JPS6216473A - エチレンオキシドの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エチレンオキシドの精製方法に関するもので
ある。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
塔底液は放散塔へ供給し、放散塔頂からエチレンオキシ
ドを放散せしめ、エチレンオキシドおよび水を含む留出
物を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、軽質分分離塔で
軽質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留塔でエチ
レンオキシドを精留する工程において、エチレンオキシ
ド放散塔およびエチレンオキシド精留塔の系外から与え
る加熱エネルギーを低減させるエチレンオキシドの精製
方法に関するものである。

（従来の技術） エチレンオキシドは一般につぎのようにして精製される
。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生成ガ
スをエチレンオキシド吸収塔へ導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、放散塔底部を加
熱用蒸気で加熱することによってエチレンオキシドを水
溶液から放散させ放散塔底部より抜き出された実質的に
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、重質分分離工程およ
び重質分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。

（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留方法
はエチレンオキシド放散塔およびエチレンオキシド精留
塔における加熱用蒸気量を多量に消費する問題があった
。本発明はこれらのエチレンオキシド精留工程における
省エネルギーについて研究した結果、エチレンオキシド
放散塔より放散される蒸気およびエチレンオキシド精留
塔頂部より発生する蒸気のエネルギーの有効利用に着眼
し本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段） 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
液と向流接触さゼ、吸収塔頂部よりのガスはエチレン酸
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、エチレンオキシドおよび水を含む留出物
を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、重質分分離塔で重
質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留塔でエチレ
ンオキシドを精留する工程において、放散塔から放散さ
れる放散物をエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用し
、エチレンオキシド精留塔のエチレンオキシド蒸気をヒ
ートポンプの冷媒蒸発器へ送り、エチレンオキシド蒸気
を液化させ、液化した液の一部はエチレンオキシド精留
塔へ還流液として還流し、液化した液の他部はエチレン
オキシド製品として抜き出し、ヒートポンプの冷媒蒸発
器で熱交換し蒸発した冷媒は冷媒圧縮機で圧縮した後、
エチレンオキシド放散塔の加熱源として使用することを
特徴とするエチレンオキシドの精製方法に関すものであ
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重俤％、消泡剤濃度が０．１Ｄｐｍ以上、
好ましくは１〜ｉｏｏｐｐｍ、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容退％、好ましく
は１．０〜４容蟲％であり、エチレンオキシド吸収塔の
操作圧は２〜４０　Ｋ　Ｑ　／　ｃｄＧ１好ましくは１
０〜３０　Ｋ　ＣＪ　／　ｃｒＡ　Ｇ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　、１〜２　、０　ｋ　ＣＪ　／　ｃ
＃ＩＧ　。

好ましくは０．３〜０．６ｋｃＪ／ＣｄＧ１工チレンオ
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１００〜１３０℃、エヂレンオキシド放散
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。

本発明においてエチレンオキシド腹水塔へ供給される供
給蒸気の温度は５〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃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、脱水塔頂圧力０
〜２　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇ　、好ましくは０．３〜０
゜５ｋＱ／ｃ＃ｉＧ、ＩＢ２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１１００ｐｐ以下、好ましくは
”＋ｏｐｐｍ以下の範囲である。

本発明においてエチレンオキシド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、供給液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。

エチレンオキシドの軽質分分離塔の操作条件は、軽質分
分離塔頂圧力１〜１０ｋＱ／ｒｉＧ好ましくは３〜７ｋ
ｇ／ｃｉＧの範囲である。

軽質分分離塔頂温度３０〜９０℃、軽質分分離塔底温度
３０〜９０℃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重間％
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
、パ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、マクマホンバッ
キング、インターロックスメタルバッキング、−理論段
数あたり２〜３ｍｍＨｑ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重量
％以上、好ましくは９９．９重間％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
１．０〜８．０ｋＱ／ｍＧ、好ましくは２　、０〜５　
、　Ｏｋ　ＣＪ　／　ｃｉ　Ｇ　、精留塔頂温度４０〜
６５℃、精留塔底温度４５〜７０℃、精留塔底エチレン
オキシド濃度は３０〜９０重量％、好ましくは４０〜８
０重量％の範囲である。

本発明においてエチレンオキシドの精留分離はエチレン
オキシド精留塔の塔底部に付属するりボイラーで発生し
た蒸気が蒸留塔内で降下する液と接触し、物質交換、熱
交換し、沸点の低い成分の濃度が大になりながら蒸留塔
内を上昇し、エチレンオキシド精留塔頂部より凝縮器に
導かれ、凝縮液は一部蒸留塔内に還流液として戻し、他
部は留出物として抜き出されエチレンオキシド製品とし
て得ることができる。

本発明のヒートポンプは、精留塔頂からのエチレンオキ
シド蒸気凝縮器を兼ねた冷媒蒸発器、冷媒蒸気を圧縮す
るための冷媒圧縮機およびエチレンオキシド放散塔リボ
イラーを兼ねた冷媒凝縮器からなり、それに付随した機
器、配管類により構成される。

本発明のヒートポンプの操作条件は、エチレンオキシド
精留塔頂部より出た温度４０〜６５℃のエチレンオキシ
ド蒸気をエチレンオキシド蒸気凝縮器を兼ねた冷媒蒸発
器に導入し、冷媒蒸発器内の冷媒に凝縮潜熱を与えるこ
とによりエチレンオキシド蒸気は凝縮し、冷媒はエチレ
ンオキシド蒸気より５〜１５℃低い温度で蒸発する。蒸
発した冷媒蒸気は冷媒圧縮機によりエチレンオキシド敢
敗塔低部温度より５〜１５°Ｃ高い冷媒の飽和温度を示
す圧力迄圧縮され、エチレンオキシド放散塔リボイラー
を兼ねた冷媒凝縮器に導入されエチレンオキサ・イド放
散塔底液に凝縮潜熱を与えることにより凝縮し凝縮液は
冷媒蒸発器へ循環され再び蒸発するというサイクルを繰
り返す。　本発明のヒートポンプの作動流体としての冷
媒はヒートポンププロセス中で蒸発、凝縮を繰り返して
使用されるため、その選択に当っては熱力学的性質の他
に熱的及び化学的に安定であること及び取り扱い上から
は臭気、毒性、爆発性を有しないことが要求される。

本発明で使用できる冷媒としてはＲ−１１３、Ｒ−１１
４、ｎ−ペンタン等が挙げられるが本発明のヒートポン
プの作動流体としてはｎ−ペンタンが好ましい。

本発明において精、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。

本発明の特徴は、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は熱交換器
にてエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、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、エチレンオキシド精留塔より蒸発
するエチレンオキシド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、エチレンオキシド精留塔頂部よりのエ
チレンオキシド蒸気を、エチレンオキシド凝縮器へ送り
、エチレンオキシドを液化し、液の一部はエチレンオキ
シド精留塔へ還流し、液の他部はエチレンオキシド製品
として抜き出し、ヒートポンプの冷媒圧縮機の冷媒蒸発
器で熱交換し蒸発した冷媒はヒートポンプの冷媒圧縮機
に送られ圧縮した後、エチレンオキシド放散塔の加熱器
へ送り、加熱源とした後、エチレンオキシド凝縮器に循
環する方法が採用される。

本発明をさらに詳しく述べるために図−１に基づいて説
明する。

図−１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
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔〈２）の
下部へ供給し、導管（２４）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重壜％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、酸性物質等のガスは導管（３）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
（４）を通して熱交換器（５）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（６）により気液分離タンク（７）へ送られ、不活性
ガスが導管（８）により分離される。一部エチレンオキ
シド、水を含む液は導管（９）を通して塔頂圧力０．１
〜２．０ＫＯ／ＣｉＧ、温度８５〜１２０℃のエチレン
オキシド放散塔（１０）の上部へ供給し、エチレンオキ
シド放散塔（１０）の加熱器（１１）へ導管（１２）を
通して水蒸気またはダウサム（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（１０）の下部へ水蒸気を導入する加熱
方式および導管（７６）によりヒートポンプの冷媒圧縮
１（７５）より昇温、昇圧された冷媒をエチレンオキシ
ド放散塔（１０）のりボイラー（７７）へ導入すること
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噌母％以上を放散せしめ、エチレンオキシド放散塔
（１０）の底部よりエチレンオキシドを実質的に含まな
い温度１００〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液
の一部は導管（１３）および導管（１４）を通して熱交
換器（５）でエチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液と
熱交換し、さらに冷却器（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、吸収液中のｐＨを
調節するため導管（２２）を通して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導管
（２３）を通して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。エヂレンを分子状
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水和反応
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、放散塔（１０）の塔
底より導管（１３）および（２６）を通して放散塔（１
ｏ）の塔底液を抜ぎ出し、副生エチレングリコール濃縮
工程に送られる。

エチレンオキシド放散塔（１０）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（２７）を通
してエチレンオキシド精留塔（５５）のりボイラー（８
１）に導入しエチレンオキシド精留塔底液を加熱した後
、未凝縮蒸気および凝縮した液を導管（８２）を通して
凝縮器（８３）へ送り、凝縮液は導管（８６）を通して
エチレンオキシド放散塔頂部（１０）へ供給される。　
未凝縮蒸気は導管（８７）を通して脱水塔（３５）へ供
給される。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）により水蒸気また
はダウサム（ダウ社　熱媒体商品）等の加熱媒体を導管
（３７）を通して導入し加熱するか、または直接脱水塔
（３５）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（３５）の塔底より導管（３８）を通してエ
チレンオキシドを実質的に含まない水が抜き出される。

脱水塔（３５〉の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として還流し、軽質分ガスを含む未凝縮蒸気
は導管（３３）を通して再エチレンオキシドを回収する
ための再吸収塔へ供給される。

脱水塔（３５）の塔頂部より実質的に水分を含まないエ
チレンオキシド蒸気は、導管（３９）を通して疑縮器（
４０）へ送られ疑縮し疑縮液の一部は導管（４３〉を通
して脱水塔の頂部に１流として還流し凝縮液の他部は導
管（４４）を通して軽質分分離塔（４５）へ供給される
。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により軽質分分離塔底液
を加熱し、軽質分分離塔（４５）の塔頂部より不活性ガ
スを含むエチレンオキシド蒸気は導管（４８）を通して
蕎縮器（４９）へ送り、凝縮液を導管（５２）を通して
軽質分分離塔（４５）の塔頂部へ還流し、凝縮器（４９
）の不活性ガスを含む未凝縮蒸気は導管（５３）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。　　　゛ 軽質分を分離されたエチレンオキシドは軽質分分離塔（
４５）の塔底より導管（５４）を通して充填塔および棚
段塔形式の精留塔（５５）へ供給される。

エチレンオキシド精留塔（５５）のりボイラー（５６）
へ導管（５７）より加熱水蒸気を供給し、また、エチレ
ンオキシド放散塔頂部の蒸気をエチレンオキシド精留塔
（５５）のりボイラー（８１）へ導入することにより加
熱して精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂部より
エチレンオキシド蒸気を導管（６つ）を通して、ヒート
ポンプの冷媒蒸発器（７０〉へ送り、液化し、一部は導
管（７２）を通してエチレンオキシド精留塔（５５）の
塔頂部へ還流液として還流し、他部は導管（７３）を通
してエチレンオキシド製品として抜き出した。冷媒蒸発
器（７０）の不活性ガスを含む未凝縮蒸気は導＠（７１
）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。

ヒートポンプの冷媒蒸発器（７０）でエチレンオキシド
の凝縮潜熱を受は蒸発した冷媒は導管（７４）を通して
冷媒圧縮１（７５）に送られ圧縮した後、導管（７６）
でエチレンオキシド放散塔のりボイラーを兼ねた冷媒凝
縮器（７７）へ導かれエチレンオキシド放散塔底部の液
に凝縮潜熱を与えることによりエチレンオキシド放散塔
の加熱源として使用する。凝縮した冷媒は導管（７８）
を経てエチレンオキシド凝縮器を兼ねた冷媒蒸発器（７
０）に循環される。特にこの冷媒はエチレンオキシド放
散塔の加熱源として十分使用することができる。

本発明をさらに詳しく述べるために従来公知の方法を図
−２に基づいて説明する。

図−２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
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（２４）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、酸性物質等のガスは導管（３）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ケが同時に吸収
される。エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管
（４）を通して熱交換器（５）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（６）により気液分離タンク（７）へ送られ不活性ガ
スが導管（８）により分離される。一部エチレンオキシ
ド、水を含む液は導管（９）を通して塔頂圧力０　、１
〜２　Ｋ　Ｏ／　ｃｔｉ　Ｇ　、　ＫＡ度８５〜１２０
℃のエチレンオキシド放散塔（１０）の上部へ供給し、
エチレンオキシド放散塔（１０）の加熱器（１１）に水
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（１２）を通して導入し加熱するか、または直
接エチレンオキシド放散塔（１０）の下部へ水蒸気を導
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（１０）の底部よりエチレンオキシドを
実質的に含まない温度１００〜１３０℃のエチレンオキ
シド放散塔底液の一部は導管（１３）および導管（１４
）を通して熱交換器（５）でエチレンオキシド吸収塔（
２）の塔底液と熱交換し、さらに冷却器（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＜２’＋＞を通して導入し、
吸収液中のｌ）Ｈを調節するため導管（２２）を通して
水酸化カリウム水溶液を添加し、吸収液中の消泡剤濃度
を調節するため導管（２３）を通して消泡剤をエチレン
オキシド吸収液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
との水和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（１０）の塔底にり導管〈１３）および
（２６）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔
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（１０）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（２７
）を通して凝縮器（２８）へ送り、凝縮液は導管（３１
）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部へ
還流し、エチレンオキシドに富んだ未凝縮蒸気は導管（
３２）を通して脱水塔（３５）へ供給される。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）により水蒸気また
はダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（３７）
を通して導入し加熱するか、または直接脱水塔（３５）
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（３５）の塔底より導管（３８）を通してエチレンオ
キシドを実質的に含まない水が抜き出される。

脱水塔（３５）の１５頂部よりエチレンオキシドを含む
蒸気は導管（３９）を通して凝縮器（４ｏ）へ送り、凝
縮液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔
頂部へ還流液として還流し、凝縮液の他部は導管（４４
〉を通して軽質分分離塔（４５）へ供給される。未凝縮
蒸気は導管（３３）を通して再吸収塔（図示していない
）へ供給される。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体をｌ’１（４
７）を通して導入し、加熱する方式により加熱し、軽質
分分離塔（４５）の塔頂部より不活性ガスを含むエチレ
ンオキシド蒸気は導管（４８）を通して凝縮器（４９）
へ送り、凝縮液は導管（５２）を通して軽質分分離塔（
４５）の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管（５３）を
通してエチレンオキシドを回収するため再吸収塔（図示
してない〉へ供給される。

一方、軽質分分離塔（４５）で軽質分を分離されたエチ
レンオキシドは軽質分分離塔（４５）の塔底より導管（
５４）を通して精留塔（５５）へ供給され精留塔（５５
）のりボイラー（５６）に水蒸気またはダウサム（ダウ
社商品）等の加熱媒体を導管（５７）を通して導入し加
熱する方式により加熱され、精留塔（５５）の塔頂部よ
りエチレンオキシド蒸気は導管（６０）を通して凝縮器
（６１）へ送り、凝縮液の一部は導管（６４）を通して
精留塔（５５）の塔頂部へ還流液として還流し、凝縮液
の他部は導管（６５）を通してエチレンオキシド製品と
して得られる。

（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 図−１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、棚段塔
形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の下部へ供給し、
導管（２４）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［１％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、酸性物質
等のガスは導管（３）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（２）の塔底液を導管（４）を通して熱
交換器（５）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（６）により温
度６８〜１０８℃、圧力１〜５　ｋ　ｇ／　ＣｄＧの気
液分離タンク（７）へ送られ不活性ガスが導管（８）に
より分離された。一部エチレンオキシド、水を含む液は
導管（９）を通して塔頂圧力０．１〜２　Ｋ　（Ｊ　／
　ｃｉＧ、１度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放散
塔（１０）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔（
１０〉の加熱器（１１）により水蒸気の加熱媒体で導管
（１２）を通して加熱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（１０）の底部より
エチレンオキシドを実質的に含まない温度１００〜１３
０℃のエチレンオキシド放散塔底液の一部は導管（１３
）および導管（１４）を通して熱交換器（５）でエチレ
ンオキシド吸収塔（２）の塔底液と熱交換し、さらに冷
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、吸収液中のｐＨを調節するため導管（
２２）を通して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導管（２３）を通して消
泡剤をエチレンオキシド吸収液にそれぞれ導入した。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
水との水和反応で生成する副生エチレングリコールおよ
びボ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、放散
塔（１０）の塔底より導管（１３）および（２６）を通
して放散塔（１０）の塔底液を抜き出し、副生エチレン
グリコール濃縮工程に送られた。

エチレンオキシド放散塔（１０）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（２７）を通
して精留塔（５５）のりボイラー（８１）に導入しエチ
レンオキシド精留塔底液を加熱した後、未凝縮蒸気及び
凝縮した液を導管（８２）を通して凝縮器（８３）へ送
り、凝縮液は導管（８６）を通してエチレンオキシド放
散塔（１０）へ供給した。

未凝縮蒸気は導管（８７）を通して塔頂温度１０〜４０
℃、圧力Ｏ〜２ｋｑ／ｃｄＧの脱水塔〈３５）へ供給し
た。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）に導管（３７）を
通して水蒸気を導入し、脱水塔底液を加熱することによ
り脱水塔（３５）の塔底より導管（３８）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た。

脱水塔（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として還流し、未凝縮蒸気は導管（３３）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）へ供給された。

凝縮液の他部は導管（４４）を通して温度５０〜７５℃
、圧力３〜７　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇの軽質分分離塔（
４５）へ供給した。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により軽質分分離塔（４
５）底液を加熱し、軽質分分離塔（４５）の塔頂部より
不活性ガスを含むエチレンオキシド蒸気は導管（４８）
を通して凝縮器（４９）へ送り、凝縮液は導管（５２）
を通して軽質分分離塔（４５〉の塔頂部へ還流し、未凝
縮蒸気は導管（５３）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
供給された。

軽質分分離塔（４５）で軽質分を分離後、エチレンオキ
シドを導管（５４）を通して棚段塔形式のエチレンオキ
シド精留塔（５５）へ供給し、エチレンオキシド精留塔
（５５）のりボイラー（５６）へ導管く５７）より加熱
水蒸気を供給し、又エチレンオキシド放散塔（１０）頂
部よりの蒸気をエチレンオキシド精留塔りボイラー（８
１）へ導入することによりエチレンオキシド精留塔底液
を加熱した後、未凝縮蒸気および凝縮した液を導管（８
２）を通して凝縮器（８３）へ送り、凝縮液は導管（８
６）を通してエチレンオキシド放散塔頂部（１０）へ供
給した。未凝縮蒸気は導管（８７）を通して脱水塔（３
５）エチレンオキシド精留塔（５５）の塔底温度６０℃
、エチレンオキシド精留塔底圧力３　、７　ｋ　Ｑ／ｃ
ＭＧで精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂部より
塔頂温度５４℃、塔頂圧力３．５ｋＱ／ｃｆｆｌＧのエ
チレンオキシド蒸気を導管（６９）を通して、ヒートポ
ンプの冷媒蒸発器（７０）へ送り、液化させ、一部は導
管（７２）を通してエチレンオキシド精留塔（５５）の
塔頂部へ還流液として還流し、他部は導管（７３）を通
してエチレンオキシド製品として抜き出した。冷媒蒸発
器（７０）の不活性ガスを含む未凝縮蒸気は導管（７１
）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。

冷媒蒸発器（７０〉でエチレンオキシドの凝縮潜熱を受
は蒸発した冷媒は導管（７４）を通して冷媒圧縮機（７
５）に送られ圧縮した後、導管（７６）でエチレンオキ
シド放散塔のりボイラーを兼ねた冷媒凝縮器（７７）へ
導かれエチレンオキシド放散塔底部の液に凝縮潜熱を与
えることによりエチレンオキシド放散塔の加熱源として
使用する。

凝縮した冷媒は導管（７８）を経てエチレンオキシド凝
縮器を兼ねたヒートポンプの冷媒魚介器（７０）に循環
した。特にこの冷媒はエチレンオキシド放散塔の加熱源
として十分使用することができるものであった。

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。

比　　較　　例　　　　１ 図−２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、棚段塔
形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の下部へ供給し、
導管（２４）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、酸性物質
等のガスは２２％ｆ（３）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（２）の塔底液を導管（４）を通
して熱交換器（５）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（６）に
より温度６８〜１０８°Ｃ１圧力１〜５　ｋ　ｇ／　ｃ
ｉ　Ｇの気液分離タンク（７）へ送られ不活性ガスが導
管（８）により分離された。一部エチレンオキシド、水
を含む液は導管（９）を通して塔頂圧力０．１〜２ＫＱ
／ｃｌｉＧ、温度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放
散塔（１０）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔
（１０）の加熱器（１１）に水蒸気を導管（１２）より
導入し、加熱する方式により加熱し、吸収液中に含まれ
るエチレンオキシドの９９重０％以上を放散せしめ、エ
チレンオキシド放散塔（１０）の底部よりエチレンオキ
シドを実質的に含まない温度１００〜１３０℃のエチレ
ンオキシド放散塔底液の一部は導管（１３）および導管
（１４）を通して熱交換器（５）でエチレンオキシド吸
収塔（２）の塔底液と熱交換し、さらに冷却器（１７）
により冷却し、ついで吸収液中のエチシングリコール淵
度を調節するため＃Ｔｊｌｆな水を導管（２１）を通し
て導入し、吸収液中のｐＨを調節するため導管（２２）
を通して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導管（２３）を通して消泡剤を
エチレンオキシド吸収液へそれぞれ導入した。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
水和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（１０）の塔底より導管（１３）および（２
６）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔底液
を抜ぎ出し、副生エチレングリコール濃縮工程に送った
。

一方、エチレンオキシド放散塔（１０）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（２７
）を通して凝縮器（２８）へ送り、凝縮液は導管（３１
）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部へ
還流し、エチレンオキシドに富んだ未凝縮蒸気は導管（
３２）を通して塔頂温度１０〜４０℃、圧力Ｏ〜２ｋＱ
／Ｃ＃ｉＧの脱水塔（３５）へ供給した。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）に導管（３７）を
通して水蒸気を導入し加熱する加熱方式により脱水塔（
３５）底部を加熱し、脱水塔（３５）の塔底より導管（
３８）を通してエチレンオキシドを実質的に含まない水
を抜き出した。

脱水塔（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通しで脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として還流し、未凝縮蒸気は導管（３３）を
通して再エチレンオキシド吸収塔へ供給した。凝縮液の
他部は導管（４４）を通して温度５０〜７５℃、圧力３
〜７ｋＱ／’ｃｒＡＧの軽質分分離塔（４５）へ供給し
た。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により加熱し、軽質分分
離塔（４５）の塔頂部より不活性ガスを含むエチレンオ
キシド蒸気は導管（４８）を通して凝縮器（４９）へ送
り、凝縮液は導管（５２）を通して軽質分分離塔（４５
）の塔頂部へ還流液として還流し、未凝縮蒸気は導管（
５４）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。

軽質分を分離したエチレンオキシドを軽質分分離塔（４
５）の塔底より導管（５３）を通して温度４０〜６５℃
、圧力２〜５　ｋ　Ｑ　／　ｃｍ　Ｇの精留塔（５５）
へ供給した。

精留塔（５５）のりボイラー（５６）に加熱用水蒸気を
導管（５７）を通して導入し加熱する方式により精留塔
下部を加熱し、　精留塔（５５）の塔頂部よりエチレン
オキシドの蒸気は導管（６０）を通して凝縮器（６１）
へ送り、凝縮液の一部は導管（６４）を通して精留塔（
５５）の塔頂部へ還流し、凝縮液の他部は導管（６５）
を通してエチレンオキシド製品として得た。

表−２にこのプロセスの連続操作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で発生
した蒸気相をエチレンオキシド精留塔へ送り、エチレン
オキシド精留塔の加熱源に使用され、凝縮され、エチレ
ンオキシド放散塔に循環される。このエチレンオキシド
放散塔で発生した蒸気相はエチレンオキシド精留塔の加
熱源として十分使用することができエチレンオキシド精
留塔の加熱用蒸気を大巾に低減すると共にエチレンオキ
シド放散塔頂蒸気の凝縮に要する冷却水の世も同時に低
減する。また、エチレンオキシド精留塔で発生した蒸気
相をヒートポンプの冷媒蒸発器へ送り、液化させ、ヒー
トポンプの冷媒蒸発器でエチレンオキシドの凝縮潜熱を
受は蒸発した冷媒は、冷媒圧縮機に送られ圧縮した後、
エチレンオキシド放散塔のりボイラーを兼ねた冷媒凝縮
器へ導かれ、凝縮した冷媒は、ヒートポンプの冷媒蒸発
器に循環される。この循環される加熱媒体はエチレンオ
キシド放散塔の加熱源に十分使用することができる。

特にエチレンオキシド精留塔で発生した蒸気相の熱エネ
ルギーをヒートポンプにより回収してエチレンオキシド
放散塔リボイラー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。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の精留塔
頂から発生するエチレンオキシド蒸気を凝縮、冷却する
に要する冷却水の熱負荷が大巾に低減される効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明のエチレンオキシド精製方法の好まし
い具体例を示す一例である。 図−２は、本発明に関連する公知のエチレンキシド精製
方法を示す一例である。 （２）　　エチレンオキシド吸収塔 （５）　　熱交換器 （７）　　気液分離タンク （１０）　エチレンオキシド放散塔 （１１）　エチレンオキシド放散塔リボイラー（１７）
　冷却器 （３５〉　脱水塔 （３６）　脱水塔リボイラー （４０）　脱水塔凝縮器 （４５）　軽質分分離塔 （４６）　軽質分分離塔リボイラー （４９）　軽質分分離塔凝縮器 （５５）　エチレンオキシド精留塔 （５６）　エチレンオキシド精留塔リボイラー（７０）
　ヒートポンプの冷媒蒸発器 （７５）　冷媒圧縮機 （７７）　エチレンオキシド放散塔リボイラー（８１）
　エチレンオキシド精留塔リボイラー（８３）　冷却器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、吸収塔頂部よりのガスはエチレン
   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、エチレンオキシドおよび水を含む留出
   物を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、軽質分分離塔で
   軽質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留塔でエチ
   レンオキシドを精留する工程において、放散塔から放散
   される放散物をエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用
   し、エチレンオキシド精留塔のエチレンオキシド蒸気を
   ヒートポンプの冷媒蒸発器へ送り、エチレンオキシド蒸
   気を液化させ、液化した一部はエチレンオキシド精留塔
   へ還流液として還流し、液化した他部はエチレンオキシ
   ドとして抜き出し、ヒートポンプの冷媒蒸発器で熱交換
   し蒸発した冷媒は圧縮機で圧縮した後、エチレンオキシ
   ド放散塔加熱源として使用することを特徴とするエチレ
   ンオキシドの精製方法。