一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统，所述系统包含：混合器（1）、反应器（2）、粗分塔（3）、轻组分回收塔（4）、溶剂回收塔（5）、环氧丙烷纯化塔（6）、丙烯闪蒸塔（7）、不冷凝气分离塔（8）和丙烯压缩机（9）。本实用新型专利技术节能、环保和安全，适合工业化生产，能产生显著的经济与社会效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统。属于石油化工领域。
技术介绍
环氧丙烷是一种重要的基本有机化工原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品，主要用于生产聚醚、丙二醇、异丙醇胺、非聚醚多元醇等，进而生产不饱和聚酯树脂、聚氨酯、表面活性剂、阻燃剂等，广泛应用于化工、轻工、医药、食品、纺织等行业，对化学工业及国民经济发展具有深远的影响。随着PO用途的扩大和下游产物用量的增长，使PO市场的需求越来越大。目前工业上生产环氧丙烷主要采用氯醇法和共氧化法。氯醇法合成环氧丙烷时，设备腐蚀严重，消耗大量有毒气体Ci2，产生大量废水，不符合绿色化学和清洁生产的要求，将会被逐渐淘汰；共氧化法流程较长，投资成本太大，且副产品受市场制约。以钛硅分子筛为催化剂，过氧化氢直接环氧化丙烯合成环氧丙烷，该过程条件温和，环境友好无污染，符合现有绿色化学的发展理念，是生产环氧丙烷的绿色新工艺。中国专利200910187492. 4公开了描述了有关双氧水环氧化丙烯生产环氧丙烷生产工艺的节能减排工艺优化方案。美国专利US 7，138，534B2公开了一种双氧水环氧化丙烯制环氧丙烷的工艺的相关流程。该流程主要包括四个反应器以及六个精馏塔，其中三个反应器、五个精馏塔用于生产质量浓度为99. 09%的环氧丙烷，其余设备用来处理丙烯、氧气混合物，未考虑副产品处理工艺。 美国专利US20060112180 Al公开了一种得自丙烯与过氧化氢环氧化反应的环氧丙烷纯化方法。该专利采取四塔流程生产质量浓度为99. 97%的环氧丙烷，同样也未提及对剩余物流的处理工艺。同时中国专利200810031393. 7 ;中国专利200710175281. 4 ;中国专利201110045524. 9等对双氧水环氧化丙烯制环氧丙烷工艺进行了相关描述。上述各公开的方法，在过程系统能耗、环境污染、物料回收等方面存在各自的不足，不能同时满足绿色环保、节能的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种能耗低、污染小、工艺简单的过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统。本技术的目的是这样实现的一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统，所述系统包含混合器、反应器、粗分塔、轻组分回收塔、溶剂回收塔、环氧丙烷纯化塔、丙烯闪蒸塔、不冷凝气分离塔、丙烯压缩机；所述混合器、反应器和粗分塔依次串联设置，所述粗分塔塔底出口与溶剂回收塔进口相连，所述粗分塔塔顶出口与丙烯闪蒸塔相连，所述丙烯闪蒸塔轻组分出口与轻组分回收塔进口相连，所述轻组分回收塔塔底出口与环氧丙烷纯化塔进口相连，所述环氧丙烷纯化塔塔底出口与溶剂回收塔的进口相连，所述环氧丙烷纯化塔的塔顶出口与环氧丙烷成品te相连；所述丙烯闪蒸塔顶部不凝气出口和所述轻组分回收塔塔顶出口合并后，与丙烯压缩机进口相连，所述丙烯压缩机出口与不冷凝气分离塔进口相连；所述溶剂回收塔的塔顶出口与混合器的进料管相连通。所述工艺包含下列内容(I)将新鲜的丙烯、循环丙烯、循环溶剂和过氧化氢溶液充分混合后，在装有钛硅分子筛的固定床反应器中进行环氧化反应，生成环氧丙烷粗产品；(2)将环氧丙烷粗产品通过泵打入粗分塔中，进行未反应丙烯与环氧丙烷的粗分离；(3)粗分产物经丙烯闪蒸塔，实现未反应丙烯的分离，再进入轻组分回收塔；(4)经粗分塔与轻组分回收塔分离出的丙烯与轻组分由压缩机压缩后进入不冷凝气分离塔中，丙烯从分离塔底部进入回收再利用系统，尾气经尾气吸收装置排出；(5)经轻组分回收塔处理后的环氧丙烷，在环氧丙烷纯化塔中经萃取精馏得高纯度环氧丙烷产品；·(6)经粗分塔与环氧丙烷纯化塔分离后的残液进入溶剂回收塔中，实现溶剂的回收再利用。环氧化反应中，过氧化氢溶液质量浓度为27. 5-60%,反应压力为10_30bar,温度为 30-80 °C。步骤(I)中的溶剂为甲醇、丙酮或他们的混合物溶剂。粗分塔顶压10_20bar，顶温控制为30_60°C，塔釜温度控制为60_100°C。丙烯闪蒸罐顶压2-10bar，塔釜温度为30_60°C，塔顶采出温度为-30_0°C。轻组分回收塔塔顶压力为5_15bar，塔顶采出温度为-30_0°C。环氧丙烷纯化塔萃取釜温为60_120°C ；溶剂回收塔分离回收溶剂，塔顶压力为l_2bar，塔顶温度为60_90°C。与现有技术相比，本技术的有益效果是现有技术中是经过一次冷凝器，再压缩，所需要的冷凝器的功率要求就比较高，能耗高，且PO的转化低。而本技术生产工艺中增加了闪蒸，采用先闪蒸的工艺，可不需要冷凝或者选择低功率冷凝器，能耗就少了，同时对于PO的转化也提高了，在后续压缩气体的使用、能耗与安全性上都有了显著提高。本技术生产环氧丙烷的节能、环保和安全新工艺，适合工业化生产，能产生显著的经济与社会效益。附图说明图1是本技术一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统示意图。其中混合器1、反应器2、粗分塔3、轻组分回收塔4、溶剂回收塔5、环氧丙烷纯化塔6、丙烯闪蒸塔7、不冷凝气分离塔8、丙烯压缩机9。具体实施方式实施例1 :(I)如图1所示，新鲜丙烯、循环回收丙烯、质量浓度为27. 5-60%的过氧化氢与循环溶剂经过混合器I混合后，在钛硅分子筛固定床反应器2上进行环氧化反应。反应压力10-30bar，温度30_80°C，反应溶剂可以为甲醇，丙酮或其它混合物溶剂。(2)反应产物经过环氧丙烷粗分塔3，釜液经碱物质处理，进入溶剂回收塔5 ;粗分塔塔顶压力为10-20bar，塔顶温度控制为30_60°C，塔釜温度控制为60-100°C。(3)环氧丙烷粗产品在丙烯闪蒸塔7中实现未反应丙烯的分离，丙烯闪蒸塔7顶压为2-10bar，温度控制在-30-0°C .(4)轻组分回收塔4主要对丙烯分离后的环氧丙烷中存在的轻组分进行分离，轻组分回收塔顶压为5-15bar，塔顶采出温度为-30_0°C，采出轻组分与回收丙烯一起经过丙烯压缩机，再通过不冷凝气分离塔8分离器，实现丙烯的最大化回收。(5)环氧丙烷纯化塔6在60-120°C的塔釜温度下进行萃取精馏得到质量浓度为99. 99%的环氧丙烷，且萃取剂亦可回收再利用。(6)溶剂回收塔5为回收溶剂，塔顶压力l_2bar，塔顶温度为60_90°C。实施例2 以3000吨PO (环氧丙烷)/年工业装置为例对本技术的技术与以进一步说 明。如图1所示，流入系统的新鲜原料为含有质量流量为O. 4t / h的丙烯S3和1.2t / h质量浓度为32%的过氧化氢溶液SI，与循环丙烯S19、溶剂S15经过S4混合器I充分混合后，在钛硅分子筛固定床反应器2内进行反应，反应温度为70°C，反应压力为20bar。PO粗分塔3的基本工艺条件为塔顶温度为40°C ;塔顶压力为15bar ;塔釜温度为90°C。塔顶采出PO与丙烯粗产品进入丙烯闪蒸塔7，丙烯闪蒸塔7中，塔顶压力为8bar，塔顶温度为-20°C ;塔釜温度为60°C，塔顶采出后先经过丙烯压缩机9，液相为质量浓度99. 8%的循环丙烯，气相为含有氧气与部分未冷凝丙烯的尾气，经不冷凝气分离塔8，将丙烯再次回收，经尾气吸收后，尾气中含有3. 1%的水气，96. 7%的氧气，可直接排出系统；丙烯闪蒸塔7中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统，其特征在于，所述系统包含：混合器（1）、反应器（2）、粗分塔（3）、轻组分回收塔（4）、溶剂回收塔（5）、环氧丙烷纯化塔（6）、丙烯闪蒸塔（7）、不冷凝气分离塔（8）和丙烯压缩机（9）；所述混合器（1）、反应器（2）和粗分塔（3）依次串联设置，所述粗分塔（3）塔底出口与溶剂回收塔（5）进口相连，所述粗分塔（3）塔顶出口与丙烯闪蒸塔（7）相连，所述丙烯闪蒸塔（7）轻组分出口与轻组分回收塔（4）进口相连，所述轻组分回收塔（4）塔底出口与环氧丙烷纯化塔（6）进口相连，所述环氧丙烷纯化塔（6）塔底出口与溶剂回收塔（5）的进口相连，所述环氧丙烷纯化塔（6）的塔顶出口与环氧丙烷成品罐相连；所述丙烯闪蒸塔（7）顶部不凝气出口和所述轻组分回收塔（4）塔顶出口合并后，与丙烯压缩机（9）进口相连，所述丙烯压缩机（9）出口与不冷凝气分离塔（8）进口相连；所述溶剂回收塔（5）的塔顶出口与混合器（1）的进料管相连通。

【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的系统，其特征在于，所述系统包含混合器(1)、反应器(2)、粗分塔(3)、轻组分回收塔(4)、溶剂回收塔(5)、环氧丙烷纯化塔(6 )、丙烯闪蒸塔(7 )、不冷凝气分离塔(8 )和丙烯压缩机(9 );所述混合器(1)、反应器(2)和粗分塔(3)依次串联设置，所述粗分塔(3)塔底出口与溶剂回收塔(5)进口相连，所述粗分塔(3)塔顶出口与丙烯闪蒸塔(7)相连，所述丙烯闪蒸塔(7)轻组分出口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘准，曹惠庆，张虎，吴建磊，陈惠华，
申请(专利权)人：江苏怡达化学股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：