[發明專利]一種工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統及方法

有效

• 申請號: 202110738383.2
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113387907B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 唐綺穎;周換蘭;楊波麗;余超;白玫;李真澤;何琨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化上海工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D301/32;C07D303/04;C07C5/333;C07C11/06;C01B15/013;C01B15/027
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統及方法，該系統包括相連接的脫氫單元和分離單元，分離單元的一部分丙烯輸出送至系統外，另一部分丙烯輸出與環氧化單元連接，分離單元的氫氣輸出與過氧化氫單元連接，過氧化氫單元的過氧化氫輸出及甲醇輸出與環氧化單元連接進行環氧化反應產出環氧丙烷。該方法將廉價的丙烷、水、空氣作為原料，利用丙烷脫氫副產氫氣作為制備過氧化氫的原料，采用增產1.71～30.83萬噸/年丙烯同時增產氫氣副產品，以達到氫氣產出量與需要量相同的技術目的，實現了丙烷工業化連續制備環氧丙烷。產品純度≥99.95wt％，色度≤5，醛酸≤0.008wt％，水≤0.02wt％。

技術領域

本發明涉及一種生產環氧丙烷的系統及方法，尤其涉及一種工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統及方法。

背景技術

國內外環氧丙烷PO的工藝生產技術主要有氯醇CHPO法、環氧丙烷/苯乙烯PO/SM共氧化法、環氧丙烷/叔丁醇PO/TBA共氧化法、異丙苯氧化CHPPO法和雙氧水氧化HPPO法，這些工藝技術均采用價格較昂貴的丙烯作為制備環氧丙烷的原料，因此工程建設投資回收期較長。

專利CN200710010674.X公開了一種丙烷和分子氧直接氧化制備環氧丙烷的裝置，具體公開了在雙層玻璃介質構成的環形空隙中，丙烷分子在等離子體形成的高能電子作用下，生成異丙基自由基和正丙基自由基，其中異丙基自由基與氧氣分子在等離子體中形成的活性氧物質相互作用進行選擇氧化反應生成環氧丙烷。由此在非催化條件下，原料廉價清潔，工藝操作過程簡單，無設備腐蝕和環境污染的問題，是一步法低成本綠色合成環氧丙烷的工藝路線。在實施例1～實施例3中，丙烷轉化率8.4～39.2％，環氧丙烷選擇性5.1～9.4％。然而該專利僅是實驗室小規模間歇制備環氧丙烷的方法，存在“放大效應”問題，而且丙烷轉化率和環氧丙烷選擇性都較低，無法應用到工業規模連續制備環氧丙烷產品中以降低工程建設投資回收期。

專利CN201810699480.3公開了一種環氧丙烷聯產芳烴的系統和方法，具體公開了將環氧丙烷生產過程中的溶劑甲醇用于制備烴類的過程，同時將甲醇制備烴類過程副產的氫氣和丙烯用于制備雙氧水，解決了雙氧水的來源問題，符合“原子經濟”的概念。生產出的丙烯副產品作為環氧丙烷的原料，降低了環氧丙烷生產工藝的能耗，大幅度降低了生產環氧丙烷的蒸汽消耗，蒸汽消耗下降達到50％以上。在實施例1～實施例3中，采用甲醇制芳烴工藝技術，消耗180萬噸甲醇原料，生產25萬噸環氧丙烷產品的同時聯產45.5～61.0萬噸芳烴；采用甲醇制烯烴工藝技術，消耗180萬噸甲醇原料，生產25萬噸環氧丙烷產品的同時聯產32.0萬噸乙烯和丙烯。該專利作為溶劑的甲醇改為甲醇制芳烴的原料，消耗量巨大，在生產環氧丙烷產品的同時聯產大量芳烴或者乙烯和丙烯，難以降低環氧丙烷項目的工程建設投資回收期。

發明內容

發明目的：本發明的第一個目的是提供一種原料用量少、產品產量大而副產物少且成本低的工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統；

本發明的第二個目的是提供一種工業化丙烷連續生產環氧丙烷的方法。

技術方案：本發明所述的工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統，包括相連接的脫氫單元和分離單元，所述分離單元的第一輸出送至系統外，所述分離單元的第二輸出與過氧化氫單元的第一輸入連接，所述過氧化氫單元的第二輸入、第三輸入分別與水、空氣的輸出連接，所述過氧化氫單元的輸出與環氧化單元的第二輸入連接，所述環氧化單元的第三輸入與甲醇輸出連接；所述環氧化單元產出的環氧丙烷輸出經精制單元精制后送至系統外，所述環氧化單元的第一部分物料輸出與再生單元的輸入連接用于再生出甲醇，所述再生單元的甲醇輸出與環氧化單元的第四輸入連接；所述環氧化單元的第二部分物料輸出與回收單元的輸入連接。

優選的，述脫氫單元和分離單元之間依次連接有用于冷卻的急冷單元和用于增壓的壓縮單元。

優選的，所述過氧化氫單元包括依次連接的氫化單元、氧化單元、萃取單元和提濃單元。

利用上述工業化丙烷連續生產環氧丙烷的系統的方法，包括以下步驟：