JPH0655734B2 - エチレンオキシドの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エチレンを分子状酸素含有ガスにより接触気
相酸化して得られるエチレンオキシドを精製する方法に
関するものである。さらに詳しくは、エチレンを銀触媒
の存在下、分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化して
得られるエチレンオキシドを含む反応生成ガスをエチレ
ンオキシド吸収塔へ導びき吸収液に吸収させてエチレン
オキシドを回収し、ついでエチレンオキシドを含む吸収
液をエチレンオキシド放散塔へ送り、エチレンオキシド
放散塔底部を加熱することによりエチレンオキシド放散
塔頂よりエチレンオキシドを放散し、エチレンオキシド
放散塔底部より抜き出した液の一部はエチレンオキシド
吸収塔へ導き吸収液として循環使用する工程よりなるエ
チレンオキシドの回収方法においてエチレンオキシド放
散塔及びエチレンオキシド精留塔及び軽質分分離塔の加
熱エネルギーを低減させるエチレンオキシドの回収方法
に関するものである。

（従来の技術） エチレンオキシドを回収する工程において、反応生成ガ
スを水を主とする吸収液に吸収させエチレンオキシド水
溶液として回収し、この水溶液からエチレンオキシドを
放散せしめてエチレンオキシドを得ている。エチレンオ
キシドは一般につぎのようにして回収される。エチレン
と分子状酸素含有ガスとを銀触媒上で接触気相酸化して
生成するエチレンオキシドを含む反応ガスをエチレンオ
キシド吸収塔へ導びき水を主とする吸収液と向流接触さ
せエチレンオキシド水溶液として回収し、ついでエチレ
ンオキシド放散塔へ送り、エチレンオキシド放散塔底部
を加熱蒸気で加熱することによってエチレンオキシドを
水溶液から放散させ、エチレンオキシド放散塔底部より
実質的にエチレンオキシドを含まない水溶液は吸収液と
して循環使用し、エチレンオキシド放散塔頂部より放散
されるエチレンオキシド、水、二酸化炭素、不活性ガス
（窒素、アルゴン、メタン、エタン、）の他ホルムアル
デヒド等の低沸点不純物およびアセトアルデヒド、酢酸
等の高沸点不純物を含む放散物を脱水工程、軽質分分離
工程および重質分離工程の各々を経て精製しエチレンオ
キシドを製造することができる。エチレンオキシドの回
収方法については種々の提案がされている。たとえば、
米国特許第３，１６５，５３９号、米国特許第２，７７
１，４７３号、米国特許第４，０２８，０７０号、米国
特許第３，０９７，２１５号、米国特許第３，２１７，
４６６号、米国特許第３，７４５，０９２号、米国特許
第３，７２９，８９９号、米国特許第３，７６６，７１
４号および米国特許第３，９６４，９８０号等が挙げら
れる。

従来公知の方法を具体的に説明すると、例えば第１図に
おいてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガス
により接触気相酸化して生成するエチレンオキシドを含
む反応生成ガスを導管１を通して、充填塔あるいは棚段
塔型式のエチレンオキシド吸収塔２の下部へ供給し、導
管３よりエチレンオキシド吸収塔２の上部へ吸収液を導
入し、反応生成ガスと向流接触させ、反応生成ガス中の
９９重量％以上のエチレンオキシドを回収し、エチレン
オキシド吸収塔２の塔頂より吸収しなかったエチレン、
酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタ
ン、エタン）アルデヒド類、酸性物質等のガスは導管４
を通して二酸化炭素吸収工程および／または酸化反応工
程へ循環される。この吸収工程においてエチレンオキシ
ドの他、エチレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒
素、アルゴン、メタン、エタン、）ならびにエチレン酸
化反応工程で生成したホルムアルデヒド等の低沸点不純
物、アセトアルデヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実
質量が同時に吸収される。エチレンオキシド吸収塔２の
塔底液を導管５を通して熱交換器６へ送りエチレンオキ
シド放散塔底液と熱交換して温度７０〜１１０℃に高
め、導管７によりフラッシュタン７８へ送られ一部エチ
レンオキシド、水を含む不活性ガスの軽質分ガスが導管
９により分離される。軽質分ガスをフラッシュした残部
の吸収液を導管１０を通して塔頂圧力0.1〜２kg／cm
²Ｇ、塔頂温度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放散
塔１１の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔１１の
加熱器１２より水蒸気またはダウサム（ダウ社、熱媒体
商品）等の加熱媒体で導管１３を通して加熱するか、ま
たは直接エチレンオキシド放散塔１１の底部へ水蒸気を
導入する加熱方式により加熱し、吸収液中に含まれるエ
チレンオキシドの９９重量％以上を放散せしめ、エチレ
ンオキシド放散塔１１の底部よりエチレンオキシドを実
質的に含まない温度１００〜１５０℃のエチレンオキシ
ド放散塔底液の一部は導管１４および導管１５を通して
熱交換器６でエチレンオキシド吸収塔２の塔底液と熱交
換し、導管１６を通して、さらに導管１８および導管１
９に冷却水が通る冷却器１７により冷却し、ついで吸収
液中のエチレングリコール濃度を調節するため新鮮な水
を導管２１を通して導入し、必要により、吸収液中のpH
を調節するため水酸化カリウム水溶液を添加し、吸収液
中の消泡剤濃度を調節するため消泡剤をエチレンオキシ
ド吸収塔２へそれぞれ導入することができる。エチレン
を分子状酸素で酸化する酸化工程およびエチレンオキシ
ド放散工程の間で吸収液中にエチレンオキシドと水との
加水反応で生成する副生エチレングリコールおよびホル
ムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒドおよ
び酢酸等の高沸点不純物の増加を防ぐためエチレンオキ
シド放散塔１１の塔底部より導管１４および２２を通し
てエチレンオキシド放散塔１１の底液を抜き出し、副生
エチレングリコール濃縮工程に送られる。

一方、エチレンオキシド放散塔１１の塔頂部より放散さ
れるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管２３を通し
て、導管２５および導管２６に冷却水が通る凝縮器２４
へ送り、凝縮液は導管２７を通してエチレンオキシド放
散塔１１の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管２８を通
して脱水塔２９へ供給される。

脱水塔２９の加熱器３０により水蒸気またはダウサム
（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管３１を通して加熱す
るか、または直接脱水塔２９の下部へ水蒸気を導入する
加熱方式により加熱し、脱水塔２９の塔底より導管３２
を通して実質的にエチレンオキシドを含まない水が抜き
出される。

脱水塔２９の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸気は
導管３３を通して、導管３５および導管３６に冷却水ま
たはブラインが通る凝縮器３４へ送り、凝縮液は導管３
７を通して脱水塔２９の塔頂部へ還流し、凝縮器３４の
未凝縮蒸気は導管３９を通して再エチレンオキシド吸収
塔（図示していない）へ供給される。凝縮器３４の凝縮
液の他部は導管３８を通して軽質分分離塔４０へ供給さ
れる。

軽質分分離塔４０の加熱器４１により水蒸気またはダウ
サム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管４２を通して加
熱する方式により加熱し、軽質分分離塔４０の塔頂部よ
り軽質分を含むエチレンオキシド蒸気は導管４３を通し
て凝縮器４４へ送り、凝縮液は導管４７を通して軽質分
分離塔４０の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管４８を
通してエチレンオキシドを回収するため再エチレンオキ
シド吸収塔（図示していない）へ供給される。

一方、軽質分を分離されたエチレンオキシドは軽質分分
離塔４０の塔底より導管４９を通してエチレンオキシド
精留塔５０へ供給される。

エチレンオキシド精留塔５０の加熱器５８へ導管５８よ
り圧力０．５〜３．０kg／cm²Ｇの水蒸気を供給し、エ
チレンオキシド精留塔５０の塔底温度３５〜８５℃、エ
チレンオキシド精留塔底圧力１．２〜８．２kg／cm²Ｇ
で精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂より塔頂温
度２９〜８１℃、塔頂圧力１．０〜８．０kg／cm²Ｇの
エチレンオキシド蒸気を導管５１を通して、凝縮器５２
へ送りエチレンオキシド蒸気は液化し、液化した一部は
導管５６を通してエチレンオキシド精留塔５０の塔頂部
へ還流液として導入し、液化した他部は導管５７を通し
てエチレンオキシド製品として抜き出される。

エチレンオキシド精留塔５０の凝縮器５２の未凝縮蒸気
は導管５５を通してエチレンオキシドを回収するため再
エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給され
る。

エチレンオキシド精留塔５０の塔底液はアセトアルデヒ
ド、水、および酢酸等の高沸点不純物の重質分分離のた
め必要により導管６７を通して抜き出される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなエチレンオキシドの精製方法
は、エチレンオキシド放散塔頂蒸気の凝縮熱の回収やエ
チレンオキシド放散塔底部より抜き出された液が有する
熱エネルギーを回収する点については十分でなく、大量
の熱量が系外に廃棄されるという問題があった。従来の
方法は１００〜１５０℃のエチレンオキシド放散塔底液
をエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換させ、熱量の回
収を行なった後、冷却してエチレンオキシド吸収塔の吸
収液としていた。また、エチレンオキシドの精製方法は
エチレンオキシド放散塔及びエチレンオキシド精留塔及
び軽質分分離塔における加熱蒸気量を多量に消費する問
題があった。

したがって、本発明の目的は、エチレンオキシドの新規
な精製方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、エチレンオキシド放散塔底液の有
するエネルギーの有効利用をはかったエチレンオキシド
の精製方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） これらの諸目的は、エチレンを分子状酸素含有ガスと接
触気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有する反
応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し吸収液と
向流接触させ、吸収塔頂部よりのガスの一部はエチレン
酸化反応工程へ循環し、エチレンオキシドを含む吸収塔
底液はエチレンオキシド放散塔へ供給し、エチレンオキ
シド放散塔頂部からエチレンオキシドを放散せしめ、エ
チレンオキシド放散塔底部より抜き出した液はエチレン
オキシド吸収塔へ導き吸収液として循環使用する工程よ
りなるエチレンオキシド回収方法において、エチレンオ
キシドの放散塔底部より抜き出した液をフラッシュ処理
して気相部と液相部に分離し、気相部は圧縮してエチレ
ンオキシド放散塔底部の気相部へ導入し、液相部はエチ
レンオキシド精留塔および／または軽質分分離塔の加熱
源とした後、エチレンオキシド吸収塔の吸収液とするこ
とを特徴とするエチレンオキシドの回収方法により達成
される。

これらの諸目的は、前記方法において、液相部はエチレ
ンオキシド精留塔の加熱源として使用することよりなる
エチレンオキシドの精製方法によっても達成される。前
記方法において、液相部は軽質分分離塔の加熱源として
用いることにりなるエチレンオキシドの精製方法によっ
ても達成される。さらに前記方法において、液相部はエ
チレンオキシド精留塔および軽質分分離塔の両者に供給
されてその加熱源として使用することよりなるエチレン
オキシドの精製方法によっても達成される。また、前記
方法において、液相部はエチレンオキシド精留塔の加熱
源として使用したのち、さらに軽質分分離塔に供給して
その加熱源として使用することによりなるエチレンオキ
シドの精製方法によっても達成される。

第１図は、公知のエチレンオキシドの精製方法の一例を
示すフローチャートであり、 第２図〜５図は、本発明によるエチレンオキシドの精製
方法の実施態様を示すフローチャートである。

本発明においてエチレンオキシド吸収塔へ供給される吸
収液の温度は５〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃であ
り、吸収液の組成はpHが５〜１２、好ましくは６〜１
１、エチレングリコール濃度が１〜４０重量％、好まし
くは５〜３０重量％、消泡剤濃度が０．１ppm以上、好
ましくは１〜１００ppm、残り水の範囲に制御される。
吸収液中のエチレングリコール濃度を一定に保持するた
めエチレンオキシド吸収塔とエチレンオキシド放散塔と
を循環する吸収液の一部をエチレンオキシド放散塔底部
から抜き出し副生エチレングリコール濃縮塔へ送り、必
要により新鮮な水が導入され制御される。pHの調節は、
たとえばカリウム、ナトリウムのようなアルカリ金属の
水酸化物や炭酸塩等の吸収液に溶解する化合物を添加す
ることにより行うのが好ましく、添加剤は具体的には水
酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが好ましい。

消泡剤は、エチレンオキシド、副生エチレングリコール
等に不活性であり、吸収液の消泡効果を有するものであ
ればいかなる消泡剤でも使用でき、代表的な例としては
水溶性シリコンエマルションが吸収液への分散性、希釈
安定性、熱安定性が優れているので効果的である。

エチレンオキシド吸収塔の操作条件は、反応生成ガス中
のエチレンオキシド濃度が０．５〜５容量％、好ましく
は１．０〜４容量％であり、エチレンオキシド吸収塔の
操作圧は２〜４０kg／cm²Ｇ、好ましくは１０〜３０kg
／cm²Ｇである。エチレンオキシド放散塔の操作条件
は、エチレンオキシド放散塔頂圧力０．１〜２kg／cm²
Ｇ、好ましくは０．３〜０．６kg／cm²Ｇ、エチレンオ
キシド放散塔頂温度８５〜１２０℃、エチレンオキシド
放散塔底温度１００〜１５０℃、エチレンオキシド放散
塔底エチレンオキシド濃度は１０ppm以下、好ましくは
０．５ppm以下である。

本発明の第１の特徴はエチレンオキシド放散塔底部より
出る液をエチレンオキシド放散塔底部の圧力より低い圧
力で操作されるフラッシュタンクへ導入し、低圧蒸気を
発生させる。この蒸気の発生は吸熱的であり溶液の温度
の低下をもたらす効果がある。発生した水蒸気は、電気
駆動の遠心式圧縮機またはスクリュウ式圧縮機あるいは
往復動式圧縮機により昇圧され、エチレンオキシド放散
塔底部の気相部へ供給されエチレンオキシド放散塔の加
熱源の一部となり、エチレンオキシド放散塔の加熱源の
水蒸気の削減を持たらす。さらに低圧蒸気を発生した残
部の液はエチレンオキシド吸収塔底部からの液と熱交換
され熱回収される。

一方、エチレンオキシド吸収塔底液は低圧蒸気を発生し
たエチレンオキシド放散塔底液の残部と熱交換された
後、フラッシュタンクにて軽質分ガスを分離した後、エ
チレンオキシド放散塔頂部へ供給されてエチレンオキシ
ドは放散される。本発明においてエチレンオキシド放散
塔頂部より放散されるものは、大部分がエチレンオキシ
ドおよび水、少部分が二酸化炭素および微量の酸素、エ
チレン、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタ
ン）、ホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアル
デヒドおよび酢酸等の高沸点不純物からなる放散物であ
る。

本発明の他の特徴は、エチレンオキシド放散塔底部より
抜き出した液が有する熱エネルギーを回収し、その回収
熱エネルギーの有効利用を計ることである。

その手段としては、エチレンオキシド放散塔底部より出
る液をエチレンオキシド放散塔底部の圧力より低い圧力
で操作されるフラッシュタンクへ導入し、低圧蒸気を発
生させる。この蒸気の発生は吸熱的であり溶液の温度の
低下をもたらす効果がある。発生した蒸気は、電気駆動
の遠心式圧縮機またはスクリュウ式圧縮機あるいは往復
動式圧縮機により昇圧されエチレンオキシド放散塔底部
の気相部へ供給されエチレンオキシド放散塔の加熱源の
一部となり、エチレンオキシド放散塔の加熱源の水蒸気
の削減を持たらす。さらに低圧水蒸気を発生した残部の
液はエチレンオキシド吸収塔底部からの液と熱交換器に
より熱交換され熱回収される。

一方、エチレンオキシド吸収塔底液は低圧蒸気を発生し
たエチレンオキシド放散塔底液の残部と熱交換された
後、フラッシュタンクにて軽質分ガスを分離した後、エ
チレンオキシド放散塔頂部へ供給されてエチレンオキシ
ドは放散される。本発明においてエチレンオキシド放散
塔より放散されるものは、大部分がエチレンオキシドお
よび水、少部分が二酸化炭素および微量の酸素、エチレ
ン、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、
ホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒド
および酢酸等の高沸点不純物からなる放散物である。

また、熱回収されたエチレンオキシド放散塔底液は、さ
らに熱エネルギーを有しているため、エチレンオキシド
精留塔の加熱源として利用され、エチレンオキシド精留
塔加熱源の水蒸気の削減をもたらす。一方エチレンオキ
シド放散塔頂より放散される放散物も熱エネルギーを有
しているためエチレンオキシド精留塔加熱源として利用
することができ、エチレンオキシド精留塔加熱源の水蒸
気の削減をもたらす。

本発明においてエチレンオキシド脱水塔へ供給される供
給蒸気の温度は５〜６０℃、好ましくは１０〜５０℃で
あり、供給蒸気のエチレンオキシド濃度は８０〜９８重
量％の範囲である。

エチレンオキシド脱水塔の操作条件は、脱水塔頂点圧力
０〜２kg／cm²Ｇ、好ましくは０．３〜０．６kg／cm
²Ｇ、脱水塔頂温度１０〜４０℃、脱水塔底温度１００
〜１３０℃の範囲である。脱水塔底エチレンオキシド濃
度は１００ppm以下、好ましくは１０ppm以下の範囲であ
る。

本発明において軽質分分離塔へ供給される供給液の温度
は０〜５０℃、好ましくは５〜３０℃であり、供給源の
組成は大部分がエチレンオキシドで、わずかのホルムア
ルデヒド等のアルデヒド類及び水を含んでいる。

軽質分分離塔の操作条件は、軽質分分離塔頂圧力は１〜
１０kg／cm²Ｇ好ましくは３〜７kg／cm²Ｇの範囲であ
る。

軽質分分離塔頂温度３０〜９０℃、軽質分分離塔温度３
０〜９０℃の範囲である。

軽質分分離塔底エチレンオキシド濃度は９９．５重量％
以上、好ましくは９９．９５重量％以上の範囲である。

本発明においてエチレンオキシド精留塔は棚段塔型式お
よび充填塔型式がある。

棚段塔型式の蒸留塔の棚段としては種々あるがバブルキ
ャップトレイ、ユニフラックストレイ、ターボグリッド
トレイ、リップトレイ、フレキシトレイ、シーブトレ
イ、バラストトレイ等が挙げられる。また、充填塔型式
の精留塔の充填物としては、ラシヒリング、ボールリン
グ、サドル型リング、スパイラルリング、マクマホンパ
ッキング、インターロックスメタルパッキング、一論理
段数あたり１０mmHg以下の圧力損失を有する充填物、織
物または編物構造の金網積層板等が挙げられる。

本発明においてエチレンオキシド精留塔および軽質分分
離塔は一理論段数あたり２０mmHg以下、好ましくは１５
mmHg以下の圧力損失を有する棚段塔形式および一理論段
数あたり１０mmHg以下、好ましくは８mmHg以下の圧力損
失を有する充填塔形式が好ましい。

本発明においてエチレンオキシド精留塔へ供給される供
給液の温度は３０〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃で
あり、供給液の組成はエチレンオキシド濃度が９９．５
重量％以上、好ましくは９９．９５重量％以上の範囲に
制御される。

エチレンオキシドの精留塔の操作条件は、精留塔頂圧力
１．０〜８．０kg／cm²Ｇ、好ましくは１．２〜５．０k
g／cm²Ｇ、精留塔頂温度２９〜８１℃、精留塔底温度３
５〜８５℃、精留塔底エチレンオキシド濃度は３０〜９
０重量％、好ましくは４０〜８０重量％の範囲である。

本発明において、エチレンオキシド精留塔底液はアセト
アルデヒド、水および酢酸等の高沸点不純物からなる重
質分である。

したがって前記特徴は、エチレンを銀触媒の存在下、分
子状酸素含有ガスと接触気相酸化して生成したエチレン
オキシドを含有する反応生成ガスをエチレンオキシド吸
収塔へ導入し吸収液と向流接触させ、エチレンオキシド
吸収塔頂部よりのガスの一部はエチレン酸化反応工程へ
循環し、エチレンオキシドを含むエチレンオキシド吸収
塔底液はエチレンオキシド放散塔へ供給し、エチレンオ
キシド放散塔頂部からエチレンオキシドを放散せしめ、
エチレンオキシド放散塔底部より抜き出した液の一部は
熱交換器にてエチレンオキシド吸収塔底部と熱交換した
後、冷却器にて冷却した後、エチレンオキシド吸収塔へ
導き吸収液として循環使用し、残部はその液に含まれる
エチレングリコールを濃縮するため副生エチレングリコ
ール濃縮塔へ送る工程において、エチレンオキシド放散
塔頂部より放散する蒸気が有する熱エネルギーを回収
し、その回収熱エネルギーの有効利用を計ることであ
る。その手段としてエチレンオキシド放散塔頂部より放
散する蒸気をエチレンオキシド精留塔の加熱器に送り、
熱交換し放散物を液化し、凝縮した液はエチレンオキシ
ド放散塔へ還流し、未凝縮ガスは脱水塔へ供給する方式
が採用される。さらにエチレンオキシド放散塔底部より
抜き出した液はエチレンオキシド放散塔底部の圧力より
低い圧力で操作されるフラッシュタンクへ導入し低圧蒸
気を発生させ、電気駆動の圧縮機により昇圧されエチレ
ンオキシド放散塔底部の気相部へ供給し、エチレンオキ
シド放散塔の加熱源の一部となり、エチレンオキシド放
散塔加熱用水蒸気の削減をもたらす。一方、低圧蒸気を
発生させたエチレンオキシド放散塔底液はエチレンオキ
シド吸収塔底液と熱交換して熱量を回収した後、エチレ
ンオキシド放散塔底液はエチレンオキシド精留塔の加熱
器に導かれ、エチレンオキシド精留塔の加熱源の一部と
して利用され、ついで冷却水で冷却されエチレンオキシ
ド吸収塔へ導かれる。

一方、エチレンオキシド吸収塔底液はエチレンオキシド
放散塔底部よりの液と熱交換された後、フラッシュタン
クにて軽質分ガスを分離した後、エチレンオキシド放散
塔頂部へ供給されてエチレンオキシドは放散される。本
発明においてエチレンオキシド放散塔より放散されるも
のは、大部分が水、エチレンオキシド、少部分が二酸化
炭素、微量の酸素、エチレン、不活性ガス（窒素、アル
ゴン、メタン、エタン）、ホルムアルデヒド等の低沸点
不純物、アセトアルデヒドおよび酢酸等の高沸点不純物
からなる放散物である。

本発明の第２の特徴は、前記第１の特徴の方法におい
て、フラッシュ処理後の液相部はエチレンオキシドを含
むエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換後、エチレンオ
キシド精留塔の加熱源に使用し、ついで軽質分分離塔の
加熱源に使用した後、冷却器にて冷却し、エチレンオキ
シド吸収塔へ導き吸収液として循環使用することにあ
る。

本発明の第３の特徴は、前記第１の特徴の方法におい
て、フラッシュ処理後の液相部はエチレンオキシドを含
むエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換後、軽質分分離
塔の加熱源に使用した後、冷却し、エチレンオキシド吸
収塔へ導き吸収液として循環使用することにある。

本発明の第４の特徴は、前記第１の特徴の方法におい
て、フラッシュ処理後の液相部はエチレンオキシドを含
むエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換後、エチレンオ
キシド精留塔の加熱源および軽質分分離塔の加熱源に使
用した後、冷却器にて冷却し、エチレンオキシド吸収塔
へ導き吸収液として循環使用することにある。本発明を
さらに詳しく述べるために図面に基づいて説明する。

第２図においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管３０１を通して、充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔３０２の
下部へ供給し、導管３０３より吸収塔３０２の上部へ、
温度４０℃以下、pH＝６以上、エチレングリコール濃度
＝１〜２０重量％、消泡剤（水溶性シリコーンエマルシ
ョン）濃度＝１〜５００ppmおよび残部は水から成る吸
収液を導入し、反応生成ガスと向流接触させ反応生成ガ
ス中のエチレンオキシドを吸収液に吸収させる。ここで
反応生成ガス中の９９重量％以上のエチレンオキシドが
回収される。吸収塔３０２の塔頂より吸収しなかったエ
チレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴ
ン、メタン、エタン）、アルデヒド、酸性物質等のガス
は導管３０４を通して炭酸ガス吸収工程および／または
酸化反応工程へ循環される。

エチレンオキシド吸収工程においてエチレンオキシドの
他、エチレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、
アルゴン、メタン、エタン、）ならびにエチレン酸化反
応工程で生成したホルムアルデヒド等の低沸点不純物、
アセトアルデヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実質量
が同時に吸収される。

エチレンオキシド吸収塔３０２の塔底液を導管３０５、
熱交換器３０６へ送り放散塔底液と熱交換し温度７０〜
１１０℃に高め、導管３０７により、フラッシュタンク
３０８へ送られ、一部のエチレンオキシド、水を含む不
活性ガスの軽質分ガスが導管３０９により分離される。
軽質分ガスをフラッシュした残部の吸収液を導管３１０
を通して圧力０．１〜２kg／cm²・Ｇ、温度９０〜１２
０℃のエチレンオキシド放散塔３１１の上部へ供給し、
放散塔３１１の加熱器３１２へ導管３１３を通して水蒸
気またはダウサム（米国ダウ社熱媒体商品）等の加熱媒
体を供給して、加熱するかまたは直接エチレンオキシド
放散塔の底部に水蒸気を導入して加熱し、エチレンオキ
シド放散塔３１１の底部よりエチレンオキシドを実質的
に含まない温度１００〜１５０℃の放散塔底液の一部は
導管３１４および導管３１５を通してフラッシュタンク
３８５へ供給され、エチレンオキシド放散塔底部の圧力
より低い圧力（例えば０．３〜２．０kg／cm²・ａｂ
ｓ、好ましくは０．５〜１．８kg／cm²・ａｂｓ）迄圧
力が下げられ低圧蒸気を発生させ、溶液の温度の低下を
もたらす。フラッシュタンク３８５で発生した低圧蒸気
は導管３８６を通して蒸気圧縮機３８７に送られエチレ
ンオキシド放散塔３１１の塔底圧力０．５kg／cm²・Ｇ
〜２．４kg／cm²・Ｇよりわずかに高い圧力（例えば
０．６〜２．５kg／cm²・Ｇ）までに圧縮され、導管３
８６ａによりエチレンオキシド放散塔３１１の底部の気
相部に送入される。

フラッシュタンク３８５でフラッシュした残部の液は導
管３１６ａを通して熱交換器３０６で、エチレンオキシ
ドを含むエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換後、導管
３１６ｂよりエチレンオキシド精留塔３５０の加熱器３
５８に導かれ、加熱源として使用した後、導管３１６ｃ
より冷却器３１７を通して、導管３２１より水、水酸化
カリウム水溶液および消泡剤（水溶性シリコーンエマル
ション）を添加し、導管３０３を通してエチレンオキシ
ド吸収塔３０２に導入することができる。

一方、エチレンを分子状酸素で酸化する酸化工程および
エチレンオキシド放散工程の間で吸収液中のエチレンオ
キシドと水との加水反応で生成する副生エチレングリコ
ールおよびホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセト
アルデヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の増加を防ぐた
めエチレンオキシド放散塔３１１の塔底より導管３１４
を通して抜き出した残部の吸収液は導管３２２を通して
副生エチレングリコール濃縮塔に送られる。

一方、エチレンオキシド放散塔３１１の塔頂部より放散
されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管３２３を
通して、エチレンオキシド精留塔３５０の加熱器３６０
へ送り加熱源とした後、凝縮液および未凝縮蒸気は導管
３６１を通して導管３６２および導管３６３に冷却水が
通る凝縮器３６４へ送り、凝縮液は導管３２７を通して
エチレンオキシド放散塔３１１の塔頂部へ還流し、未凝
縮蒸気は導管３２８を通して脱水塔３２９へ供給され
る。

脱水塔３２９の加熱器３３０により水蒸気またはダウサ
ム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管３３１を通して加
熱するか、または直接脱水塔３２９の下部へ水蒸気を導
入する加熱方式により加熱し、脱水塔３２９の塔底より
導管３３２を通して実質的にエチレンオキシドを含まな
い水が抜き出される。

脱水塔３２９の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸気
は導管３３３を通して、導管３３５および導管３３６に
冷却水またはブラインが通る凝縮器３３４へ入り、凝縮
液の一部は導管３３７を通して脱水塔３２９の塔頂部へ
還流し、凝縮器３３４の未凝縮蒸気は導管３３９を通し
て再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給さ
れる。凝縮液の他部は導管３３８を通して軽質分分離塔
３４０へ供給される。軽質分分離塔３４０の塔頂部より
軽質分ガスを含むエチレンオキシド蒸気は導管３４３を
通して凝縮器３４４へ送り、凝縮液は導管３４７を通し
て軽質分分離塔３４０の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は
導管３４８を通してエチレンオキシドを回収するため再
エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給され
る。

軽質分分離塔３４０の塔底液は導管３４９を通してエチ
レンオキシド精留塔３５０へ供給される。

エチレンオキシド精留塔３５０の加熱器３６０へエチレ
ンオキシド放散塔３１１の塔頂部からの放散物を供給
し、エチレンオキシド精留塔３５０の加熱器３５８に導
管３１６ｂよりエチレンオキシド放散塔底液を導入し、
加熱する方式により加熱し、エチレンオキシド精留塔３
５０の塔底温度３５〜８５℃、エチレンオキシド精留塔
底圧力１．２〜８．２kg／cm²・Ｇで精留を行ない、エ
チレンオキシド精留塔頂より塔頂温度２９〜８１℃、塔
頂部圧力１〜８kg／cm²・Ｇのエチレンオキシド蒸気を
導管３５１を通して、エチレンオキシド凝縮器３５２へ
送り、エチレンオキシドを液化し、一部は導管３５６を
通してエチレンオキシド精留塔３５０の塔頂部へ還流液
として供給し、他部は導管３５７を通してエチレンオキ
シド製品として抜き出した。

エチレンオキシド精留塔３５０の塔底液はアセトアルデ
ヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の重質分分離のため必
要により導管３６７を通して抜き出される。

第３図は、本発明の別の実施態様を示すもので、第２図
に示す方法において、エチレンオキシド精留塔４５０の
加熱器４５８に供給されて加熱源として利用されたフラ
ッシュタンク４８５からのエチレンオキシド放散塔底液
を、さらに導管４４２ａより軽質分分離塔４４０の加熱
器４４１に供給して軽質分分離塔４４０の加熱源として
利用し、ついで導管４４２ｂを経て熱交換器４１７へ戻
した以外は同様な方法である。なお、第２図における符
号に１００をプラスした符号は第３図において同一の部
材を表わす。

第４図は、本発明のさらに別の実施態様を示すもので、
第２図に示す方法において、フラッシュタンク５８５で
フラッシュして得られる液を熱交換器５０６を通したの
ち、軽質分分離塔５４０の加熱源として使用した場合で
あり、例えば加熱器５４１に導管５１６ｂより導入して
利用したのち、導管５１６ｃにより熱交換器５１７へ送
られる。なお、第３図における符号に１００をプラスし
た符号は第４図において同一の部材を表わす。

第５図は、本発明の他の実施態様を示すもので、第４図
に示す方法において、フラッシュタンク６８５でフラッ
シュして得られる熱を熱交換器６０６を通したのち、エ
チレンオキシド精留塔６５０および軽質分分離塔６４０
の両方の加熱源として使用した場合であり、例えば導管
６１６ｃを経て加熱器６５８、また導管６４２ａを経て
加熱器６４１に供給され、ついでいずれも導管６１６ｅ
を経て熱交換器６１７へ送られる。なお、第４図におけ
る符号に１００をプラスした符号は第５図において同一
の部材を表わす。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。し
かし本発明はこの実施例のみによって本発明の範囲を規
制するものでない。

実施例１ 第２図においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管３０１を通して、棚段塔
形式のエチレンオキシド吸収塔３０２の下部へ供給し、
導管３０３よりエチレンオキシド吸収塔３０２の上部
へ、温度２９．６℃以下、pH＝６、エチレングリコール
濃度＝９．０重量％、消泡剤（水溶性シリコーンエマル
ジョン）濃度＝３ppmおよび残部は水から成る吸収液を
導入し、反応生成ガスと向流接触させ、反応生成ガス中
のエチレンオキシドを吸収液に吸収させた。ここで反応
生成ガス中の９９重量％以上のエチレンオキシドが回収
された。エチレンオキシド吸収塔３０２の塔頂より吸収
しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス
（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデヒド、酸
性物質等の不純物塔のガスは導管３０４を通して二酸化
炭素吸収工程および／または酸化反応工程へ循環した。

この吸収工程においてエチレンオキシドの他、エチレ
ン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、
メタン、エタン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生
成したホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアル
デヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸
収された。

エチレンオキシド吸収塔３０２の塔底液を導管３０５を
通して、熱交換器３０６へ送りエチレンオキシド放散塔
底液と熱交換し温度８２．７０℃に高め、導管３０７に
より、フラッシュタンク３０８へ送り、一部エチレンオ
キシド、水を含む軽質分ガスを導管３０９により分離し
た。軽質分ガスをフラッシュした残部の吸収液を導管３
１０を通して塔頂圧力０．４kg／cm²Ｇ、塔頂温度８７
℃のエチレンオキシド放散塔３１１の上部へ供給し、エ
チレンオキシド放散塔３１１の加熱器３１２へ導管３１
３を通して加熱用水蒸気を供給する加熱方式によりエチ
レンオキシドはエチレンオキシド放散塔頂部より放散し
た。

一方、エチレンオキシド放散塔３１１の塔底より導管３
１４を通して抜き出した残部の吸収液は導管３２２を通
して副生エチレングリコール濃縮塔に送った。

エチレンオキシド放散塔３１１の底部より実質的にエチ
レンオキシドを含まない放散塔底液を導管３１４を通し
て抜き出し、その一部は導管３１５を通してフラッシュ
タンク３８５へ供給し、０．３５kg／cm²・Ｇの圧力ま
で圧力が下げられて低圧蒸気を発生させ、溶液の温度の
低下をもたらした。フラッシュタンク３８５で発生した
低圧蒸気は導管３８６を通して蒸気圧縮機３８７に送ら
れエチレンオキシド放散塔３１１の塔底圧力０．５kg／
cm²・Ｇよりわずかに高い圧力０．６kg／cm²・Ｇ迄圧縮
され導管３８６ａによりエチレンオキシド放散塔３１１
の底部の気相部に導入した。フラッシュタンク３８５で
フラッシュした残部の液は導管３１６ａを通して熱交換
器３０６によりエチレンオキシドを含むエチレンオキシ
ド吸収塔底液と熱交換後、導管３１６ｂによりエチレン
オキシド精留塔の加熱器３５８に導かれエチレンオキシ
ド精留塔の加熱源に使用した後、導管３１６ｃより冷却
器３１７を通して、導管３２１より水、水酸化カリウム
水溶液および消泡剤（水溶性シリコーンエマルション）
を添加し、導管３０３を通してエチレンオキシド吸収塔
３０２に導入した。

一方、エチレンオキシド放散塔３１１の塔頂部より放散
されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管３２３を
通して、エチレンオキシド精留塔３５０の加熱器３６０
へ送り加熱源とした後、凝縮液及び未凝縮蒸気は導管３
６１を通して導管３６２および導管３６３に冷却水が通
る凝縮器３６４へ送り、凝縮液は導管３２７を通してエ
チレンオキシド放散塔３１１の塔頂部へ還流し、未凝縮
蒸気は導管３２８を通して脱水塔３２９へ供給した。

脱水塔３２９の加熱器３３０に導管３３１により水蒸気
を導入する加熱方式により加熱し、脱水塔３２９の塔底
より導管３３２を通して実質的にエチレンオキシドを含
まない水を抜き出した。

脱水塔３２９の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸気
は導管３３３を通して、導管３３５および導管３３６に
ブラインが通る凝縮器３３４へ送り、凝縮器の一部は導
管３３７を通して脱水塔３２９の塔頂部へ還流し、凝縮
器３３４の未凝縮蒸気は導管３３９を通して再エチレン
オキシド吸収塔（図示してない）へ供給した。凝縮液の
他部は導管３３８を通して一理論段数あたり５mmHg以下
の圧力損失を有するポールリングを充填した充填塔型式
の軽質分分離塔３４０へ供給した。軽質分分離塔３４０
の塔頂部より軽質分ガスを含むエチレンオキシド蒸気は
導管３４３を通して凝縮器３４４へ送り、凝縮液は導管
３４７を通して軽質分分離塔３４０の塔頂部へ還流し、
未凝縮蒸気は導管３４８を通してエチレンオキシドを回
収するため再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）
へ供給した。軽質分分離塔３４０の塔底液は導管３４９
を通して一理論段数あたり５mmHg以下の圧力損失を有す
るポールリングを充填した充填塔型式のエチレンオキシ
ド精留塔３５０へ供給した。エチレンオキシド精留塔３
５０の加熱器３６０へ、エチレンオキシド放散塔３１１
の塔頂部からの放散物を供給し、エチレンオキシド精留
塔３５０の加熱器３５８に導管３１６ｂを通してエチレ
ンオキシド放散塔底液を導入し、加熱する方式により加
熱し、エチレンオキシド精留塔３５０の塔底温度４５
℃、エチレンオキシド精留塔底圧力２．０kg／cm²Ｇで
精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂より塔頂温度
３９℃、塔頂部圧力１．８kg／cm²Ｇのエチレンオキシ
ド蒸気を導管３５１を通して、エチレンオキシド凝縮器
３５２へ送り、エチレンオキシドを液化し、一部は導管
３５６５を通してエチレンオキシド精留塔３５０の塔頂
部へ還流液として供給し、他部は導管３５７を通してエ
チレンオキシド製品として抜き出した。

エチレンオキシド精留塔凝縮器３５２の未凝縮蒸気は導
管３５５を通してエチレンオキシドを回収するため再エ
チレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給した。

エチレンオキシド精留塔３５０の塔底液はアセトアルデ
ヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の分離のため必要によ
り導管３６７を通して抜き出された。

表−１にこのプロセスの連続操作条件を一括して表示す
る。

実施例２ 第３図に示すように実施例１と同様な方法において、一
理論段数あたり２０mmHg以下の圧力損失を有するバラス
トトレイを備えた棚段塔型式の軽質分分離塔４４０およ
びエチレンオキシド精留塔４５０を用い、エチレンオキ
シド放散塔底液は熱交換器４０６によりエチレンオキシ
ド吸収塔４０２からの吸収液と熱交換したのち導管４１
６ｂおよび４１６ｃを経てエチレンオキシド精留塔４５
０の加熱器４５８に供給してエチレンオキシド精留塔４
５０内の液を加熱し、ついで導管４４２ａを経て軽質分
分離塔４４０の加熱器４４１に供給して軽質分分離塔４
４０の液を加熱し、さらに導管４４２ｂを経て冷却器４
１７に送り、エチレンオキシド吸収塔４０２に循環した
以外は同様な方法を行なった。表−２にこのプロセスの
連続条件を一括して表示する。

実施例３ 第４図に示すように、実施例１と同様な方法において、
エチレンオキシド放散塔底液は熱交換器５０６によりエ
チレンオキシド吸収塔５０２からの液と熱交換したのち
導管５１６ｂを経て軽質分分離塔５４０の加熱器５４１
に供給して加熱源として使用し、ついで導管５１６ｃを
経て冷却器５１７に送って冷却し、さらに導管５２０お
よび５０３を経てエチレンオキシド吸収塔５０２に循環
した以外は同様な方法を行なった。表−３にこのプロセ
スの連続条件を一括して表示する。

実施例４〜９ 第５図に示すように、実施例１と同様な方法において、
エチレンオキシド放散塔底液はフラッシュタンク６８５
にて、低圧蒸気をフラッシュ後熱交換器６０６によりエ
チレンオキシド吸収塔６０２からの液と熱交換したの
ち、導管６１６ｃおよび６４２ａを経てエチレンオキシ
ド精留塔６５０の加熱器６５８および軽質分分離塔６４
０の加熱器６４１にそれぞれ並列的に供給して加熱源と
して使用し、ついで導管６１６ｄおよび６４２ｂを経て
導管６１６ｅにより熱交換器６１７に送って冷却し、さ
らに導管６２０および６０３を経てエチレンオキシド吸
収塔６０２に循環した以外は同様な方法を行なった。ま
た、第５図に示すような方法で各部の操作条件を変えた
以外は同様の方法を行ったプロセスの連続条件を表−４
〜９に一括して表示する。

比較例１ 第１図に示すように、実施例１と同様な方法において、
エチレンオキシド放散塔１１の塔頂部より放散されるエ
チレンオキシドを含む放散蒸気は導管２３を通して、導
管２５および導管２６に冷却水が通る凝縮器２４へ送
り、凝縮液は導管２７を通してエチレンオキシド放散塔
１１の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管２８を通して
脱水塔へ供給され、また、エチレンオキシド放散塔１１
の塔底液をフラッシュ処理することなく、その一部を熱
交換器６にてエチレンオキシド吸収塔底からの液と熱交
換した後、さらに熱交換器１７で冷却し、ついでエチレ
ンオキシド吸収塔２に循環してその吸収液として使用し
た以外は同様な方法を行なった。表−１０にこのプロセ
スの連続条件を一括して表示する。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、エチレンオキシド放散塔底液を
フラッシュするときに発生した蒸気がフラッシュドラム
から分離され、圧縮手段によりエチレンオキシド放散塔
底部の圧力より少し高い圧力に圧縮されエチレンオキシ
ド放散塔底部に導入することにより、エチレンオキシド
放散塔を加熱するに要する加熱熱量を大幅に減少するこ
とが可能となる効果を発揮するものである。また、エチ
レンオキシド放散塔底液をフラッシュさせた後の液とエ
チレンオキシド吸収塔底液とを熱交換後、エチレンオキ
シド放散塔底液をエチレンオキシド精留塔及び軽質分分
離塔の加熱源として利用することにより、エチレンオキ
シド精留塔及び軽質分分離塔の省エネルギーとも達成で
きる。また、エチレンオキシド放散塔頂蒸気をエチレン
オキシド精留塔の加熱源とすることにより、エチレンオ
キシド精留塔の省エネルギーとも達成できる。さらにこ
の方法を実施することによってエチレンオキシド吸収塔
に送る吸収液を冷却する冷却水の熱負荷及び、エチレン
オキシド放散塔頂蒸気の凝縮器に通ずる冷却水の熱負荷
が低減される効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に関連する公知のエチレンキシド回収
方法を示す一例である。 第２〜５図は、本発明のエチレンオキシド回収方法の好
ましい具体例を示す一例である。 （３０２）エチレンオキシド吸収塔 （３１７）冷却器 （３０８）フラッシュタンク （３１１）エチレンオキシド放散塔 （３１２）エチレンオキシド放散塔加熱器 （３２９）脱水塔 （３３０）脱水塔加熱器 （３３４）脱水塔凝縮器 （３４０）軽質分分離塔 （３４１）軽質分分離塔加熱器 （３４４）軽質分分離塔凝縮器 （３５０）エチレンオキシド精留塔 （３５２）エチレンオキシド精留塔凝縮器 （３５８）エチレンオキシド精留塔加熱器 （３６０）エチレンオキシド精留塔加熱器 （３６４）エチレンオキシド放散塔凝縮器 （３０６）熱交換器 （３８７）蒸気圧縮機 （３８５）フラッシュタンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンを分子状酸素含有ガスと接触気相
   酸化して生成したエチレンオキシドを含有する反応生成
   ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し吸収液と向流接
   触させ、吸収塔頂部よりのガスの一部はエチレン酸化反
   応工程へ循環し、エチレンオキシドを含む吸収塔底液は
   エチレンオキシド放散塔へ供給し、放散塔頂部からエチ
   レンオキシドを放散せしめ、放散塔底部より抜き出した
   液は吸収塔へ導き吸収液として循環使用する工程よりな
   るエチレンオキシドの回収方法において、エチレンオキ
   シド放散塔底部より抜き出した液をフラッシュ処理して
   気相部と液相部に分離し、気相部は圧縮してエチレンオ
   キシド放散塔底部へ導入し、液相部はエチレンオキシド
   を含むエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換し、エチレ
   ンオキシド精留塔の加熱源および／または軽質分分離塔
   の加熱源とした後、吸収塔の吸収液とすることを特徴と
   するエチレンオキシドの回収方法。