TWI418546B - 製造環氧乙烷及乙二醇之方法 - Google Patents

Description

製造環氧乙烷及乙二醇之方法

本發明係關於一種製造環氧乙烷之方法及一種製造乙二醇之方法。

環氧乙烷被用作中間體化合物，主要係用於乙二醇之製造，亦用作乙氧化物、乙醇-胺、溶劑及乙二醇醚之製造。其藉由以氧氣或空氣直接氧化乙烯而產生。通常在10-30巴之壓力及200-300℃之溫度下將乙烯及氧氣通過氧化銀催化劑。該反應為放熱性，典型之反應器由數千個填充有催化劑之管組成之巨大管束所構成。冷卻劑包圍反應管以便移除反應熱量且使溫度控制成為可能。

將來自環氧乙烷反應器之產物流提供至環氧乙烷吸收器。吸收器具有初始驟冷段，其中產物流與經冷卻再循環驟冷流水溶液接觸，且將鹼性溶液連續添加至再循環驟冷水流中。US 4,822,926中描述該驟冷段。據稱驟冷流水溶液會中和反應器中可能形成之酸性化合物(諸如乙酸及甲酸)。US 5,336,791中描述另一驟冷段。

使氣流自驟冷段通至環氧乙烷吸收器之主段，其中將其以水洗滌以回收環氧乙烷。將富含有環氧乙烷之所得水流稱為富裕吸收液且將其送至環氧乙烷汽提器中。在環氧乙烷汽提器中，汽提環氧乙烷且將經濃縮之環氧乙烷流送至環氧乙烷後處理製程(諸如冷凝、蒸餾及再吸收)中。將殘餘液體稱為貧瘠吸收液，將之再循環至環氧乙烷吸收器中。

可將高純度環氧乙烷冷卻，儲存且運輸至用戶。或者，可將工廠中所產生之環氧乙烷發送至乙二醇單元。通常藉由使環氧乙烷與過量水(通常在150-250℃之溫度下)反應來製造乙二醇。在該等條件下，反應速率較快且無需催化劑。

環氧乙烷與水之反應通常產生由幾乎90重量%之單乙二醇組成的二醇產物流，其餘部分主要為二乙二醇、某些三乙二醇及少量高級同系物。將二醇產物流在減壓下通過連續蒸餾塔以移除水，並將其返回至乙二醇反應器。藉由真空蒸餾分離單-、二-及三-乙二醇。

碳鋼通常在環氧乙烷及乙二醇工廠中用於反應容器及管。在Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry(1987版)之"環氧乙烷"條目中，據稱因為環氧乙烷無腐蝕性，所以工廠中輸送環氧乙烷之反應器及區段通常由軟鋼製成。然而，本發明發明人觀察到環氧乙烷/乙二醇工廠之區段的腐蝕且設法瞭解此腐蝕機制並藉此提供減少此腐蝕之解決方案。

因此，本發明提供一種製造環氧乙烷及視情況可選之乙二醇之方法，其包含以下步驟：(i)將乙烯及氧氣提供至乙烯與氧氣反應以產生環氧乙烷的環氧乙烷反應器中，藉此產生反應器產物流；(ii)將該反應器產物流提供至具有驟冷段及位於該驟冷段下游之吸收器段的環氧乙烷吸收器中，其中反應器產物 流與再循環水溶液在該驟冷段中接觸且將鹼添加至再循環水溶液中，且其中藉由在吸收器段中吸收於水中而將環氧乙烷自反應器產物流中回收，藉此產生富裕吸收流；(iii)將富裕吸收流提供至汽提該富裕吸收流之環氧乙烷汽提器中，藉此產生經濃縮之環氧乙烷流及貧瘠吸收流；(iv)再循環該貧瘠吸收流至環氧乙烷吸收器中；及(v)視情況，將經濃縮之環氧乙烷流提供至環氧乙烷後處理單元，藉此產生經純化之環氧乙烷流；及(vi)視情況，將經濃縮之環氧乙烷流、經純化之環氧乙烷流或任何其它含有環氧乙烷之流提供至乙二醇設備，產生乙二醇；其中該方法包含以下額外步驟：(vii)在環氧乙烷吸收器之驟冷段下游之一或多個位置處添加鹼以便在至少一個乙二醇酯水解成有機酸及乙二醇的區域中保持pH值在5.5至9.5之範圍內。

發明者已研究環氧乙烷/乙二醇設備之腐蝕且確定腐蝕發生之機制。其亦確定說明何以最近在設備中觀察到腐蝕但在此研究之前通常未觀察到腐蝕的原因。最後，發明者設計出減少腐蝕之方法。

發明者意外地發現存在於環氧乙烷吸收器中之有機酸鹽與環氧乙烷反應而形成乙二醇酯。例如，對於甲酸鹽而言：

(NB，若所提供之鹼性溶液為氫氧化鈉，則存在鈉鹽；若使用另一種鹼，則將存在另一種鹽)。將該等乙二醇酯於環氧乙烷吸收器之下游輸送至環氧乙烷/乙二醇設備中之眾多位置處且在一定條件(通常缺乏環氧乙烷且富含水之條件)下，乙二醇酯水解形成有機酸加乙二醇，例如：

此酸之產生在設備之任一位置形成酸性環境，其中該等條件促進水解。儘管環氧乙烷吸收器中之有機酸鹽之濃度較低，但乙二醇酯在環氧乙烷吸收器之下游多個位置處的持續水解可導致有機酸逐漸增加及pH值因此降低。pH值可達至引起設備腐蝕之程度(例如低於pH 4)。

在許多環氧乙烷設備中，貧瘠吸收液係暴露於開放式冷卻塔，若非環境原因，較為新穎的設備趨向於具有封閉式冷卻系統。發明者咸信在具有開放式冷卻塔之系統中，大多數酸及乙二醇酯蒸發且因此因在環氧乙烷吸收器之下游水解乙二醇酯而形成很少的酸。在具有封閉式冷卻系統之較為新穎的系統中，酸及乙二醇酯不能蒸發且在環氧乙烷吸收器之下游的酸含量可能會局部增加使得可能發生明顯腐蝕。另外，在具有開放式冷卻系統之系統中，由於損失水至大氣中，故必須添加相當數量之補給水至環氧乙烷吸收器中。此補給水含有低含量之胺或其它化學製劑以控制 補給水pH值。該等胺或其它化學製劑可中和因水解乙二醇酯所形成之酸，因此添加補給水可減輕酯水解之效應且降低腐蝕。對於封閉式冷卻系統而言，需要更少補給水，因此胺或其它化學製劑之濃度將降低且酸之中和作用將減弱，且因此腐蝕可能會增加。

一種防止酸腐蝕之方法為以不鏽鋼單元替換碳鋼單元，但此為昂貴方案且若長期暴露於足夠低之pH值下，則也將會腐蝕不鏽鋼。本發明者已確定酸腐蝕發生在乙二醇酯水解發生之場所且已能藉由確定乙二醇酯水解發生之場所且據此添加鹼來減少此腐蝕。一旦確定酯水解之區域後易於實現此目標方法且能夠甚至在具有封閉式冷卻系統之系統中繼續使用碳鋼單元。直至由本發明者確定乙二醇酯水解機制為止，不認為pH值可能會在環氧乙烷吸收器之驟冷段之下游區域降低且藉此導致腐蝕。當在驟冷段之下游不添加鹼性或酸性物質時，將不預期pH值顯著變化。本發明者意外地發現在環氧乙烷吸收器之下游可能存在pH值顯著變化，已確定說明pH值變化之機制且已開發在環氧乙烷/乙二醇設備中防止腐蝕之有效手段。

在環氧乙烷反應器中乙烯與氧氣反應以產生環氧乙烷為技術熟練者所熟知。可以氧氣或空氣形式提供氧氣，但較佳以氧氣形式提供。通常提供壓載氣體(例如甲烷)以允許在高氧含量下在不產生可燃混合物之情況下操作。可提供抑制劑(例如單氯乙烷或二氯乙烷)以便控制催化劑效能。 較佳將乙烯、氧氣、壓載氣體及抑制劑提供至再循環氣體 中，並將該再循環氣體自環氧乙烷吸收器提供至環氧乙烷反應器中。

環氧乙烷反應器適當為多管式固定床反應器。該催化劑較佳為於載體材料(例如氧化鋁)上之經精細分散之銀及視情況可選之促進劑金屬。較佳在大於10 bar且低於30 bar之壓力及大於200℃且低於300℃之溫度下進行該反應。

大多數乙烯反應以形成環氧乙烷，但一部分乙烯將經完全氧化，提供二氧化碳及水。將反應器產物流提供至環氧乙烷吸收器之驟冷段。在驟冷段中，使反應器產物流與再循環水溶液接觸且將鹼添加至再循環水溶液中。該鹼較佳為鹼性水溶液，例如氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，最佳為氫氧化鈉溶液。鹼性溶液之濃度較佳為5至50 wt%，最佳為10至30 wt%。隨後將該等氣體通至吸收器段，其中將環氧乙烷藉由吸收於水中而自反應器產物流中回收。 US 4,822,926中描述一種具有驟冷段之乙烯吸收器之實例。

在一較佳實施例中，將驟冷滲出水溶液自驟冷段中(較佳自再循環水溶液中)收回。驟冷滲出液通常含有低濃度之環氧乙烷、低濃度之乙二醇及鹽(諸如碳酸鈉及碳酸氫鈉)。驟冷滲出液通常經處理以移除或回收環氧乙烷，回收乙二醇且移除重質(諸如鈉鹽)。舉例而言，可如US 4,822,926中所描述般處理驟冷滲出液：將驟冷滲出液通至環氧乙烷水解成乙二醇之管式反應器，將所得稀乙二醇水溶液通至蒸發水之閃蒸器，將所得含有雙相漿液之流通至 離心機且將所得離心液相通至二醇滲出閃蒸器。

較佳，將來自環氧乙烷吸收器之塔頂蒸氣再循環至環氧乙烷反應器中。將此再循環氣體之一部分較佳經由洗滌器轉移以便移除二氧化碳且隨後返回至再循環流中。通常由再循環氣體獲得排氣流以降低惰性氣體(諸如乙烷、氬氣及氮氣)之積聚且移除雜質。

將排出環氧乙烷吸收器之水流(富裕吸收流)提供至環氧乙烷汽提器中。在典型環氧乙烷汽提器中，經濃縮之環氧乙烷流離開汽提器之頂部且貧瘠吸收流離開汽提器之底部。將貧瘠吸收流再循環至環氧乙烷吸收器且較佳經冷卻，然後將其提供至環氧乙烷吸收器。

在本發明之一較佳實施例中，貧瘠吸收流之冷卻發生在封閉式冷卻系統中。許多先前技術系統使用開放式冷卻系統，但由於環境原因較佳使用封閉式冷卻系統。對於封閉式冷卻系統而言，當酸及乙二醇酯未藉由蒸發移除且乙二醇酯可能會水解形成酸時，可能會發生腐蝕。然而，在本發明之方法中，藉由在水解該等酯之場所投放鹼以保持pH值在5.5至9.5之範圍內來防止腐蝕。

該方法較佳進一步包含獲取貧瘠吸收液之支流及將支流提供至回收二醇之二醇回收單元中的步驟。通常產生較少二醇，但在不移除支流之情況下，再循環貧瘠吸收液中之二醇含量將提高。

將離開環氧乙烷汽提器之頂部之經濃縮之環氧乙烷流視情況提供至環氧乙烷後處理單元，提供經純化之環氧乙烷 流。後處理單元較佳由冷凝、蒸餾及再吸收單元組成。

可將經純化之環氧乙烷流冷卻且發送至儲存(通常在氮氣層下在約10℃下儲存環氧乙烷)。

本發明之方法提供大量含有環氧乙烷之物流且可將該等物流中之任一者提供至乙二醇設備中。在典型EO/EG設備中，將大量不同物流(包括經濃縮之環氧乙烷流)提供至乙二醇設備。有可能(但非較佳)將經純化之環氧乙烷流提供至乙二醇設備。該乙二醇設備通常由一乙二醇反應器、一多級蒸發器系統、一乾燥塔及一分餾系統組成。

乙二醇反應器較佳為非催化反應器，其中環氧乙烷與水在150至250℃之溫度及30至40個大氣壓之壓力下反應。乙二醇反應器或者可為催化反應器。在非催化反應器中，較佳使用過量水(例如環氧乙烷與水之莫耳比為22：1)。

較佳將自乙二醇反應器中出現之乙二醇產物流提供至移除過量水之多級蒸發器系統中。將在多級蒸發器系統中所移除之水較佳提供至乙二醇反應器。較佳進一步在乾燥塔中移除水。排除水之乙二醇流通常由70至95重量%之單乙二醇組成，其餘部分為二乙二醇及三乙二醇且經提供至以高純度級別回收個別二醇產物之分餾系統中。

在本發明之步驟(vii)中所添加之鹼較佳為鹼性水溶液，例如氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。因為鉀鹽比鈉鹽更易溶且因此在單元(諸如乙二醇設備中之再沸器)中產生更少積垢，所以氫氧化鉀可為較佳的。然而，氫氧化鈉比氫氧化鉀廉價，因此尤其若不存在二乙二醇及/或三乙二醇回 收，則其可能為較佳的。鹼性水溶液之濃度較佳為5至50 wt%，更佳為10至30 wt%。鹼性水溶液為液態且經添加至液體中(亦即其不添加至氣相反應物或產物中)。可較佳使用有機鹼(通常為胺)用於在乙二醇設備之多個位置處的添加，尤其添加於自蒸發器系統再循環至乙二醇反應器之水中。然而，因為胺可能會影響催化劑之活性，所以在環氧乙烷設備中其不為較佳的。

添加鹼以便在至少一個乙二醇酯得以水解成有機酸及乙二醇的區域中保持pH值在5.5至9.5、較佳6至9且最佳6.5至8.5之範圍內。添加足夠鹼以保持pH值在5.5以上以便確保即使可能發生酯水解，亦不會發生設備之酸腐蝕。然而，添加過多鹼可能將pH值提高至超過9.5且此亦為不當的。 在設備之環氧乙烷段中，超過9.5之pH值可能會引起設備之碳酸鹽應力腐蝕。在設備之乙二醇段中，超過9.5之pH值可能會降低乙二醇產物之品質。可使用已知技術及pH值量測裝置(包括在線pH值量測及抽樣技術)監控設備之各區域上的pH值。

較佳在一個以上乙二醇酯水解成有機酸及乙二醇之區域中保持pH值在5.5至9.5之範圍內。在一較佳實施例中，在所有乙二醇酯水解成有機酸及乙二醇之區域中保持pH值在5.5至9.5、較佳6至9且最佳6.5至8.5之範圍內。若存在任何乙二醇酯水解成有機酸及乙二醇且pH值不受控之區域，則在該區域中很可能酸度將持續提高且將發生腐蝕。

可使用層析或分光技術或pH值分析確定乙二醇酯水解成 有機酸及乙二醇之區域。對於層析或分光技術而言，試樣采自設備之不同位置。使用諸如離子層析或紅外光譜學之技術分析試樣。其能夠使技術熟練者量化試樣中之乙二醇酯及有機酯的量。藉由比較來自不同位置之試樣之結果，有可能發現有機酸含量增加及乙二醇酯含量降低之場所且藉此確定水解發生之場所。對於pH值分析而言，在設備之各位置處量測pH值且藉由尋找pH值降低之區域來確定其中水解發生之區域。在本發明之前，技術熟練者將不預期在EO吸收器之驟冷段之下游出現pH值變化且將不在EO吸收器之驟冷段之下游進行pH值分析。

視設備之安裝及條件而定，乙二醇酯水解發生之區域可根據設備而有所不同。基於對若干設備之研究，本發明者已確定大量乙二醇酯水解可能會發生之區域：在環氧乙烷汽提器中；在閃蒸器及驟冷滲出液單元中之後續區段中；在二醇回收單元(其中將貧瘠吸收液之支流提供至該單元)中；及在乙二醇設備之乙二醇反應器、多級蒸發器系統、乾燥塔及分餾系統中。

在環氧乙烷吸收器之驟冷段下游之一或多個位置處添加鹼。根據需求確定所添加之鹼之位置及量以控制一或多個乙二醇酯水解發生之區域中的pH值。較佳在多個位置處添加鹼以便能夠控制在一個以上乙二醇酯水解發生之區域處的pH值。較佳在環氧乙烷汽提器中或在環氧乙烷汽提器下游之一或多個位置處添加鹼。

本發明者建議可藉由在下列位置之一或多者處添加鹼將 酯水解發生之區域中的pH值控制於5.5與9.5之間：(a)若自驟冷段中收回驟冷滲出液，則添加於自環氧乙烷吸收器排出之驟冷滲出液中或於移除環氧乙烷之位置的下游；(b)添加於富裕吸收流中；(c)添加於貧瘠吸收流中；(d)添加於環氧乙烷汽提器中；(e)若將貧瘠吸收液之支流提供至二醇回收單元，則添加於回收單元之支流或回收單元本身中；(f)若使用EO後處理單元，則添加於離開EO後處理單元之富含水及缺乏EO之物流中；(g)若將水自(多級)蒸發器系統再循環至乙二醇反應器，則添加於任一位置處之再循環水中；(h)添加於由多級蒸發器產生之排除水之乙二醇流中；(i)添加於分餾單元中。

圖1展示本發明用於製造環氧乙烷之方法之較佳實施例。將乙烯(1)、氧氣(2)、甲烷(3)及單氯乙烷(4)提供至再循環氣體流(9)中，並將該再循環氣體流提供至環氧乙烷反應器(5)中。環氧乙烷反應器(5)為多管式固定床反應器，其中該等管填充有於氧化鋁載體上之銀催化劑。離開反應器(5)之反應器產物流(6)含有環氧乙烷、二氧化碳、水及少量雜質。將反應器產物流(6)提供至驟冷段(7)及隨後提供至環氧乙烷吸收器(7、8)之吸收器段(8)。將吸收器段(8)中之頂部氣體再循環(9)至環氧乙烷反應器(5)。將再循環 氣體流(9)之一部分經由自再循環氣體中移除二氧化碳之洗滌器(11)轉移(10)。在驟冷段(7)中，使反應器產物流(6)與再循環水溶液(12)接觸。將氫氧化鈉(13)添加至再循環水溶液(12)中。

將驟冷滲出液(14)自再循環水溶液(12)中收回且通至環氧乙烷移除單元(15)，該環氧乙烷移除單元可為環氧乙烷水解成乙二醇，產生稀乙二醇水溶液之管式反應器，或可為汽提環氧乙烷且送回至環氧乙烷吸收器(7、8)中之環氧乙烷汽提器。將含有乙二醇之稀溶液(16)通至蒸發且回收水及乙二醇的閃蒸器(17)中。將殘餘含有雙相漿液之流(18)通至離心機(19)中且將所得離心液相(20)通至二醇滲出閃蒸器(21)中。作為離心機(19)及閃蒸器(21)之替代方案，可將物流(18)輸送離開設備且在獨立過程中進行處理。

將由環氧乙烷吸收器(7、8)產生之富裕吸收流(22)提供至環氧乙烷汽提器(23)。將來自環氧乙烷汽提器(23)之貧瘠吸收液(24)經由冷卻系統(25)再循環至環氧乙烷吸收器(7、8)。將來自環氧乙烷汽提器(23)之經濃縮之環氧乙烷流(26)提供至環氧乙烷後處理單元(27)，產生經純化之環氧乙烷流(28)。可將殘餘水流(29)送回至貧瘠吸收流(24)中，可送至二醇單元中且/或可送至廢水中。

將貧瘠吸收液(24)之支流(30)提供至二醇單元(31)以產生二醇流(32)。

可將鹼提供於任何標有星號(^＊ )之位置處。其包括提供至富裕吸收流(22)中、提供至環氧乙烷汽提器(23)中、提 供至貧瘠吸收流(24)中、提供至支流(30)中、提供至水流(29)中、提供至驟冷滲出流(14)中、提供至稀乙二醇水溶液(16)中、提供至含有雙相漿液之流(18)中及提供至二醇流(32)中。

圖2展示一種製造乙二醇之方法，其可與展示於圖1中用於製造環氧乙烷之方法組合。可將來自圖1之環氧乙烷設備之任何含有環氧乙烷之物流(例如經濃縮之環氧乙烷流(26)、貧瘠吸收流(24)、水流(29))提供至為非催化的管型反應器之乙二醇反應器(33)中。將自乙二醇反應器出現之乙二醇產物流(34)提供至多級蒸發器系統(35)。在多級蒸發器系統(35)中移除水且提供至乙二醇反應器(33)。將乙二醇流(37)提供至進一步移除水之乾燥塔(38)。將排除水之乙二醇流(39)提供至以高純度級別回收個別二醇產物的分餾系統(40)。

可將鹼提供於任何標有星號(^＊ )之位置處。其包括提供於蒸發器系統(35)中、提供於任一位置之水再循環(36)中(包括提供於循環系統中之水收集器中)、提供於經冷凝之乙二醇流(37)中、提供於乾燥塔(38)中、提供於排除水之乙二醇流(39)中。

發明者已在大體上根據圖1及2之環氧乙烷/乙二醇設備中測試本發明。圖3展示在一年時間內設備中之貧瘠吸收流(圖1中之24)之pH值及來自二醇滲出單元之物流(圖1中之32)之pH值。在這一年之前期，滲出流之pH值比貧瘠吸收流之pH值低得多。其歸因於二醇滲出單元中之乙二醇酯 水解。在6月份/7月份時，將大量氫氧化鈉添加於貧瘠吸收液中，此舉提高貧瘠吸收液之pH值且顯著提高滲出流之pH值。此氫氧化鈉添加量為過量的，在滲出流中導致不想要的高pH值。從10月份，以受控方式添加氫氧化鈉。此舉以受控方式提高滲出流之pH值，有助於減少腐蝕。

圖4展示二醇滲出流(圖1中之32)之鐵含量如何隨物流之pH值而變化。鐵含量隨pH值降低而增加且當pH值低於6.5時特別高。其表明若滲出流之pH值低於6.5，則腐蝕很可能會發生。

發明者觀測到，驟冷滲出流(圖1中之14)中之高酸度意謂在下游回收單元中所產生之二醇不符合技術要求，具有高含量之酯。投與額外量之氫氧化鈉溶液於驟冷滲出流(14)中解決該問題。

投與氫氧化鈉溶液於水再循環流(圖2中之36)中提高二醇區段之整體含水系統之pH值且減少腐蝕。

1‧‧‧乙烯

2‧‧‧氧氣

3‧‧‧甲烷

4‧‧‧單氯乙烷

5‧‧‧環氧乙烷反應器

6‧‧‧反應器產物流

7‧‧‧驟冷段/環氧乙烷吸收器

8‧‧‧吸收器段/環氧乙烷吸收器

9‧‧‧再循環氣體流

10‧‧‧轉移

11‧‧‧洗滌器

12‧‧‧再循環水溶液

13‧‧‧氫氧化鈉

14‧‧‧驟冷滲出液/驟冷滲出流

15‧‧‧環氧乙烷移除單元

16‧‧‧含有乙二醇之稀溶液/稀乙二醇水溶液

17‧‧‧閃蒸器

18‧‧‧含有雙相漿液之流

19‧‧‧離心機

20‧‧‧離心液相

21‧‧‧二醇滲出閃蒸器

22‧‧‧富裕吸收流

23‧‧‧環氧乙烷汽提器

24‧‧‧貧瘠吸收液

25‧‧‧冷卻系統

26‧‧‧經濃縮之環氧乙烷流

27‧‧‧環氧乙烷後處理單元

28‧‧‧經純化之環氧乙烷流

29‧‧‧殘餘水流

30‧‧‧支流

31‧‧‧二醇單元

32‧‧‧二醇流

33‧‧‧乙二醇反應器

34‧‧‧乙二醇產物流

35‧‧‧多級蒸發器系統

36‧‧‧水再循環流

37‧‧‧乙二醇流

38‧‧‧乾燥塔

39‧‧‧排除水之乙二醇流

40‧‧‧分餾系統

圖1為展示根據本發明製造環氧乙烷之方法之較佳實施例的示意圖。

圖2為展示根據本發明製造乙二醇之方法之較佳實施例的示意圖，該方法可與展示於圖1中用於製造環氧乙烷之方法組合。

圖3為展示在環氧乙烷設備中兩種不同物流之pH值的曲線圖。

圖4為展示環氧乙烷設備中之物流中之鐵含量與pH值之 間的關係之曲線圖。

1‧‧‧乙烯

2‧‧‧氧氣

3‧‧‧甲烷

4‧‧‧單氯乙烷

5‧‧‧環氧乙烷反應器

6‧‧‧反應器產物流

7‧‧‧驟冷段/環氧乙烷吸收器

8‧‧‧吸收器段/環氧乙烷吸收器

9‧‧‧再循環氣體流

10‧‧‧轉移

11‧‧‧洗滌器

12‧‧‧再循環水溶液

13‧‧‧氫氧化鈉

14‧‧‧驟冷滲出液/驟冷滲出流

15‧‧‧環氧乙烷移除單元

16‧‧‧含有乙二醇之稀溶液/稀乙二醇水溶液

17‧‧‧閃蒸器

18‧‧‧含有雙相漿液之流

19‧‧‧離心機

20‧‧‧離心液相

21‧‧‧二醇滲出閃蒸器

22‧‧‧富裕吸收流

23‧‧‧環氧乙烷汽提器

24‧‧‧貧瘠吸收液

25‧‧‧冷卻系統

26‧‧‧經濃縮之環氧乙烷流

27‧‧‧環氧乙烷後處理單元

28‧‧‧經純化之環氧乙烷流

29‧‧‧殘餘水流

30‧‧‧支流

31‧‧‧二醇單元

32‧‧‧二醇流

Claims (10)

1. 一種製造環氧乙烷及視情況之乙二醇之方法，其包含以下步驟：(i)將乙烯及氧氣提供至將乙烯與氧氣反應以產生環氧乙烷的環氧乙烷反應器中，藉此產生反應器產物流；(ii)將該反應器產物流提供至具有驟冷段及位於該驟冷段下游之吸收器段的環氧乙烷吸收器中，其中該反應器產物流與再循環水溶液在該驟冷段中接觸且將鹼添加至該再循環水溶液中，且其中藉由在該吸收器段中吸收於水中而將環氧乙烷自該反應器產物流中回收，藉此產生富裕吸收流；(iii)將該富裕吸收流提供至汽提該富裕吸收流之環氧乙烷汽提器中，藉此產生經濃縮之環氧乙烷流及貧瘠吸收流；(iv)將該貧瘠吸收流再循環至該環氧乙烷吸收器中；及(v)視情況，將該經濃縮之環氧乙烷流提供至環氧乙烷後處理單元，藉此產生經純化之環氧乙烷流；及(vi)視情況，將該經濃縮之環氧乙烷流、該經純化之環氧乙烷流或任何其它含有環氧乙烷之流提供至乙二醇設備中，產生乙二醇；其中該方法包含以下額外步驟：(vii)在該環氧乙烷吸收器之該驟冷段下游之一或多個位置處添加鹼以便在至少一個乙二醇酯水解成有機酸及乙二醇的區域中保持pH值在5.5至9.5之範圍內。
2. 如請求項1之方法，其中在步驟(vii)中，鹼被添加至於該富裕吸收流中、該貧瘠吸收流中且/或該環氧乙烷汽提器中。
3. 如請求項1或2之方法，其包含自該驟冷段中收回驟冷滲出水溶液且處理該驟冷滲出水溶液以移除或回收環氧乙烷、回收乙二醇及移除諸如鈉鹽之重質的步驟。
4. 如請求項3之方法，其中在步驟(vii)中，在處理該驟冷滲出水溶液以移除或回收環氧乙烷之前或之後將鹼添加於其中。
5. 如任何前述請求項之方法，其包含在封閉式冷卻系統中冷卻該貧瘠吸收流之步驟。
6. 如任何前述請求項之方法，其包含獲取該貧瘠吸收液之支流及將該支流提供至回收二醇之二醇回收單元中的步驟。
7. 如請求項6之方法，其中在步驟(vii)中，將鹼添加於該支流中且/或添加於該二醇回收單元中。
8. 如任何前述請求項之方法，其中該乙二醇設備由一乙二醇反應器、一多級蒸發器系統、一乾燥塔及一分餾系統組成。
9. 如請求項8之方法，其中將水自該多級蒸發器系統再循環至該乙二醇反應器中且將排除水之乙二醇流自該多級蒸發器通至該乾燥塔中，且其中在步驟(vii)中，將鹼添加於再循環至該乙二醇反應器之水中、添加於該排除水之乙二醇流中且/或添加於該分餾系統中。
10. 如任何前述請求項之方法，其中在步驟(vii)中所添加之鹼為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。