TWI682806B - 製備烷二醇之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種自烯烴製備烷二醇之方法，其包含如下步驟：(a)將包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物供應至環氧烷吸收器之底部，該吸收器包含具有垂直堆疊之塔盤的塔，其中該等垂直堆疊之塔盤各包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在該塔盤之表面上在該塔盤之相對於該液體入口區之相對端垂直延伸之出口堰、及與該塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方之該垂直相鄰塔盤之該液體入口區的降流管元件，其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少200mm且至多1500mm且使得該氣體組成物可向上傳送穿過該塔；(b)將貧吸收劑供應至該環氧烷吸收器之頂部且使得該貧吸收劑向下傳送穿過該塔；及(c)使該氣體組成物與貧吸收劑在一或多種促進羧化及水解之催化劑存在下、在該環氧烷吸收器中之該等塔盤上緊密接觸；及(d)自該環氧烷吸收器取出富吸收劑。

Description

製備烷二醇之方法及裝置
本發明係關於一種自相應烯烴製備烷二醇之方法及裝置。
單乙二醇用作製造聚酯纖維、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)塑膠及樹脂之原材料。其亦併入汽車防凍劑液體中。
單乙二醇典型地自環氧乙烷製備，環氧乙烷又自乙烯製備。典型地在10-30巴(bar)及200-300℃之溫度下，使乙烯及氧氣在氧化銀催化劑上通過，得到包含環氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧氣及水之產物流。產物流中環氧乙烷之量通常為約0.5重量%至10重量%。將產物流供應至環氧乙烷吸收器，且環氧乙烷由主要含有水之再循環溶劑流吸收。將環氧乙烷耗乏流部分或全部供應至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分由再循環吸收劑流吸收。再循環吸收劑流未吸收之氣體與繞過二氧化碳吸收塔之任何氣體再合併且再循環至環氧乙烷反應器。
離開環氧乙烷吸收器之溶劑流稱為富吸收劑。將富吸收劑供應至環氧乙烷汽提器，其中環氧乙烷以蒸氣流形式自富吸收劑移除。環氧乙烷耗乏之溶劑流稱為貧吸收劑且再循環至環氧乙烷吸收器以進一步吸收環氧乙烷。
自環氧乙烷汽提器獲得之環氧乙烷可經純化以用於儲存及 出售或可進一步反應，得到乙二醇。在一種熟知方法中，使環氧乙烷與大量過量之水在非催化方法中反應。此反應典型地產生二醇產物流，其幾乎由90重量%單乙二醇組成，其餘部分主要為二乙二醇、一些三乙二醇及少量更高級同系物。在另一熟知方法中，環氧乙烷與二氧化碳以催化方式反應，得到碳酸伸乙酯。隨後，碳酸伸乙酯水解，得到乙二醇。經由碳酸伸乙酯反應顯著改良環氧乙烷轉化為單乙二醇之選擇性。
已努力簡化自乙烯獲得乙二醇之方法，從而減少所需設備且減少能量消耗。GB 2107712描述一種製備單乙二醇之方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體直接供應至反應器，在該反應器中，環氧乙烷轉化為碳酸伸乙酯或乙二醇與碳酸伸乙酯之混合物。
EP 776890描述一種方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體供應至吸收器，在該吸收器中，吸收溶液主要含有碳酸伸乙酯及乙二醇。將吸收溶液中之環氧乙烷供應至羧化反應器且在羧化催化劑存在下使其與二氧化碳反應。隨後，將吸收溶液中之碳酸伸乙酯在添加水下供應至水解反應器且在水解催化劑存在下進行水解。
EP 2178815描述一種製備單乙二醇之反應吸收方法，其中將來自環氧乙烷反應器之氣體供應至吸收器，使環氧乙烷與包含至少20wt%水之貧吸收劑在一或多種促進羧化及水解之催化劑存在下接觸，且大部分環氧乙烷在吸收器中轉化為碳酸伸乙酯或乙二醇。
允許此類吸收所需之緊密氣液接觸之塔(Tower或column)為此項技術中熟知且稱為例如分餾、蒸餾或吸收塔。此類塔含有穿過塔垂直堆疊之塔盤，且經設計而以z字形過程向下穿過塔引導液體，同時使氣 體向上進入液體之水平流動部分中以與液體緊密接觸。
提供液體之水平流動的塔盤為此項技術中熟知且已廣泛使用。塔盤一般包含帶孔氣液接觸部件以使上升穿過塔盤之氣體與跨越帶孔部件跨越塔盤表面流動的液體之間實現緊密接觸。在一些情況下，帶孔氣液接觸部件具備泡罩或閥。在塔盤之接觸部件的一個邊緣為接受塔盤上之液體的液體入口區。此區域一般不含孔。
在接觸部件之相對邊緣為塔盤之排出端或區域，其具備在塔盤表面上方垂直延伸之出口堰部件。流動液體溢出出口堰以自塔盤排出。因此，此出口堰在塔盤上維持既定液體深度。
一或多個降流管元件在塔盤下延伸，其與塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體自塔盤液體排出區或端向下傳送至正下方垂直相鄰塔盤之液體入口區。隨後，液體入口區上接受之向下流動之液體在跨越帶孔氣液接觸部件之路徑中跨越此塔盤之表面流動至塔盤排出端或區域且自塔盤經由出口堰排至下一降流管中。
氣體於塔中穿過塔盤之氣液接觸部件之穿孔向上流動，使得與跨越塔盤表面水平流動之液體緊密接觸。氣體被阻止沿著降液管通過，因為降流管元件亦充當在流動液體之表面水平面下延伸之擋扳以使降液管向對於繞過之氣體密封。然而，在方法啟動期間氣體繞過降液管可能發生，此時塔尚未用液體充分填充。
個別塔及其中塔盤之結構必須基於意欲使用其之方法確定。舉例而言，在此項技術中，出口堰之高度視操作塔之性質而變化。US 4435595描述一種製備高純度乙酸甲酯之活性蒸餾方法，其中使用高堰。在 此情形下，出口堰高度為5吋(12.7cm)。
US 2013/0245318教示一種用於製備甲硫胺酸鹽之精餾塔，其中堰之高度為100mm或100mm以上。
EP 1964829描述一種包含垂直堆疊之塔盤的多級蒸餾塔，其堰高度在3至20cm範圍內。
本發明者試圖提供一種自烯烴製造烷二醇之改良方法。詳言之，本發明者試圖提供一種方法及吸收系統，其使得可以高選擇性反應吸收來自環氧烷反應器之氣體組成物。
因此，本發明提供一種用於自烯烴製備烷二醇之方法，其包含如下步驟：(a)將包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物供應至環氧烷吸收器之底部，該吸收器包含具有垂直堆疊之塔盤的塔，其中該等垂直堆疊之塔盤各包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在塔盤之表面上在塔盤之相對端自液體入口區垂直延伸之出口堰、及與塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方之垂直相鄰塔盤之液體入口區的降流管元件，其中各塔盤上之出口堰的高度為至少200mm且至多1500mm且使得該氣體組成物可向上傳遞穿過該塔；(b)將貧吸收劑供應至該環氧烷吸收器之頂部且使得該貧吸收劑向下傳遞穿過該塔；及(c)使該氣體組成物與貧吸收劑在一或多種促進羧化及水解之催化劑存在下在該環氧烷吸收器中之塔盤上緊密接觸；及 (d)自該環氧烷吸收器取出富吸收劑。
本發明亦提供一種用於反應吸收包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物的吸收器裝置，其包含含有垂直堆疊之塔盤的塔，在該塔之頂部具有液體貧吸收劑之入口，在該塔之底部在儲槽上具有該氣體組成物之入口，在該塔之底部具有富吸收劑之出口且在該塔之頂部具有未吸收氣體之出口，其中該等垂直堆疊之塔盤各包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在該塔盤之表面上在該塔盤之相對於該液體入口區之相對端垂直延伸之出口堰、及與該塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方之垂直相鄰塔盤之液體入口區的降流管元件，且其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少250mm、較佳至少350mm且至多1500mm。
1‧‧‧區段
2‧‧‧塔盤
3‧‧‧帶孔氣液接觸部件
4‧‧‧液體入口區
5‧‧‧出口堰
6‧‧‧降流管元件
7‧‧‧降流管
8‧‧‧箭頭
9‧‧‧液體
10‧‧‧箭頭
11‧‧‧孔
圖1為展示本發明之例示性而非限制性具體實例的示意圖。
本發明提供製備烷二醇之方法及裝置。烷二醇一般如下所述由相應烯烴製備：
Figure 104131251-A0202-12-0005-3
R1、R2、R3及R4較佳選自氫或視情況經取代之具有1至6個 碳原子、更佳1至3個碳原子之烷基。作為取代基，諸如羥基之部分可存在。較佳地，R1、R2及R3表示氫原子且R4表示氫或未經取代之C1-C3烷基，且更佳地，R1、R2、R3及R4均表示氫原子。
因此，適合烷二醇之實例包括乙二醇及丙二醇。在本發明中，最佳烷二醇為乙二醇。
在本發明中，包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物較佳來源於環氧烷反應器之反應器產物，其中烯烴與氧氣在催化劑存在下在反應器中反應以形成環氧烷。在此類反應中，氧氣可以氧氣或空氣形式供應，但較佳以氧氣形式供應。典型地供應壓載氣體(例如甲烷或氮氣)以使得可在高氧氣含量下操作而不會產生可燃混合物。可供應調節劑(Moderator)(例如單氯乙烷或二氯乙烷)以用於環氧乙烷催化劑效能控制。較佳將烯烴、氧氣、壓載氣體及調節劑供應至再循環氣體，該再循環氣體自環氧烷吸收器(視情況經由二氧化碳吸收塔)供應至環氧烷反應器。
環氧烷反應器典型地為多管固定床反應器。催化劑較佳為載體材料(例如氧化鋁)上之精細分散之銀且視情況為促進劑金屬。反應較佳在大於1MPa且小於3MPa之壓力及大於200℃且小於300℃之溫度下執行。
將來自環氧烷反應器之氣體組成物較佳在一或多個冷卻器中較佳在一或多個溫度水準下產生蒸汽的同時冷卻。
將包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物供應至環氧烷吸收器，其包含具有垂直堆疊之塔盤的塔。塔盤提供使吸 收劑與氣體組成物接觸之表面區域，從而促進兩相之間的質量轉移。另外，塔盤提供相當大的液體體積，在其中可進行液相反應。
塔中各垂直堆疊之塔盤包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在塔盤表面上在塔盤相對端自液體入口區垂直延伸之出口堰及降流管元件。降流管元件與塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方垂直相鄰塔盤之液體入口區。在本發明之塔具有大尺寸之具體實例中，每個塔盤可存在超過一個液體入口區、超過一個出口堰及超過一個降流管元件。在整個本文中出於明晰之目的使用單數術語『一(a/an)』。然而，在此情況下，術語『液體入口區』係指一或多個液體入口區，術語『出口堰』係指一或多個出口堰且術語『降流管元件』係指一或多個降流管元件。
環氧烷轉化為烷二醇之反應吸收方法之反應速度相對慢，因此，需要在吸收塔內滯留大量液體。本發明者已發現此可藉由在本發明之方法及裝置中使用格外高出口堰達成。此類部件提供減小之塔尺寸及有效方法，且減少CAPEX與OPEX同時仍對製備MEG維持高選擇性(>95%)。
在本發明中，各塔盤上之出口堰較佳高度為至少250mm，更佳至少350mm，甚至更佳至少400mm，又甚至更佳至少500mm，最佳至少600mm。出口堰高度至多為1500mm，較佳至多1000mm，更佳高度至多800mm。
塔中兩個連續塔盤之間的距離稱為盤間距。堰頂部與其正上方塔盤之間的空間(在本文中稱為『蒸氣空間』)可以盤間距減去堰高度計算，且較佳為至少150mm，更佳至少200mm。蒸氣空間較佳不超過1000mm，更佳不超過500mm。
在本發明之所有具體實例中，將氣體組成物供應至塔底部且向上穿過塔盤傳送。氣體組成物較佳在塔中底部塔盤下供應。液體貧吸收劑在吸收器之頂部或附近供應，且液體在塔盤間向下流動。貧吸收劑較佳供應至吸收塔中之最上部塔盤。在另一具體實例中，貧吸收劑經供應以使得在貧吸收劑供應至環氧烷吸收器之位置上方存在塔盤。在此具體實例中，冷水或其他已冷卻貧吸收劑可在環氧烷吸收器之頂部供應以吸收環氧烷吸收器頂部中之環氧烷或污染物。
塔中所存在之塔盤數取決於塔中所需之堰高度及液體滯留量。較佳地，塔包含至少20個塔盤，更佳至少30個塔盤。塔較佳包含小於100個塔盤，更佳小於70個塔盤，最佳小於50個塔盤。較多塔盤提高任何既定堰高度之吸收能力及反應體積，但增加額外塔盤增加了塔之尺寸，因此提高參與修建及操作其之費用。
在本發明之一尤其較佳具體實例中，各出口堰具備一或多個孔，其位於該出口堰之上部邊緣下方及在正常操作期間完全在塔盤上貧吸收劑表面下方之位置中。較佳地，孔存在於各出口堰之底半部中。
正常操作在本文中定義為如下操作，其中塔盤均完整，且向下穿過塔之至少90%液體經由堰而非經由孔流動。
在孔存在於出口堰中之具體實例中，其經設計以使得在正常操作期間小於10%總液體流穿過孔。較佳地，各出口堰之表面積之不超過20%、更佳不超過10%、甚至更佳不超過5%、最佳不超過2%經一或多個孔佔據。在本發明之一個較佳具體實例中，堰高度在250mm範圍內，更佳在350mm至1000mm範圍內，且孔面積(平方毫米/個塔盤)在10至20乘以 方法流速(m3/hr)範圍內。
此具體實例提供更平穩啟動過程之優點。在啟動過程中，隨著液體(貧吸收劑)饋入塔中，其開始自其饋入之位置開始填充塔盤且向下流動。直至各塔盤經填充而超過上述塔盤之降流管元件到達塔盤上液體水平面下方之位置為止，供應至塔之氣體能夠經由空降液管向上穿過塔，繞過液體。此類問題在高堰下加劇。在出口堰中使用孔使得塔可在啟動時平穩地填充且縮短達成塔有效操作所要之時間。
使氣體組成物與貧吸收劑在一或多種促進羧化及水解之催化劑存在下在環氧烷吸收器中之塔盤上緊密接觸。若此在僅一種催化劑存在下發生，則該催化劑必須促進羧化及水解。若此在兩種或兩種以上催化劑存在下發生，則各催化劑可促進羧化或水解或可促進兩種反應(其限制條件為至少一種催化劑促進羧化且至少一種催化劑促進水解)。在一較佳具體實例中，使氣體組成物與貧吸收劑在至少兩種催化劑存在下接觸，該等催化劑包括促進羧化之第一催化劑及促進水解之第二催化劑。
在本發明之一個具體實例中，促進羧化及水解之一或多種催化劑為勻相的且貧吸收劑包含一或多種催化劑。已知促進羧化之勻相催化劑包括鹼金屬鹵化物，諸如碘化鉀及溴化鉀；及鹵化有機鏻或銨鹽，諸如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻、溴化三苯基丙基鏻、氯化三苯基苯甲基鏻、溴化四乙銨、溴化四甲銨、溴化苯甲基三乙銨、溴化四丁銨及碘化三丁基甲銨。已知促進水解之勻相催化劑包括鹼性鹼金屬鹽，諸如碳酸鉀、氫氧化鉀及碳酸氫鉀，或鹼金屬金屬化試劑，諸如鉬酸鉀。較佳勻相催化劑系統包括碘化鉀與碳酸鉀之組合及碘化鉀與鉬酸鉀 之組合。
在本發明之另一具體實例中，促進羧化及水解之一或多種催化劑為異相的，且異相催化劑包含於垂直堆疊之塔盤中。促進羧化之異相催化劑包括固定在二氧化矽上之四級銨及四級鏻鹵化物、結合於不溶性聚苯乙烯珠粒之四級銨及四級鏻鹵化物及固定於含有四級銨或四級鏻基之固體載體(諸如含有四級銨或四級鏻基之離子交換樹脂)上之金屬鹽(諸如鋅鹽)。促進水解之異相催化劑包括固定於固體載體上之金屬化試劑，例如固定於含有四級銨或四級鏻基之離子交換樹脂上之鉬酸鹽、釩酸鹽或鎢酸鹽，或固定於固體載體上之鹼性陰離子(諸如碳酸氫根離子)(例如固定於含有四級銨或四級鏻基之離子交換樹脂上之碳酸氫根)。
在使氣體組成物與貧吸收劑在包括促進羧化之第一催化劑及促進水解之第二催化劑的至少兩種催化劑存在下接觸的具體實例中，第一催化劑與第二催化劑之比率可經調節以改變環氧烷吸收器中消耗或釋放之二氧化碳之量。較佳將來自環氧烷吸收器之氣體部分或全部供應至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分由再循環吸收劑流吸收。藉由控制環氧烷吸收器中消耗或釋放之二氧化碳之量，二氧化碳吸收塔之容量及成本可降低。
貧吸收劑包含至少5wt%水。存在於貧吸收劑中之水用於水解環氧烷及碳酸伸烷酯，其中該水解在環氧烷吸收器中發生。較佳地，貧吸收劑包含至少10wt%水、更佳至少15wt%水、最佳至少20wt%水。較佳地，貧吸收劑包含小於80wt%水、更佳不超過50wt%水、甚至更佳不超過30wt%水。貧吸收劑中較高含量之水仍可提供良好選擇性及催化劑效能， 但較大量之水需要額外水移除而具有相關能量及設備成本。貧吸收劑亦可包含烷二醇。
環氧烷吸收器中之溫度較佳為50℃至160℃，較佳80℃至150℃，更佳80至120℃。其高於習知方法中吸收器中之溫度且為促進羧化及水解反應所需。高於160℃之溫度為不佳的，因為此可降低環氧烷轉化為烷二醇之選擇性。將包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物與貧吸收劑較佳均在50℃至160℃範圍內之溫度下供應至環氧烷吸收器。
環氧烷吸收器中之壓力為1至4MPa，較佳2至3MPa。較佳壓力為需要較少昂貴設備(例如具有較薄壁之設備)之較低壓力與提高吸收且降低氣體之容積流從而減少設備及管道之尺寸的較高壓力之間的折衷。
至少50%進入環氧烷吸收器之環氧烷在環氧烷吸收器中轉化。較佳地，至少60%、更佳至少70%、甚至更佳至少80%、最佳至少90%進入環氧烷吸收器之環氧烷在環氧烷吸收器中轉化。環氧烷可進行羧化，得到碳酸伸烷酯。環氧烷可進行水解，得到烷二醇。另外，由環氧烷製備之碳酸伸烷酯可進行水解，得到烷二醇。
較佳地，在本發明中，烯烴吸收器形成用於自烯烴經由相應環氧烷製備、分離及純化烷二醇的反應系統及方法(諸如EP 2178815中所述及其類似反應系統及方法)的一部分。應容易地瞭解，吸收器將整合於含有多個反應容器、塔及再循環流體之此類系統中。
供應至環氧烷吸收器之包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳 及水蒸氣之氣體組成物包含二氧化碳。氣體組成物可含有不足以達成所要羧化水準之二氧化碳。較佳將二氧化碳之另一來源供應至環氧烷吸收器，例如來自最終反應器之再循環二氧化碳、來自二氧化碳回收單元之二氧化碳，或在啟動時，外部來源之二氧化碳。供應至環氧烷吸收器之二氧化碳之總量與供應至環氧烷吸收器之環氧烷之量的比率較佳為5：1至1：3，更佳3：1至4：5。較大量之二氧化碳改良方法之選擇性，因為大多數環氧烷與二氧化碳反應得到碳酸伸烷酯，其隨後水解為烷二醇，且環氧烷與烷二醇反應得到較高級二醇的機會較少。然而，較大量之二氧化碳亦可能需要方法中二氧化碳之額外移除能力且亦可能導致較高水準之副產物形成。或者，在含有過量二氧化碳之再循環氣流下操作所連接之環氧烷反應器可不利地影響催化劑效能。
環氧烷吸收器中不吸收之氣體較佳部分或全部供應至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分由再循環吸收劑流吸收。未由再循環吸收流吸收之氣體較佳與繞過二氧化碳吸收塔之任何氣體再組合且再循環至環氧烷反應器。較佳地，氣體在再循環至環氧烷反應器之前冷卻以降低水含量。自氣流移除之水可視情況再循環至環氧烷吸收器。
環氧烷反應器中催化劑之效能可不利地受過量水影響。
若促進羧化及水解之一或多種催化劑包括含鹵素催化劑(例如固定於固體載體上之鹼金屬鹵化物、鹵化有機鏻或銨鹽或四級銨或四級鏻鹵化物)，則自環氧烷吸收器再循環至環氧烷反應器之氣體可包含含鹵化物雜質，諸如含碘化物雜質或含溴化物雜質。
環氧烷反應器中催化劑之效能可不利地受此等雜質影響。因 此，在此具體實例中，較佳在接觸環氧烷反應器中催化劑之前使自環氧烷吸收器再循環至環氧烷反應器之氣體與一或多種能夠減少含鹵化物雜質(尤其含碘化物雜質或含溴化物雜質)之數量的純化吸附劑接觸。一或多種純化吸附劑可位於環氧烷反應器之反應器管內、在反應器管上游之環氧烷反應器內或單獨位於環氧烷反應器之上游。
較佳藉由自環氧烷吸收器之底部(亦即在垂直堆疊之塔盤下方)取出液體而自環氧烷吸收器取出富吸收劑。
在本發明之一個具體實例中，隨後將步驟(d)之部分或所有富吸收劑供應至一或多個最終反應器。此類最終反應器可包括適用於羧化之反應器及/或適用於水解之反應器及/或適用於水解及羧化之反應器。若在環氧烷吸收器中大量(例如至少1%)環氧烷或碳酸伸烷酯不轉化為烷二醇，則供應至一或多個最終反應器為較佳。相反地，若在環氧烷吸收器中大部分(例如大於90%)環氧烷及碳酸伸烷酯轉化為烷二醇，則可能不需要一或多個最終反應器，從而減少該方法中所用之設備。為使環氧烷吸收器中環氧烷之轉化達最大，可在環氧烷吸收器之儲槽(底部)中採用噴灑噴嘴來分散二氧化碳且促進羧化。視情況，蒸汽可注入適用於水解之最終反應器中。
二氧化碳可在一或多個最終反應器中產生且較佳在其離開一或多個最終反應器且視情況再循環至反應吸收器時與產物流分離。
一或多個最終反應器中之溫度典型地為100℃至200℃，較佳100℃至180℃。一或多個最終反應器中之壓力典型地為0.1MPa至3MPa。
視情況將來自步驟(d)之富吸收劑或來自一或多個最終反 應器中之至少一者的產物流供應至閃蒸器或輕餾分汽提器。在閃蒸器或輕餾分汽提器中移除輕餾分。(輕餾分為諸如烯烴之氣體以及諸如甲烷之壓載氣體，其存在於包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物中且在步驟(c)中吸收於吸收劑中)。
閃蒸器可位於環氧烷吸收器之正後方，使得富吸收劑直接自步驟(d)傳送至閃蒸器。當存在至少一個最終反應器時，閃蒸器可位於所有一或多個最終反應器之後以使得產物流自該等最終反應器傳送至閃蒸器。當存在超過一個最終反應器時，閃蒸器可位於最終反應器之間以使得富吸收劑自步驟(d)傳送至至少一個最終反應器，隨後產物流傳送至閃蒸器，隨後來自閃蒸器之流傳送至至少另一個最終反應器。
閃蒸可在0.01MP至2MPa、較佳0.1MP至1MP、最佳0.1MP至0.5MPa之壓力下進行。
將來自步驟(d)之富吸收劑或來自最終反應器之產物流或包含烷二醇之其他產物流供應至脫水器。供應至脫水器之流體較佳包含極少環氧烷或碳酸伸烷酯，亦即大多數環氧烷或碳酸伸烷酯已在供應至脫水器塔之前在環氧烷吸收器或最終反應器中轉化為烷二醇。較佳地，在供應至脫水器塔之流體中，烷二醇與環氧烷及碳酸伸烷酯(合併)之莫耳比大於90：10，更佳大於95：5，最佳大於99：1。
脫水器較佳為一或多個塔，包括較佳在小於0.05MPa、更佳小於0.025MPa且最佳約0.0125MPa之壓力下操作的至少一個真空塔。
將脫水產物流純化以移除雜質且提供經純化之烷二醇產物流。若一或多種催化劑為勻相催化劑，則需要將一或多種催化劑與經脫水 產物流較佳在閃蒸器中分離。一或多種勻相催化劑較佳與貧吸收劑再組合且供應至環氧烷吸收器。
圖式之詳細描述
圖1說明本發明之一具體實例。其展示吸收塔之區段1。應注意，此圖中說明少量塔盤且最上部塔盤之頂部及最下部塔盤之底部未展示。
該塔由多個垂直堆疊之塔盤2組成。各塔盤2包含帶孔氣液接觸部件3、液體入口區4及在塔盤2之表面上在液體入口區之相對端垂直延伸之出口堰5。
降流管元件6在各塔盤下延伸，且與塔之壁的內表面協同形成降流管7以使液體向下傳送至正下方之液體入口區。
在操作時，氣體組成物(由箭頭8說明)向上穿過帶孔氣液接觸部件移動。液體9填充塔盤且如箭頭10所說明經過出口堰5。
孔(11)可提供於各出口堰中在該出口堰之上邊緣下方。
1‧‧‧區段
2‧‧‧塔盤
3‧‧‧帶孔氣液接觸部件
4‧‧‧液體入口區
5‧‧‧出口堰
6‧‧‧降流管元件
7‧‧‧降流管
8‧‧‧箭頭
9‧‧‧液體
10‧‧‧箭頭
11‧‧‧孔

Claims (9)

  1. 一種自烯烴製備烷二醇之方法，其包含如下步驟：(a)將包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物供應至環氧烷吸收器之底部，該吸收器包含具有垂直堆疊之塔盤的塔，其中該等垂直堆疊之塔盤各包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在該塔盤之表面上在該塔盤之相對於該液體入口區之相對端垂直延伸之出口堰、及與該塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方之該垂直相鄰塔盤之該液體入口區的降流管元件，其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少200mm且至多1500mm且使得該氣體組成物可向上傳遞穿過該塔；(b)將貧吸收劑供應至該環氧烷吸收器之頂部且使得該貧吸收劑向下傳遞穿過該塔；及(c)使該氣體組成物與貧吸收劑在一或多種促進羧化及水解之催化劑存在下在該環氧烷吸收器中之該等塔盤上緊密接觸；及(d)自該環氧烷吸收器取出富吸收劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少250mm，較佳至少350mm且至多1000mm。
  3. 如申請專利範圍第1項或申請專利範圍第2項之方法，其中該等出口堰各具備一或多個位於該出口堰之上邊緣下方的孔。
  4. 如申請專利範圍第1項或申請專利範圍第2項之方法，其中該一或多種促進羧化及水解之催化劑係選自鹼金屬鹵化物、鹼性鹼金屬鹽及其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項或申請專利範圍第2項之方法，其中該貧吸收劑包含至少5wt%且小於80wt%水。
  6. 一種用於反應性吸收包含環氧烷、烯烴、氧氣、二氧化碳及水蒸氣之氣體組成物的吸收器裝置，該裝置包含含有垂直堆疊之塔盤的塔，在該塔之頂部具有液體貧吸收劑之入口，在該塔之底部在儲槽上方具有該氣體組成物之入口，在該塔之底部具有富吸收劑之出口且在該塔之頂部具有未吸收氣體之出口，其中該等垂直堆疊之塔盤各包含帶孔氣液接觸部件、液體入口區、在該塔盤之表面上在該塔盤之相對於該液體入口區之相對端垂直延伸之出口堰、及與該塔之壁的內表面協同形成降流管以使液體向下傳送至正下方之該垂直相鄰塔盤之該液體入口區的降流管元件，且其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少250mm且至多1500mm，且其中該等出口堰各具備一或多個位於該出口堰之上邊緣下方的孔。
  7. 如申請專利範圍第6項之吸收器，其中各塔盤上之該出口堰的高度為至少350mm且至多1000mm。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之吸收器，其中各出口堰表面積之不超過5%經一或多個孔佔據。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之吸收器，其中一或多個孔存在於各出口堰之底半部中。
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