一种回收环氧丙烷残液的精馏系统及其工作流程技术方案

本发明专利技术公开了一种回收环氧丙烷残液的精馏系统及其工作流程，包括脱重塔、萃取精馏塔、溶剂回收塔、共沸精馏塔和分相罐。本发明专利技术应用预处理、萃取精馏与共沸精馏三种操作方式相结合的操作方式，通过合理选择萃取剂与共沸剂，实现了单纯应用精馏的方法获得高纯度环氧丙烷产品的目的，省去了应用化学方法除杂的工序，减少了设备投资并简化了操作难度，同时也避免了环氧丙烷在反应环节的物料损失，提高了环氧丙烷的收率。同时，萃取剂与共沸剂可以循环使用，整个工艺的物耗能耗较低。

【技术实现步骤摘要】
一种回收环氧丙烷残液的精馏系统及其工作流程
本专利技术涉及有机残液回收领域，具体是一种回收环氧丙烷残液的精馏系统。
技术介绍
环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。同时，环氧丙烷也是重要的基础化工原料。目前，环氧丙烷的生产工艺主要分为三大类：氯醇法、共氧化法，和直接氧化法。其中，过氧化氢直接氧化法是一套新兴起的环氧丙烷生产工艺。由于其原子利用率高、没有其他联产品，环境友好，受到国内外的青睐。过氧化氢直接氧化法使用甲醇为溶剂，在催化剂的作用下，用双氧水对丙烯进行直接环氧化。所得的环氧丙烷残液中可能含有甲酸甲酯、甲醇、丙酮、乙醛、环氧丁烷等杂质。这些杂质有的可以与环氧丙烷形成共沸物，如甲醇；有的与环氧丙烷沸点相当接近，如甲酸甲酯。这些情况都增加了环氧丙烷残液回收再利用的难度。目前，不少已经公开的专利中均提出应用反应结合特殊精馏（萃取精馏和共沸精馏）的方法提纯环氧丙烷残液。比如，US2550847、US3477919、US4691035、US2622060，和CN103172594A等专利均提出先应用碱性溶液或碱性离子交换树脂将残液中的甲酸甲酯分解成甲酸和甲醇，然后应用多级精馏的方式对其中的环氧丙烷进行提纯。这些工艺虽然可以获得高纯度的环氧丙烷，但是操作流程复杂，设备投资和操作费用亦较高。因此，如何开发出尽可能简单易行的工艺是环氧丙烷残液回收再利用研究的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种回收环氧丙烷残液的精馏系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种回收环氧丙烷残液的精馏系统，包括脱重塔、萃取精馏塔、溶剂回收塔、共沸精馏塔和分相罐，脱重塔的中部连接有环氧丙烷残液进料管线，脱重塔的底部连接有脱重塔塔底出料管线，脱重塔的顶部通过脱重塔塔顶冷凝器出料管线与萃取精馏塔中部相连通，萃取蒸馏塔的顶部通过萃取精馏塔塔顶冷凝器出料管线与共沸精馏塔中部相连通，萃取精馏塔的底部通过萃取精馏塔塔底出料管线与溶剂回收塔中部相连通，溶剂回收塔的底部通过溶剂回收塔塔底出料管线与萃取精馏塔顶部相连通，溶剂回收塔的顶部连接有溶剂回收塔塔顶冷凝器出料管线，共沸精馏塔的底部通过共沸精馏塔塔底出料管线与分相罐相连通，共沸精馏塔的顶部连接有共沸精馏塔塔顶冷凝器出料管线，分相罐通过分相罐共沸剂相出料管线与共沸精馏塔中部相连通，分相罐中连接有分相罐杂质相出料管线、轻相出料管线和重相出料管线。作为本专利技术进一步的方案：萃取精馏塔和共沸精馏塔均独立配备塔顶冷凝器、塔顶冷凝液回流管线、塔顶冷凝液采出管线、塔底再沸器和塔底出料管线。所述回收环氧丙烷残液的精馏系统的工作流程，具体步骤如下：（1）环氧丙烷残液原料进入脱重塔分离，得到的塔顶产物含有环氧丙烷、甲酸甲酯、甲醇和乙醛，塔底产物含有甲醇、丙酮、环氧丁烷、含或不含环氧丙烷、含或不含甲酸甲酯、含或不含乙醛；（2）脱重塔的塔顶产物进入萃取精馏塔进行提纯，塔顶产物含有环氧丙烷、乙醛、萃取剂、含或不含甲酸甲酯，塔底出料为富溶剂；（3）萃取精馏塔的塔底产物进入溶剂回收塔，溶剂回收塔塔顶产物含甲酸甲酯、甲醇、乙醛、含或不含环氧丙烷、含或不含萃取剂，溶剂回收塔的塔底采出经过纯化的贫溶剂返回萃取精馏塔的塔顶进行循环利用；（4）萃取精馏塔塔顶出料进入共沸精馏塔中，共沸精馏塔的塔顶产物为高纯度环氧丙烷产品，塔底产物含共沸剂、含或不含乙醛、含或不含萃取剂；（5）共沸精馏塔的塔底产物通入分相罐中进行分相，所得共沸剂相返回共沸精馏塔中循环利用，杂质相采出去下游储罐。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，脱重塔塔顶操作压力为50kPa~150kPa；回流比为0.2~6；塔顶温度30℃~80℃；塔底温度60℃~120℃；理论塔板数50块~120块；内部填料为板波纹填料、丝网填料或散堆填料。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，脱重塔塔顶操作压力为70kPa~90kPa；回流比为1~3；塔顶温度50℃~60℃；塔底温度70℃~80℃；理论塔板数60块~80块；内部填料为优选丝网填料。作为本专利技术进一步的方案：以质量百分数计，所述脱重塔塔顶物料含有50%~90%的环氧丙烷、含有5%~20%的甲酸甲酯、含有0.1%~10%的甲醇、含或不含30ppb~100ppb的丙酮、含有0.1%~10%的乙醛、含或不含1ppb~10ppb的环氧丁烷；所述脱重塔塔底物料含有0.1%~5%的甲醇、含有10%~50%的丙酮、含有10%~60%的环氧丁烷、含或不含0.1%~3%的环氧丙烷、含或不含0.1%~3%的乙醛、含或不含1ppm~30ppm的甲酸甲酯。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，所述萃取精馏塔塔顶操作压力为60kPa~180kPa；回流比为0.1~6；塔顶温度30℃~80℃；塔底温度90℃~140℃；理论塔板数50块~120块；内部填料为板波纹填料、丝网填料或散堆填料。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，所述萃取精馏塔塔顶操作压力为70kPa~100kPa；回流比为0.1~0.3；塔顶温度50℃~60℃；塔底温度100℃~120℃；理论塔板数60块~80块；内部填料为丝网填料。作为本专利技术进一步的方案：萃取精馏塔的萃取剂选自二甲基亚砜、单乙醇胺、1,2-丙二醇和水中的一种或几种的混合物。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，溶剂回收塔塔顶操作压力为0kPa~100kPa；回流比为0~40；塔顶温度30℃~80℃；塔底温度60℃~150℃；理论塔板数50块~120块；内部填料为板波纹填料、丝网填料或散堆填料。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，溶剂回收塔塔顶操作压力为40kPa~80kPa；回流比为20~30；塔顶温度50℃~60℃；塔底温度100℃~120℃；理论塔板数60块~80块；内部填料为优选丝网填料。作为本专利技术进一步的方案：以质量百分数计，溶剂回收塔塔顶物料含或不含0.5%~3%的环氧丙烷、含有50%~80%的甲酸甲酯、含有0.1%~3%的甲醇、含或不含0.1ppm~1ppm的丙酮、含有0.1%~10%的乙醛、含或不含1ppb~20ppb的环氧丁烷、含或不含5%~15%的萃取剂；溶剂回收塔塔底物料含或不含0.01%~0.2%的甲酸甲酯、含或不含0.01%~0.1%的甲醇、含有99.5%~99.9%的萃取剂。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，所述共沸精馏塔塔顶操作压力为60kPa~180kPa；回流比为0.1~10；塔顶温度30℃~80℃；塔底温度50℃~140℃；理论塔板数50块~120块；内部填料为板波纹填料、丝网填料或散堆填料。作为本专利技术进一步的方案：以表压计，所述共沸精馏塔塔顶操作压力为70kPa~100kPa；回流比为0.1~5；塔顶温度50℃~60℃；塔底温度70℃~80℃；理论塔板数60块~80块；内部填料为丝网填料。作为本专利技术进一步的方案：以质量百分数计，共沸精馏塔塔顶物料为高纯度的环氧丙烷产品，含99.9%~9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收环氧丙烷残液的精馏系统，其特征在于，包括脱重塔（1）、萃取精馏塔（2）、溶剂回收塔（3）、共沸精馏塔（4）和分相罐（5），所述脱重塔（1）的中部连接有环氧丙烷残液进料管线（S1），脱重塔（2）的底部连接有脱重塔塔底出料管线（S3），脱重塔（1）的顶部与萃取精馏塔（2）中部相连通，萃取蒸馏塔（2）的顶部与共沸精馏塔（4）中部相连通，萃取精馏塔（2）的底部与溶剂回收塔（3）中部相连通，溶剂回收塔（3）的底部与萃取精馏塔（2）顶部相连通，溶剂回收塔（3）的顶部连接有溶剂回收塔塔顶冷凝器出料管线（S6），共沸精馏塔（4）的底部与分相罐（5）相连通，共沸精馏塔（4）的顶部连接有共沸精馏塔塔顶冷凝器出料管线（S8），分相罐（5）与共沸精馏塔（4）中部相连通，分相罐（5）中连接有分相罐杂质相出料管线（S11）、轻相出料管线和重相出料管线。

【技术特征摘要】
1.一种回收环氧丙烷残液的精馏系统，其特征在于，包括脱重塔（1）、萃取精馏塔（2）、溶剂回收塔（3）、共沸精馏塔（4）和分相罐（5），所述脱重塔（1）的中部连接有环氧丙烷残液进料管线（S1），脱重塔（2）的底部连接有脱重塔塔底出料管线（S3），脱重塔（1）的顶部与萃取精馏塔（2）中部相连通，萃取蒸馏塔（2）的顶部与共沸精馏塔（4）中部相连通，萃取精馏塔（2）的底部与溶剂回收塔（3）中部相连通，溶剂回收塔（3）的底部与萃取精馏塔（2）顶部相连通，溶剂回收塔（3）的顶部连接有溶剂回收塔塔顶冷凝器出料管线（S6），共沸精馏塔（4）的底部与分相罐（5）相连通，共沸精馏塔（4）的顶部连接有共沸精馏塔塔顶冷凝器出料管线（S8），分相罐（5）与共沸精馏塔（4）中部相连通，分相罐（5）中连接有分相罐杂质相出料管线（S11）、轻相出料管线和重相出料管线。2.根据权利要求1所述的回收环氧丙烷残液的精馏系统，其特征在于，所述萃取精馏塔（2）和共沸精馏塔（4）均独立配备塔顶冷凝器和塔底再沸器。3.一种如权利要求1-2任一所述的回收环氧丙烷残液的精馏系统的工作流程，其特征在于，具体步骤如下：（1）环氧丙烷残液原料进入脱重塔（1）分离，得到塔顶产物和塔底产物；（2）脱重塔（1）的塔顶产物进入萃取精馏塔（2）进行提纯，得到萃取蒸馏塔（2）的塔顶产物和塔底产物；（3）萃取精馏塔（2）的塔底产物进入溶剂回收塔（3），得到溶剂回收塔（3）的塔顶产物和塔底产物，溶剂回收塔（3）的塔底产物经过纯化的贫溶剂返回萃取精馏塔（2）的塔顶进行循环利用；（4）萃取精馏塔（2）的塔顶产物进入共沸精馏塔（4）中，得到共沸精馏塔（4）的塔顶产物和塔底产物；（5）共沸精馏塔（4）的塔底产物通入分相罐（5）中进行分相，所得共沸剂相返回共沸精馏塔（4）中循环利用，杂质相采出去下游储罐。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：华超，白芳，陆平，张旭，樊振寿，
申请(专利权)人：雅邦新材料研发南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32