial eingebracht werden, wie Ethan, entfernt werden können. In diesem Fall kann verhindert werden, daß CO/CO₂ in das Reaktionssystem mit dem zirkulierenden Propylen eindringen, und die Reinheit des zirkulierenden Propylens kann verbessert werden. Die Niederdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule verwendet ein Flüssigphasen-Reaktionsprodukt, bei dem ein adiabatisches Flashen durchgeführt wird, als Absorptionslösung für die Gasphase. Das Overhead-Gas ist bevorzugt zunächst durch den Kompressor überladen, und wird dann zu der Hochdruck-Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückgeführt, um Propylen wiederzugewinnen. In diesem Fall kann die Verwendung von Cryogen niedriger Temperatur vermieden werden. Die kleine Menge an Propylen wird zu der Depropanisierungssäule geführt, damit Propan darin entfernt wird, so daß das inerte Verunreinigungspropan, das mit dem Propylen eingebracht ist, in dem System akkumuliert. Gemäß dem Verfahren dieser Erfindung kann nicht nur der Energieverbrauch reduziert werden (um 70% im Vergleich zum Stand der Technik), sondern auch der Wiedergewinnungsprozentsatz von Propylen kann garantiert werden (99,9%). Die vollständige Trennung von Propylen und dem PO-Produkt kann realisiert werden, das Erfordernis der Reinheit (bis zu 95%) des zirkulierenden Propylens kann erfüllt werden und die Ausbeute (bis zu 99,9%) des PO-Produktes kann garantiert werden. Das Verfahren dieser Erfindung kann für verschiedene technologische Verfahren für das Propylen-Material angewandt werden und hat vorteilhafte technische Wirkungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch ein technologisches Verfahren eines Beispiels dieser Erfindung, und
2 zeigt schematisch eine Anlage eines Beispiels dieser Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bezugszeichen in 1 bedeuten:
Bezugszeichenliste

I: erste Propylen-Wiedergewinnungssäule
II: Depropanisierungssäule
III: Flash-Behälter
IV: zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule
V: Kompressor
1: Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid,
2: ein erster leichter Komponentenstrom (Overhead-Strom von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend leichte Komponenten wie CO, CO₂, Ethan und dergleichen),
3: erster schwerer Komponentenstrom (Strom am Boden von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend α,α,Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid und Propylen),
4: Seitenabziehstrom von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule,
5: erster Seitenabziehstrom
6: zweiter Seitenabziehstrom (Propylen, wiedergewonnen von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule),
7: zweiter leichter Komponentenstrom (wiedergewonnen von einer oberen Seite der Depropanisierungssäule),
8: zweiter schwerer Komponentenstrom (Propan-haltiger Strom von einem Boden der Depropanisierungssäule),
9: dritter leichter Komponentenstrom (Gasphasenstrom von dem Flash-Behälter, umfassend eine große Menge an Propylen und kleine Menge an Propylenoxid und Cumol),
10: dritter schwerer Komponentenstrom (Flüssigphasenstrom von dem Flash-Behälter, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid und eine kleine Menge an Propylen),
11: vierter leichter Komponentenstrom (Strom von einer oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule),
12: vierter schwerer Komponentenstrom (Strom von rohem Propylenoxid-Produkt von einem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend α,α,Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid), und
13: Überladener vierter Komponentenstrom.

Wie in 1 gezeigt ist, wird Strom 1 zu einem Zwischenbereich der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule I geführt und Propylen wird wiedergewonnen. Das von der Seitenlinie der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule I erhaltene Propylen wird in zwei Bereiche unterteilt. Ein Hauptbereich von Propylen 6 wird zu einem Epoxidations-Reaktionssystem (nicht dargestellt) für die Reaktion zurückgeführt. Ein kleiner Anteil an Propylen 5 wird zu der Depropanisierungssäule II zum Raffinieren geführt. Der schwere Komponentenstrom 3, erhalten von einem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, wird zu einem adiabatischen Flash-Behälter III zum Trennen geführt. Ein Gasphasenprodukt 9, erhalten von einer oberen Seite des Flash-Behälters III, wird zu einem Zwischenbereich der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV geführt, und Flüssigphasen-Produkt 10, erhalten von einem Boden des Flash-Behälters III zu einer ersten Schale der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV als Absorptionslösung geführt. Gasphasen-Propylen von der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV wird durch den Kompressor V überladen und dann zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule I geführt. Das Reaktionsprodukt Propylenoxid 12, das kein Propylen enthält und von dem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV erhalten ist, wird zu einem anschließenden Trennsystem geführt. Propan 8 wird von dem Boden der Depropanisierungssäule II entfernt und Propylen 7, das von der oberen Seite der Depropanisierungssäule II wiedergewonnen ist, wird zu dem Epoxydations-Reaktionssystem (nicht dargestellt) für die Reaktion zurückgeführt.
2 zeigt schematisch eine Anlage gemäß dieser Offenbarung. In 2 haben die Bezugszeichen die folgenden Bedeutungen:
Bezugszeichenliste

I: erste Propylen-Wiedergewinnungssäule,
II: Depropanisierungssäule,
III: Flash-Behälter,
IV: zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule,
V: Kompressor,
21: Rohr für den Propylen-haltigen Strom,
22: Rohr für den ersten leichten Komponentenstrom (umfassend darin einen Overhead-Strom aus der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend leichte Komponenten wie CO, CO₂, Ethan und dergleichen),
23: Rohr für den ersten schweren Komponentenstrom (umfassend darin einen Strom von den Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid und Propylen),
24: Rohr für den Seitenabziehstrom der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule,
25: Rohr für den ersten Seitenabziehstrom,
26: Rohr für den zweiten Seitenabziehstrom (umfassend darin Propylen, wiedergewonnen von der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule),
27: Rohr für den zweiten leichten Komponentenstrom (umfassend darin Propylen, wiedergewonnen von einer oberen Seite der Depropanisierungssäule),
28: Rohr für den zweiten schweren Komponentenstrom (umfassend darin Propan-haltigen Strom von einem Boden der Depropanisierungssäule),
29: Rohr für den dritten leichten Komponentenstrom (umfassend darin Gasphasenstrom von dem Flash-Behälter, umfassend eine große Menge an Propylen und kleine Menge an Propylenoxid und Cumol),
30: Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom (umfassend darin Flüssigphasenstrom von dem Flash-Behälter, umfassend α,α,Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid und eine kleine Menge an Propylen),
31: Rohr für den vierten leichten Komponentenstrom (umfassend darin einen Strom von einer oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule),
32: Rohr für den vierten schweren Komponentenstrom (umfassend darin einen Strom von rohem Propylenoxid-Produkt von einem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid), und
33: Rohr für einen Strom von einem Auslaß des Kompressors.

Wie in 2 gezeigt ist, gelangt der Strom, der Propylen enthält, durch das Rohr 21 und wird zu dem Zwischenbereich der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule I geführt. Nach der Trennung wird das von der Seitenlinie der Säule erhaltene Propylen in zwei Portionen unterteilt. Der Hauptanteil an Propylen wird zu dem Epoxidations-Reaktionssystem (nicht gezeigt) durch das Rohr 26 für die Reaktion geführt und der kleine Anteil an Propylen wird zu der Depropanisierungssäule II durch das Rohr 25 zum Raffinieren geführt. Der schwere Komponentenstrom, der von dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule 4 erhalten ist, wird zu dem Flash-Behälter III durch das Rohr 23 zum Trennen geführt. Gasphasenprodukt, erhalten von der oberen Seite des Flash-Behälters III wird zu dem Zwischenbereich der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV durch das Rohr 29 geführt und das Flüssigphasenprodukt, erhalten von dem Boden davon, wird zu der ersten Schale durch das Rohr 30 als Absorptionslösung für die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule IV geführt. Gasphasen-Propylen von der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV wird durch den Kompressor V überladen und dann zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule I durch das Rohr 33 geführt. Das Reaktionsprodukt Propylenoxid, das nicht Propylen enthält und von dem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule IV erhalten ist, wird zu dem anschließenden Trennsystem durch das Rohr 32 geführt. Propan wird von dem Boden der Depropanisierungssäule II entfernt und von der oberen Seite der Depropanisierungssäule II wiedergewonnenes Propylen wird zu dem Epoxidations-Reaktionssystem (nicht dargestellt) durch das Rohr 27 für die Reaktion zurückzirkuliert.
Beispiel 1
Wie in 1 gezeigt, wird eine 100000-Tonne/Jahr-PO-Anlage als Beispiel verwendet. Ein Strom, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid, Propylen und Propan ist von einem Epoxidations-Reaktionssystem.
In dem Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid ist, berechnet als Gewichtsprozentsatz, der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohol 26%, der von Cumol 6%, der von Propylenoxid 10%, der von Propylen 55% und der von Propan 3%.
Die Arbeitsbedingungen für die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 2,0 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 48°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 102°C und eine Zahl theoretischer Platten davon ist 25.
Die Arbeitsbedingungen der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 0,2 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 24°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 106°C und eine Zahl theoretischer Platten davon ist 20.
Die Arbeitsbedingungen der Depropanisierungssäule sind wie folgt: Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 2,0 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 51°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 56°C und eine Zahl theoretischer Platten davon ist 50.
Ein Gewichtsverhältnis eines Stroms 5, der in die Depropanisierungssäule eindringt, zu dem wiedergewonnenem Propylen 6 ist 1:13.
Die Arbeitsbedingungen des Flash-Behälters sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 0,7 MPa und eine Arbeitstemperatur ist 77°C.
Die Arbeitsbedingungen des Kompressors sind wie folgt. Ein Kompressionsverhältnis ist 12, ein Ausgangsdruck als Manometerdruck ist 2,1 MPa und eine Ausgangstemperatur ist 127°C.
Kühlwasser mit 32°C wird bei einer Rate von 608 Tonnen/h an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Cryogen bei der Kondensation und Wiedergewinnung von Propylen zugeführt. Der Kompressor führt eine Arbeit von 624 kw aus.
Ein Wiedergewinnungsprozentsatz von Propylen ist 99,9%, eine Reinheit von wiedergewonnenem Propylen ist 95% und die Ausbeute des PO-Produktes ist 99,9%. Ein Wiedergewinnungsprozentsatz von Propylen an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule ist 92,5%.
Beispiel 2
Beispiel 2 ist nur verschieden von dem Beispiel 1 bezüglich der Gehalte der Komponenten in dem Strom, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid, Propylen und Propan und der Arbeitsbedingungen.
Im Strom, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid, Propylen und Propan ist, berechnet als Gewichtsprozentsatz der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohol 26%, der von Cumol 21,5%, der von Propylenoxid 10,5%, der von Propylen 39% und der von Propan 2%.
Die Arbeitsbedingungen der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 1,8 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 45°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 124°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon ist 25.
Die Arbeitsbedingungen für die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 0,2 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 30°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 119°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon ist 20.
Die Arbeitsbedingungen der Depropanisierungssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck als Manometerdruck ist 2,0 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite davon ist 51°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 57°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon ist 50.
Ein Gewichtsverhältnis eines Stroms 5, der in die Depropanisierungssäule eindringt, zu dem wiedergewonnenem Propylen 6 ist 1:9.
Die Arbeitsbedingungen des Flash-Behälters sind wie folgt. Ein Arbeitsmanometerdruck ist 0,7 MPa und eine Arbeitstemperatur ist 106°C.
Arbeitsbedingungen des Kompressors sind wie folgt. Ein Kompressionsverhältnis ist 12, ein Ausgangsdruck als Manometerdruck ist 2,1 MPa und eine Ausgangstemperatur ist 124°C.
Kühlwasser mit 32°C wird bei einer Rate von 467 Tonnen/h an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Cryogen bei der Kondensation und Wiedergewinnung von Propylen zugeführt. Der Kompressor verrichtet die Arbeit bei 472 kw.
Ein Wiedergewinnungsprozentsatz von Propylen ist 99,9%, eine Reinheit von wiedergewonnenem Propylen ist 95% und eine Ausbeute des PO-Produktes ist 99,9%. Ein Wiedergewinnungsprozentsatz von Propylen an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule ist 92,5%.
Vergleichsbeispiel 1
Ein gleicher Strom, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol, Propylenoxid, Propylen und Propan wie in Beispiel 1 wird zu einer Destillationssäule geführt. Nicht-reagiertes Propylen wird von einer oberen Seite der Destillationssäule wiedergewonnen und rohes PO-Produkt wird von einem Boden davon erhalten.
Die Arbeitsbedingungen der Destillationssäule sind wie folgt. Ein Arbeitsdruck ist 0,3 MPa, eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der Destillationssäule ist –12°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon ist 120°C und eine Zahl der theoretischen Platten ist 30.
Als Ergebnis wird Cryogen mit –20°C an der oberen Seite der Destillationssäule mit einer Rate von 92,5 Tonnen/h verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 201410355936 [0001]
CN 20140355420 [0001]
CN 1505616 A [0006]

Claims

Ein Verfahren zum Recyclen und Raffinieren von Propylen wird gemäß dieser Erfindung vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte: Schritt 1: Zuführen eines Stroms, enthaltend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, der erhalten wird von einer Epoxidierungsreaktion, zu einer Propylen-Wiedergewinnungssäule, anschließendes Erhalten eines ersten leichten Komponentenstroms, umfassend nicht-kondensierbares Gas von einer oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, einen ersten schweren Komponentenstrom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Propylenoxid von einem Boden davon, und einen seitlichen Abziehstrom, umfassend Propylen, von einem Zwischenbereich davon, und anschließendes Unterteilen des Seitenabziehstroms in einen ersten Seitenabziehstrom und einen zweiten Seitenabziehstrom; Schritt 2: Zufuhr des ersten Seitenabziehstroms zu einer Depropanisierungssäule und Erhalt eines zweiten leichten Komponentenstroms von einer oberen Seite der Depropanisierungssäule, und eines zweiten schweren Komponentenstroms, umfassend Propan von einem Boden davon; Schritt 3: Durchführung einer adiabatischen Flash-Trennung mit dem ersten schweren Komponentenstrom, und Erhalt eines dritten leichten Komponentenstroms, umfassend Propylen, Cumol und Propylenoxid, und eines dritten schweren Komponentenstros, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid; und Schritt 4: Zufuhr des dritten leichten Komponentenstroms und des dritten schweren Komponentenstroms zu einer zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, wobei die Position, durch die die dritte schwere Komponente zu der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird, höher ist als die Position, durch der dritte leichte Komponentenstrom zugeführt wird; anschließendes Zuführen eines vierten leichten Komponentenstroms, der Propylen enthält und aus einer oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule erhalten ist, zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule und Erhalt eines vierten schweren Komponentenstroms, umfassend Propylenoxid, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Cumol, von dem Boden der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, worin der zweite Seitenabziehstrom und der zweite leichte Komponentenstrom wiedergewonnenes Propylen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, worin ein Verhältnis eines Gewichtes des ersten Seitenabziehstroms zu dem Seitenabziehstrom im Bereich von (0,05–0,5):1 ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin der dritte schwere Komponentenstrom zu einer ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird und der dritte leichte Komponentenstrom zu einem Zwischenbereich davon geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin in dem Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, berechnet als Gewichtsprozentsatz, der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohol 19 bis 50%, der von Cumol 10 bis 70%, der von Propylenoxid 5 bis 20%, der von Propylen 5 bis 60% und der von Propan 0 bis 10% ausmacht, und/oder der Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, erhalten wird von Produkten der Reaktion von industriellem Propylen und wahlweise zirkulierendem Propylen mit Cumolhydroperoxid erhalten wird und/oder das wiedergewonnene Propylen als zirkulierendes Propylen wiederverwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin ein Arbeitsdruck der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule als Manometerdruck in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa und/oder ein Arbeitsdruck der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule eines Manometerdrucks im Bereich von 0,01 bis 0,2 MPa ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin ein Arbeitsdruck der Flash-Trennung als Manometerdruck im Bereich von 0,5 bis 1,5 MPa und eine Arbeitstemperatur davon im Bereich von 90 bis 110°C ist; und/oder ein Arbeitsdruck der Depropanisierungssäule als Manometerdruck im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa, eine Arbeitstemperatur an einer oberen Seite davon im Bereich von 40 bis 65°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 40 bis 65°C und eine Zahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 80 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule im Bereich von 5 bis 80°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 45 bis 120°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 50 liegt; und/der eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule im Bereich von 10 bis 50°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 70 bis 120°C und eine Zahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 50 ist.
Verfahren nach Anspruch 3, worin der dritte schwere Komponentenstrom gekühlt wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 50°C, und anschließend zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der vierte leichte Komponentenstrom überladen und dann zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der vierte leichte Komponentenstrom auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 40°C gekühlt wird, dann eine Gas-Flüssigphasentrennung mit dem vierten leichtem Komponentenstrom durchgeführt wird und anschließend die Gasphase und die Flüssigphase jeweils überladen und zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt werden.
Anlage zum Recyclen und Raffinieren von Propylen, umfassend: eine erste Propylen-Wiedergewinnungssäule, worin eine Einlaßöffnung der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule mit einem Rohr für einen Strom verbunden ist, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen ersten leichten Komponentenstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen ersten schweren Komponentenstrom verbunden ist und eine Auslaßöffnung an einer Seitenlinie eines Zwischenbereiches davon mit einem Rohr für einen Seitenabziehstrom verbunden ist, wobei das Rohr für den Seitenabziehstrom mit einem Rohr für einen ersten Seitenabziehstrom und einem Rohr für einen zweiten Seitenabziehstrom in Verbindung steht, und die erste Propylen-Wiedergewinnungssäule für die Trennung des Stroms verwendet wird, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid enthält, erhalten von einer Epoxidierungsreaktion, unter Erhalt eines ersten leichten Komponentenstroms, der nicht-kondensierbares Gas enthält, von der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule, eines ersten schweren Komponentenstroms, der Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Propylenoxid enthält, von dem Boden davon, und eines Seitenabziehstroms, der Propylen enthält, von der Seitenlinie an einem Zwischenbereich davon, wobei der Seitenabziehstrom in einen ersten und einen zweiten Seitenabziehstrom unterteilt ist, eine Depropanisierungssäule, worin eine Einlaßöffnung an einem Zwischenbereich der Depropanisierungssäule mit dem Rohr für den ersten Seitenabziehstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen zweiten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen zweiten schweren Komponentenstrom verbunden ist, und die Depropanisierungssäule für die Erhaltung und die Trennung des ersten Seitenabziehstroms verwendet wird, der von dem Rohr stammt, unter Erhalt des zweiten leichten Komponentenstroms von der oberen Seite der Depropanisierungssäule und des zweiten schweren Komponentenstroms, der Propan enthält, von dem Boden davon, einen Flash-Behälter, worin eine Einlaßöffnung des Flash-Behälters mit dem Rohr für den ersten schweren Komponentenstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an einer oberen Seite davon mit einem Rohr für einen dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und ein Auslaß an einem Boden davon mit einem Rohr für einen dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und der Flash-Behälter für den Empfang und das Trennen des ersten schweren Komponentenstroms verwendet wird, der von dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule ist, unter Erhalt des dritten leichten Komponentenstroms, umfassend Propylen, Cumol und Propylenoxid, von der oberen Seite des Flash-Behälters, und des dritten schweren Komponentenstroms, umfassend α,α-Dimethylbenzylalkohol, Cumol und Propylenoxid, von dem Boden davon, eine zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule, worin Einlaßöffnungen jeweils mit dem Rohr für den dritten leichten Komponentenstrom und dem Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom verbunden sind und an einem mittleren-oberen Teil der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule angeordnet sind, wobei die Einlaßöffnung, die mit dem Rohr für den dritten schweren Komponentenstrom verbunden ist, an einer höheren Position lokalisiert ist als die Einlaßöffnung, die mit dem Rohr für den dritten leichten Komponentenstrom verbunden ist, eine Auslaßöffnung an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule mit einem Rohr für einen vierten leichten Komponentenstrom verbunden ist, und eine Auslaßöffnung an einem Boden davon mit einem Rohr für einen vierten schweren Komponentenstrom verbunden ist, das Rohr mit dem vierten leichten Komponentenstrom mit dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule in Verbindung steht, und die zweite Propylen-Wiedergewinnungssäule zum Empfangen des dritten leichten Komponentenstroms und des dritten schweren Komponentenstroms in dem Flash-Behälter verwendet wird, unter Erhalt des vierten leichten Komponentenstroms, umfassend den von der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule, und des vierten schweren Komponentenstroms, umfassend Propylenoxid, α,α-Dimethylbenzylalkohol und Cumol, von dem Boden davon, wobei der vierte leichte Komponentenstrom zu dem Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule zurückgeführt wird, worin das Rohr für den zweiten Seitenabziehstrom und das Rohr für den zweiten leichten Komponentenstrom zum Wiedergewinnen von Propylen verwendet werden.
Anlage gemäß Anspruch 11, worin ein Verhältnis eines Gewichtes des ersten Seitenabziehstroms zu dem Seitenabziehstrom im Bereich von (0,05–0,5):1 ist.
Anlage gemäß Anspruch 11 oder 12, worin eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule im Bereich von 5 bis 80°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 45 bis 120°C und eine Anzahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 50 liegt; und/der eine Arbeitstemperatur an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule im Bereich von 10 bis 50°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 70 bis 120°C und eine Zahl der theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 50 ist; und/oder ein Arbeitsdruck, der Depropanisierungssäule als Manometerdruck im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa, eine Arbeitstemperatur an einer oberen Seite davon im Bereich von 40 bis 65°C, eine Arbeitstemperatur am Boden davon im Bereich von 40 bis 65°C und eine Anzahl von theoretischen Platten davon im Bereich von 10 bis 80 ist und/oder ein Arbeitsdruck des Flash-Behälters als Manometerdruck im Bereich von 0,5 bis 1,5 MPa, und eine Arbeitstemperatur davon im Bereich von 90 bis 110°C ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, worin ein Einlaß des Rohrs für den dritten leichten Komponentenstrom in einem Zwischenbereich der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule lokalisiert ist und ein Einlaß des Rohres für den dritten schweren Komponentenstrom an einer ersten Schale an der oberen Seite davon lokalisiert ist, wodurch der dritte schwere Komponentenstrom zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule der dritte leichte Komponentenstrom zum Zwischenbereich davon geführt wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, worin in dem Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, berechnet als Gewichtsprozentsatz, der Gehalt von α,α-Dimethylbenzylalkohol 19 bis 50% ausmacht, der von Cumol 10 bis 70%, der von Propylenoxid 5 bis 20%, der von Propylen 5 bis 60% und der von Propan 0 bis 10% ausmacht.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin der Strom, umfassend Propylen, Cumol, α,α-Dimethylbenzylalkohol, Propan und Propylenoxid, erhalten wird von Produkten der Reaktion von industriellem Propylen und wahlweise zirkulierendem Propylen mit Cumolhydroperoxid erhalten wird und/oder das wiedergewonnene Propylen als zirkulierendes Propylen wiederverwendet wird.
Anlage nach Anspruch 14, worin die Anlage weiterhin eine Kühlvorrichtung enthält, so daß der dritte schwere Komponentenstrom gekühlt wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 50°C, und anschließend zu der ersten Schale an der oberen Seite der zweiten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, worin die Anlage weiterhin eine Überladungsvorrichtung enthält, so daß der vierte leichte Komponentenstrom überladen und dann zu der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird.
Anlage nach Anspruch 18, worin die Anlage weiterhin eine Kühlvorrichtung und einen Kompressor enthält, so daß der vierte leichte Komponentenstrom auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 40°C zunächst gekühlt wird, dann eine Gas-Flüssigphasentrennung von dem vierten leichten Komponentenstrom durchgeführt wird und anschließend die Gasphase in den Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule nach Komprimierung durch einen Kompressor geführt wird und die Flüssigphase überladen und zum Boden der ersten Propylen-Wiedergewinnungssäule geführt wird.
Anlage nach Anspruch 19, worin ein Kompressionsverhältnis des Kompressors im Bereich von 8 bis 25 ist, ein Ausgangsdruck als Manometerdruck im Bereich von 1,5 bis 2,5 MPa und eine Ausgangstemperatur von 10 bis 120°C ist.