RU2017118365A

RU2017118365A - Перегонка с частичным потоком

Info

Publication number: RU2017118365A
Application number: RU2017118365A
Authority: RU
Inventors: Доминик РИДЕЛЬ; Йоахим Энрике ТЕЛЕС; Филип КАМПЕ; Бианка ЗЕЕЛИГ; Маркус ВЕБЕР; Александер ШРЁДЕР; Даниэль УРБАНЧИК; Андрей-Николаэ ПАРВУЛЕСКУ; Майнольф ВАЙДЕНБАХ; Ульрих Мюллер; Вернер ВИТЦЛЬ; Хольгер БЕР
Original assignee: Басф Се; Дау Глобал Текнолоджис ЛЛСи
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2018-11-29
Also published as: US20180230117A1; SA517381384B1; KR102568077B1; WO2016066629A1; ES2762657T3; ZA201703494B; RU2017118365A3; MX2017005570A; RU2705993C2; KR20170078742A; MY182496A; US10316007B2; CN107108537B; EP3212627A1; SG11201703239RA; CN107108537A; BR112017008648A2; BR112017008648B1; EP3212627B1

Claims

1. Непрерывный способ получения пропиленоксида, включающий:

(a) реагирование пропена, необязательно смешанного с пропаном, c перекисью водорода в реакционном аппарате в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, с получением потока S0 на выходе реакционного аппарата, при этом S0 содержит пропиленоксид, ацетонитрил, воду по меньшей мере один дополнительный компонент В, необязательно пропен и необязательно пропан, где нормальная точка кипения по меньшей мере одного компонента В выше, чем нормальная точка кипения ацетонитрила, и где десятичный логарифм коэффициента разделения октанола-воды (log K_OW) по меньшей мере одного компонента В составляет больше нуля;

(b) отделение пропиленоксида от S0, необязательно после отделения пропена и необязательно пропана, с получением потока S1, который содержит ацетонитрил, воду и по меньшей мере один дополнительный компонент В;

(c) разделение S1 на два потока S2 и S3, при котором общая масса S3 по отношению к общей массе S1 находится в диапазоне от 0,01 до 25%;

(d) воздействие на поток S3 посредством фракционирования паровой и жидкой фаз в первой установке фракционирования, с получением потока паровой фракции S4a, обедненного относительно S3 по меньшей мере одним из по меньшей мере одного компонента В, и с получением жидкого кубового потока S4b, и воздействие на по меньшей мере часть потока паровой фракции S4a посредством фракционирования паровой и жидкой фаз во второй установке фракционирования, с получением потока паровой фракции S4c и жидкого кубового потока S4, обедненного относительно S4a по меньшей мере одним из по меньшей мере одного компонента В;

(е) рециркуляцию по меньшей мере части потока S4, необязательно после обработки, на стадию (а), и рециркуляцию по меньшей мере части потока S2, необязательно после обработки, на стадию (а).

2. Способ по п. 1, где на стадии (с), общая масса S3 по отношению к общей массе S1 находится в диапазоне от 0,05 до 20%, предпочтительно от 0,1 до 15%, более предпочтительно от 0,2 до 10%, более предпочтительно от 0,5 до 7,5%.

3. Способ по п. 1, где от 90 до 99,9 мас. %, предпочтительно от 92,5 до 99,8 мас. %, более предпочтительно от 95 до 99,7 мас. % потока S1 состоит из ацетонитрила и воды, и где от 0,01 до 5 мас. %, предпочтительно от 0,015 до 4 мас. %, более предпочтительно от 0,02 до 3 мас. % потока S1 состоит из по меньшей мере одного компонента В.

4. Способ по п. 1, где на стадии (d), от 90 до 100 мас. %, предпочтительно от 95 до 100 мас. %, более предпочтительно от 98 до 100 мас. %, более предпочтительно от 99,9 до 100 мас. % потока паровой фракции S4a подвергают фракционированию паровой и жидкой фаз во второй установке фракционирования.

5. Способ по п. 1, где S3 подают в верхнюю часть первой установки фракционирования и по меньшей мере часть потока паровой фракции S4a подают в кубовую часть второй установки фракционирования, и где на стадии (d), первая установка фракционирования предпочтительно работает при абсолютном давлении в верхней части первой установки фракционирования в диапазоне от 0,5 до 5 бар, более предпочтительно от 0,75 до 2 бар, более предпочтительно от 1 до 1,5 бар, и где вторая установка фракционирования предпочтительно работает при абсолютном давлении в кубовой части второй установки фракционирования в диапазоне от 65 до 95%, более предпочтительно от 70 до 90, более предпочтительно от 75 до 85% давления в верхней части первой установки фракционирования.

6. Способ по п. 1, где на стадии (d) количество теоретических тарелок в первой установке фракционирования находится в диапазоне от 1 до 100, предпочтительно от 2 до 50, более предпочтительно от 5 до 30, и количество теоретических тарелок во второй установке фракционирования находится в диапазоне от 1 до 100, предпочтительно от 2 до 50, более предпочтительно от 5 до 30.

7. Способ по п. 1, где на стадии (d) первая установка фракционирования работает без возврата флегмы, причем по меньшей мере часть потока паровой фракции S4a, подвергнутого фракционированию паровой и жидкой фаз во второй установке фракционирования, предпочтительно не конденсируют перед фракционированием паровой и жидкой фаз во второй установке фракционирования, а вторая установка фракционирования работает с возвратом флегмы, причем часть потока паровой фракции S4c применяют, после конденсации, в виде флегмы, и где флегмовое число предпочтительно находится в диапазоне от 0,5:1 до 1:1, более предпочтительно от 0,7:1 до 1:1, более предпочтительно от 0,9:1 до 1:1.

8. Способ по п. 1, где от 10 до 30 мас. %, предпочтительно от 10 до 25 мас. % жидкого кубового потока S4b состоит из ацетонитрила, и от 0,1 до 10 мас. %, предпочтительно от 0,25 до 5 мас. % жидкого кубового потока S4b состоит из по меньшей мере одного дополнительного компонента В.

9. Способ по п. 1, где от 90 до 99,99 мас. %, предпочтительно от 95 до 99,9 мас. %, более предпочтительно от 98 до 99,9 мас. % потока S4 состоит из ацетонитрила и воды, и где от 0,0001 до 0,2 мас. %, предпочтительно от 0,001 до 0,15 мас. %, более предпочтительно от 0,005 до 0,1 мас. % потока S4 состоит из по меньшей мере одного компонента В.

10. Способ по любому из пп. 1-9, где стадия (е) включает обработку потока S4, причем указанная обработка включает объединение по меньшей мере части потока S4 с S2 с получением предпочтительно жидкого потока.

11. Способ по п. 10, где стадия (е) включает воздействие на указанный предпочтительно жидкий поток посредством отделения ацетонитрила-воды с получением потока, обогащенного ацетонитрилом, и рециркуляцию указанного потока, обогащенного ацетонитрилом, необязательно после дополнительной обработки, на стадию (а).

12. Способ по п. 11, где стадия (е) включает:

(i) получение предпочтительно жидкого потока S5, посредством добавления предпочтительно жидкого потока Р в поток S2, или по меньшей мере в часть потока S4, или в жидкий поток, полученный в результате объединения S2 и по меньшей мере части S4,

в котором Р содержит по меньшей мере 95 мас. % С3, в расчете на общую массу потока Р,

в котором С3 представляет собой пропен, необязательно смешанный с пропаном, с минимальным массовым соотношением пропена и пропана 7:3, и

в котором Р предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы в потоке S5, массовое соотношение С3 и ацетонитрила находилось в диапазоне от 0,2:1 до 5:1, предпочтительно от 0,5:1 до 2:1;

(ii) воздействие на поток S5 посредством температуры не более 92°С и давления по меньшей мере 10 бар, предпочтительно температуры в диапазоне от 5 до 90°С и давления в диапазоне от 15 до 50 бар, более предпочтительно температуры в диапазоне от 10 до 30°С и давления в диапазоне от 15 до 25 бар, с получением первой жидкой фазы L1 и второй жидкой фазы L2,

в котором по меньшей мере 95 мас. %, предпочтительно по меньшей мере 98 мас. % L1 состоит из С3, ацетонитрила, воды и по меньшей мере одного компонента В, причем содержание воды в L1 составляет менее 10 мас. %, предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 5 мас. %, в расчете на общую массу L1, и в котором по меньшей мере 95 мас. %, предпочтительно по меньшей мере 98 мас. % L2 состоит из С3, ацетонитрила, воды и по меньшей мере одного компонента В, причем содержание С3 в L2 составляет не более 5 мас. %, в расчете на общую массу L2, и содержание ацетонитрила в L2 составляет менее 45 мас. %, предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 35 мас. %, в расчете на общую массу L2;

(iii) отделение L1 от L2, преимущественно в гравитационном отстойнике;

(iv) рециркуляцию L1 в качестве потока, обогащенного ацетонитрилом, необязательно после дополнительной обработки, на стадию (а).

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий обработку L1, причем указанная обработка включает воздействие на L1 посредством стадии перегонки, в результате которой получают кубовый поток BL1, где по меньшей мере 95 мас. %, предпочтительно по меньшей мере 98 мас. % BL1 состоит из С3, ацетонитрила, воды и по меньшей мере одного компонента В, и где содержание С3 в BL1 находится в диапазоне от 7 до 18 мас. %, предпочтительно от 10 до 15 мас. %, и рециркуляцию BL1 в качестве потока, обогащенного ацетонитрилом, необязательно без дополнительной обработки, на стадию (а).

14. Способ по п. 13, где от 0,01 до 5 мас. %, предпочтительно от 0,015 до 3 мас. %, более предпочтительно от 0,02 до 2 мас. % потока BL1 состоит из по меньшей мере одного компонента В.

15. Способ по п. 1, где стадия (b) включает:

(I) отделение пропена, необязательно вместе с пропаном и кислородом, который необязательно дополнительно содержится в S0, от потока S0, с получением потока S01, обогащенного пропиленоксидом, ацетонитрилом, водой и по меньшей мере одним компонентом В, где предпочтительно по меньшей мере 99 мас. % потока S01 состоит из ацетонитрила, воды по меньшей мере одного компонента В и пропиленоксида; и где для отделения предпочтительно применяют установку фракционирования, и где предпочтительно в верхней части установки фракционирования жидкий ацетонитрил, необязательно смешанный с жидкой водой, добавляют в качестве захватывающего агента;

(II) отделение пропиленоксида от потока S01, с получением потока S02, обогащенного ацетонитрилом, водой и по меньшей мере одним компонентом В, где по меньшей мере 95 мас. % потока S02 состоит из ацетонитрила, воды и по меньшей мере одного компонента В, и где массовое соотношение ацетонитрила и воды составляет больше 1:1, и где поток S02 предпочтительно подвергают стадии (с) в качестве потока S1.

16. Способ по п. 15, где стадия (b) дополнительно включает:

(IIIa) воздействие на поток S02, полученный на стадии (II), посредством гидрогенизации; и/или

(IIIb) воздействие на поток, полученный на стадии (II) или (IIIa), посредством перегонки для получения кубового потока,

где гидрогенизированный поток, полученный на стадии (IIIa), или кубовый поток, полученный на стадии (IIIb), подвергают стадии (с) в качестве потока S1.

17. Способ по п. 1, где на стадии (а) пропен подвергают реакции с перекисью водорода в присутствии гетерогенного катализатора, причем указанный гетерогенный катализатор предпочтительно содержит цеолит, предпочтительно титановый цеолит, более предпочтительно титановый цеолит структурного типа MWW (TiMWW), более предпочтительно цинксодержащий титановый цеолит структурного типа MWW (ZnTiMWW).

18. Способ по п. 1, где от 90 до 97 мас. %, предпочтительно от 92 до 97 мас. %, более предпочтительно от 95 до 97 мас. % потока S0 состоит из ацетонитрила, воды и пропиленоксида, и где от 0,01 до 3 мас. %, предпочтительно от 0,015 до 2 мас. %, более предпочтительно от 0,02 до 1 мас. % потока S0 состоит из по меньшей мере одного компонента В.

19. Способ по п. 1, где по меньшей мере один компонент В представляет собой пропионитрил, 1-нитропропан, 2-нитропропан, 3-метилбутаннитрил, н-пентаннитрил, 1-пентанол, 2-пентанол, 2-бутанон, 2-пентанон, 2-гексанон, 4-метил-2-гептанон, 2,6-диметил-4-гептанол, 4,6-диметил-2-гептанол, 2,6-диметил-4-гептанон, 4,6-диметил-2-гептанон, 2,6-диметил-4,6-гептандиол, 2,4-диметилоксазолин, 2,5-диметилоксазолин, цис-2,4-диметил-1,3-диоксолан, транс-2,4-диметил-1,3-диоксолан, ацетальдегид, пропионовый альдегид по меньшей мере одну примесь, содержащуюся в перекиси водорода, применяемой на стадии (а), или комбинацию двух или более из этих соединений.

20. Способ по п. 19, где по меньшей мере один компонент В содержит комбинацию пропионитрила, 1-нитропропана, 2-нитропропана, 2,6-диметил-4-гептанола, 4,6-диметил-2-гептанола, 2,6-диметил-4-гептанона, ацетальдегида и пропионового альдегида.

21. Способ по п. 19 или 20, где на стадии (d), на поток S3 воздействуют посредством фракционирования паровой и жидкой фаз в первой установке фракционирования, с получением потока паровой фракции S4a, обедненного относительно S3 по меньшей мере одним из по меньшей мере одного компонента В, причем по меньшей мере один из по меньшей мере одного компонента В содержит пропионитрил, или 1-нитропропан, или 2-нитропропан, или 2,6-диметил-4-гептанол, или 4,6-диметил-2-гептанол, или 2,6-диметил-4-гептанон, или комбинацию двух или более из них, и с получением жидкого кубового потока S4b, где на по меньшей мере часть потока паровой фракции S4a воздействуют посредством фракционирования паровой и жидкой фаз во второй установке фракционирования с получением потока паровой фракции S4c и жидкого кубового потока S4, обедненного относительно S4a по меньшей мере одним из по меньшей мере одного компонента В, причем по меньшей мере один из по меньшей мере одного компонента В содержит ацетальдегид, или пропионовый альдегид, или 2-бутанон, или комбинацию двух или более из них.

22. Способ по п. 19, где по меньшей мере одна примесь, содержащаяся в перекиси водорода, применяемой на стадии (а), представляет собой алкилфосфат, такой как трис-(2-этилгексил)фосфат, нониловый спирт, такой как диизобутилкарбинол, сложный алкилциклогексиловый эфир, такой как 2-метил-циклогексилацетат, N,N-диалкилкарбонамид, такой как N,N-дибутилпропионамид, N-алкил-N-арилкарбонамид, такой как N-этил-N-фенилбензамид, N,N-диалкилкарбамат, такой как 2-этилгексил-N-бутилкарбамат, тетраалкилмочевину, такую как тетра-н-бутилмочевина, циклоалкилмочевину, такую как дигексилпропенмочевина, фенилалкилмочевину, такую как N,N-дибутил-N'-метил-N'-фенилмочевина, N-алкил-2-пирролидон, такой как октилпирролидон, N-алкилкапролактам, такой как н-октилкапролактам, или комбинацию двух или более из этих соединений.

23. Композиция, содержащая, по меньшей мере 99,95 мас. % пропиленоксида, получаемого или полученного способом по п. 15.