[發(fā)明專利]從乙烯直接氧化產(chǎn)物中分離、回收環(huán)氧乙烷的方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102911137A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙克品;陳瑋娜;李軍;馬穎濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C07D303/04
• 分類號(hào): C07D303/04;C07D301/32
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從乙烯直接氧化產(chǎn)物中分離、回收環(huán)氧乙烷的方法，可應(yīng)用于現(xiàn)行工業(yè)EO/EG裝置中環(huán)氧乙烷吸收/汽提系統(tǒng)及所有混合氣中分離、回收環(huán)氧乙烷的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)乙二醇的大型裝置均采用環(huán)氧乙烷直接水合法的工藝路線，而環(huán)氧乙烷是由乙烯在含銀催化劑上直接氧化生成，并且在反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷的同時(shí)，乙烯也可以氧化生成二氧化碳和水等副產(chǎn)物。為了得到精制的環(huán)氧乙烷，首先要在環(huán)氧乙烷吸收塔中通過(guò)環(huán)氧乙烷吸收劑將混合氣中的環(huán)氧乙烷吸收下來(lái)，再通過(guò)汽提、濃縮、精制等，得到高純度的環(huán)氧乙烷產(chǎn)品。目前工業(yè)均是采用純水作為吸收劑，吸收效果不好，操作彈性小，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)環(huán)氧乙烷吸收塔吸收能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，吸收塔塔頂吸收尾氣中殘余環(huán)氧乙烷的含量超標(biāo)，造成大量的物耗損失。國(guó)外有專利報(bào)道使用甲醇、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯等作為環(huán)氧乙烷吸收劑，取得不錯(cuò)的吸收效果。

專利U.S.3948621闡明了使用甲醇做吸收劑，由混合氣體中分離二氧化碳和環(huán)氧乙烷的方法。盡管使用甲醇作為吸收劑，可以減少熱損失，但是甲醇在吸收環(huán)氧乙烷過(guò)程中，當(dāng)溫度較高時(shí)，可以與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成甲基乙二醇醚。這樣，要想不發(fā)生副反應(yīng)，吸收溫度必須控制在-50℃～-15℃，反應(yīng)溫度要求苛刻。

專利U.S.4233221闡述了使用碳酸乙烯酯作為吸收劑吸收環(huán)氧乙烷。碳酸乙烯酯的比熱是水的40%，并且碳酸乙烯酯對(duì)環(huán)氧乙烷的吸附能力要強(qiáng)于純水。并且由于碳酸乙烯酯的沸點(diǎn)為239℃，可以有效減少生產(chǎn)過(guò)程中揮發(fā)帶來(lái)的損耗。另外，碳酸乙烯酯性質(zhì)較穩(wěn)定，不能直接和環(huán)氧乙烷反應(yīng)。但是，用碳酸乙烯酯作為吸收劑也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，那就是由于碳酸乙烯酯的凝固點(diǎn)為39℃，為了操作過(guò)程能夠順利進(jìn)行，吸收操作溫度一般要大于40℃。而傳統(tǒng)以水作為吸收劑的操作溫度在30℃以下。用碳酸乙烯酯作為吸收劑的操作溫度比純水作為吸收劑高至少10℃。這樣不僅增加了能耗，而且溫度升高后對(duì)吸收過(guò)程不利，降低碳酸乙烯酯對(duì)環(huán)氧乙烷的吸收能力。

專利U.S.5559255闡述了使用碳酸丙烯酯作為吸收劑吸收環(huán)氧乙烷。由于碳酸丙烯酯凝固點(diǎn)為-49℃，沸點(diǎn)242℃，兼有水和碳酸乙烯酯的優(yōu)點(diǎn)，常溫下不凝固，并且比熱值較小，吸收環(huán)氧乙烷能力比碳酸乙稀酯要好。

但是，無(wú)論使用碳酸乙烯酯還是碳酸丙烯酯完全代替純水，都增加了一定的生產(chǎn)成本。另外，碳酸乙烯酯在38℃以下容易凝固，保溫不好的話易于堵塞管道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)行工業(yè)中以水為吸收劑，吸收能力差的缺點(diǎn)，旨在提供一種從乙烯直接氧化產(chǎn)物中分離、回收環(huán)氧乙烷的方法。采用水、碳酸乙烯酯的混合物作為吸收劑（其中碳酸乙烯酯的質(zhì)量含量在40%～90%），可以大幅提高現(xiàn)有以純水作為吸收劑吸收環(huán)氧乙烷的能力，降低吸收塔塔頂吸收尾氣中殘余EO（環(huán)氧乙烷）含量，克服單純以碳酸乙烯酯做吸收劑時(shí)，由于碳酸乙烯酯凝固點(diǎn)高給生產(chǎn)帶來(lái)的不便，有效降低原料成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種從乙烯直接氧化產(chǎn)物中分離、回收環(huán)氧乙烷的方法，以碳酸乙烯酯和水的混合溶劑作為貧EO吸收液（4），貧EO吸收液（4）由吸收塔（T1）塔頂進(jìn)入，混合原料氣（1）由吸收塔（T1）塔底通入塔中，混合原料氣（1）與貧EO吸收液（4）在吸收塔（T1）塔內(nèi)充分接觸后，混合原料氣（1）中環(huán)氧乙烷被貧EO吸收液（4）吸收進(jìn)入液相，吸收尾氣（3）由塔頂排出；保持液氣比1～3，吸收塔（T1）塔吸收溫度25～40℃，塔體壓力1.1～1.4MPa，吸收塔（T1）塔底物料富EO吸收液(2)與混合原料氣(1)換熱，換熱到98～103℃進(jìn)入汽提塔（T2）塔頂，以汽提氣（6）在110～140℃、50～150KPa下進(jìn)行汽提，氣相物流(5)從塔頂采出，經(jīng)冷卻后回收，塔底汽提后的貧EO吸收液(4)與混合原料氣(1)換熱后返回吸收塔（T1）塔頂，作為吸收劑循環(huán)使用。

使用吸收塔、汽提塔為高徑比60:1的填料塔，內(nèi)裝直徑2～3mm的填料，各連接口均采用螺紋連接。

使用的溶劑為碳酸乙烯酯和水的混合溶劑。所述混合溶劑中碳酸乙烯酯與水的的質(zhì)量百分比為30%～90%。優(yōu)選配比為40%～80%。

使用吸收塔（T1），環(huán)氧乙烷被混合溶劑吸收，富環(huán)氧乙烷吸收液從吸收塔（T1）塔底排出。

使用汽提塔（T2），分離回收吸收塔（T1）塔底物流中的環(huán)氧乙烷，汽提氣為水蒸氣或氮?dú)庵械囊环N。

本發(fā)明使用吸收塔，塔頂壓力優(yōu)選1.1～1.4MPa；吸收溫度優(yōu)選為25～40℃；液氣質(zhì)量比優(yōu)選為1～3。