[發(fā)明專(zhuān)利]節(jié)能高效的過(guò)氧化氫直接氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810553926.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108774197A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦永東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南東搏科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07D303/04
• 分類(lèi)號(hào): C07D303/04;C07D301/12
• 代理公司: 長(zhǎng)沙科明知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43203
• 代理人: 彭乃恩;陳靖

本發(fā)明提供一種節(jié)能高效的過(guò)氧化氫直接氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷工藝，包括以下步驟：1）將丙烯、溶劑、過(guò)氧化氫溶液充分混合，再在裝有鈦硅分子篩的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品。2）將環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品輸送至粗分塔中，將輕組分與重組分進(jìn)行粗分離。3）粗分離出的輕組分經(jīng)壓縮后進(jìn)入不凝氣分離塔，再進(jìn)入回收再利用系統(tǒng)。4）粗分離出的重組分進(jìn)入環(huán)氧丙烷分離塔，進(jìn)行環(huán)氧丙烷與溶劑、水的分離，得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。5）環(huán)氧丙烷分離塔中分離出的重組分進(jìn)入溶劑回收系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)溶劑的回收利用；溶劑回收系統(tǒng)包括分子篩膜。本發(fā)明以叔丁醇作為溶劑，副反應(yīng)少、催化劑壽命提高、能耗低；以分子篩膜進(jìn)行溶劑回收，能耗更低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能高效的過(guò)氧化氫直接氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷工藝，特別涉及一種以叔丁醇作溶劑，采用分子篩膜進(jìn)行溶劑回收的工藝。

背景技術(shù)

環(huán)氧丙烷（PO）又稱氧化丙烯或者甲基環(huán)氧乙烷，是一種重要的基本有機(jī)化工原料，其全球產(chǎn)能已超過(guò)1000萬(wàn)噸/年，目前已經(jīng)超過(guò)丙烯腈成為丙烯衍生物中僅次于聚丙烯第二大有機(jī)化工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇（PPG）、丙二醇（PG）、丙二醇醚、碳酸丙烯酯、異丙醇胺、非聚醚多元醇、1,4-丁二醇以及丙烯醇等，進(jìn)而生產(chǎn)不飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯、表面活性劑、阻燃劑等，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、醫(yī)藥、食品、汽車(chē)、建筑及化妝品等行業(yè)，對(duì)化學(xué)工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。隨著PO用途的擴(kuò)大和下游產(chǎn)物用量的增長(zhǎng)，使PO市場(chǎng)的需求越來(lái)越大。

目前工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧丙烷主要采用氯醇法和共氧化法。氯醇法早在20世紀(jì)20年代即被開(kāi)發(fā)成功。該法最大的特點(diǎn)是無(wú)副產(chǎn)物生成，技術(shù)成熟，設(shè)備投資相對(duì)較低。然而，該法的缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備有較強(qiáng)的設(shè)備腐蝕性，“三廢”排放量大，原料利用率和產(chǎn)品純度低等。為此，美國(guó)先于2000年淘汰了氯醇法技術(shù)。2011年中國(guó)也根據(jù)相關(guān)環(huán)保政策對(duì)氯醇法進(jìn)行了產(chǎn)能控制，且原則上不再批準(zhǔn)新的氯醇法PO裝置。共氧化法又稱聯(lián)產(chǎn)法或間接氧化法，根據(jù)聯(lián)產(chǎn)物的不同又分為環(huán)氧丙烷/苯乙烯單體（PO/SM）法、環(huán)氧丙烷/叔丁醇（PO/TBA）法和環(huán)氧丙烷/甲基叔丁基醚（PO/MTBE）法3種。共氧化法雖然克服了氯醇法“三廢”污染嚴(yán)重、設(shè)備腐蝕和需要用氯氣作為原料等缺點(diǎn)，但流程較長(zhǎng)、投資成本太大、且副產(chǎn)受市場(chǎng)制約。

以鈦硅分子篩為催化劑，過(guò)氧化氫直接氧化丙烯合成環(huán)氧丙烷是當(dāng)前發(fā)展最快的PO無(wú)副產(chǎn)物清潔生產(chǎn)工藝。該技術(shù)反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好無(wú)污染、工藝流程簡(jiǎn)單、投資成本低，符合現(xiàn)有綠色化學(xué)的發(fā)展理念，是未來(lái)PO新裝置建設(shè)及老裝置改建的最優(yōu)技術(shù)。

美國(guó)專(zhuān)利US7138534B2公開(kāi)了一種雙氧水環(huán)氧化制環(huán)氧丙烷的工藝。該流程主要包括四個(gè)反應(yīng)器以及六個(gè)精餾塔，其中三個(gè)反應(yīng)器、五個(gè)精餾塔用于生產(chǎn)質(zhì)量濃度為99.09%的環(huán)氧丙烷，其余設(shè)備用來(lái)處理丙烯、氧氣混合物，未考慮副產(chǎn)品處理工藝。

美國(guó)專(zhuān)利US2006112180A1公開(kāi)了一種丙烯和過(guò)氧化氫環(huán)氧化反應(yīng)所得的環(huán)氧丙烷的純化方法。該專(zhuān)利采用四塔流程生產(chǎn)質(zhì)量濃度為99.97%的環(huán)氧丙烷，同時(shí)也未提及對(duì)剩余流程的處理工藝。

中國(guó)專(zhuān)利200710175281.4、200810031393.7、200910187492.4、201110045524.9等液對(duì)雙氧水環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷工藝進(jìn)行了相關(guān)描述。

上述公開(kāi)的方法，在過(guò)程系統(tǒng)能耗、反應(yīng)效率、副反應(yīng)控制、環(huán)境污染治理等方面存在各自的不足，不能同時(shí)滿足綠色環(huán)保、節(jié)能、高效長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。

現(xiàn)有技術(shù)制備環(huán)氧丙烷一般采用甲醇作為溶劑，副反應(yīng)較多，反應(yīng)的選擇性較低，催化劑失活較快，甲醇和環(huán)氧丙烷形成共沸需要對(duì)環(huán)氧丙烷進(jìn)一步純化，同時(shí)溶劑和水的分離采用精餾的方式，能耗高效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種綠色環(huán)保、節(jié)能、高效長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)、以叔丁醇作溶劑，采用分子篩膜進(jìn)行溶劑回收的節(jié)能高效的過(guò)氧化氫直接氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷工藝。