氧化烯分离系统、方法和装置制造方法及图纸

一种氧化丙烯分离系统，包括蒸馏塔、倾析器和水洗系统。蒸馏塔配置成接收粗氧化丙烯流、排放包含甲醇和水的杂质流以及排放包含进入粗氧化丙烯流的大部分氧化丙烯的塔底流。倾析器配置成接收至少一部分杂质流和烃溶剂，以用于在倾析器中形成有机相和水相。有机相包含氧化丙烯和烃溶剂，且被送到蒸馏塔。水相包含进入杂质流的大部分重量百分数的甲醇和水。水洗系统配置成接收且清洗来自氧化丙烯分离系统的水相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年7月29日提交的美国临时专利申请No.61/859,549的权益和优先权，该申请全文以引用的方式并入文中。
本专利技术涉及纯化和回收氧化丙烯的方法，该氧化丙烯由丙烯被氢过氧化物的环氧化形成，该氢过氧化物衍生自异丁烷、乙苯或异丙苯的氧化。具体地，该方法改进从氧化丙烯分离轻质醛，例如甲醛和乙醛。
技术介绍
每年产生约145亿磅氧化丙烯。氧化丙烯具有许多用途。所有氧化丙烯中60％至70％转化为聚醚多元醇以用于生产聚氨酯塑料。通过热反应或酸或碱催化加速的方法，约20％氧化丙烯水解成丙二醇。其他主要产物为聚丙二醇、丙二醇醚以及碳酸丙烯。为了制造这些终产物，需要不含杂质的氧化丙烯。生产包括氧化丙烯的氧化烯的方法包括其相应的烯烃的氢氯化和环氧化。在环氧化方法中所使用的氧化物是由叔烃或仲烃被分子氧直接氧化而衍生；因此，它们包含含氧杂质和前体。在烯烃环氧化步骤中也生成另外的含氧杂质。粗氧化烯例如氧化丙烯，特别是产生自用烃氧化物环氧化的那些，包含大量难以从氧化烯中分离的含氧杂质。杂质通常包括水、酸、醇、醛、酮和酯。需要继续改进使氧化丙烯与生产氧化丙烯的不同方法的流出物流的这些杂质成分分离系统和方法。美国专利No.3,338,800教导用链烷烃或链烷烃石脑油溶剂萃取蒸馏具有3至18个碳原子的氧化烯。更具体地，该专利提出用具有高于该杂质沸点至少35℃的沸点的无环链烷烃作为溶剂，通过萃取蒸馏可分离在氧化烯5℃内沸腾的含氧杂质。该专利解决的问题是，通过在液相中用分子氧直接氧化烯属不饱和化合物而产生的环氧化馏分包含含氧杂质，由于它们的沸点类似于期望的环氧化物产物，所以这些杂质不能通过常规蒸馏技术分离。美国专利No.3,881,996教导分馏步骤的顺序对获得的氧化丙烯的最终纯度具有主要影响，特别是对于醛含量。当去除乙醛和更低沸点物质先于将氧化丙烯与丙醛和更高沸点物质中分离的步骤时，得到极大改进的结果。该结果非常罕见且并不与分馏设备的常规可计算性能一致。本专利技术人认为，在蒸馏期间可发生化学反应，反应干扰正常的传质步骤，由此产生反常结果。然而，未提供科学论证。美国专利No.3,464,897和3,843,488教导使用8至20个碳原子的烃溶剂可在萃取蒸馏中从氧化丙烯中有效地去除C5-C7杂质。美国专利No.3,607,669教导一种方法，通过在含有8至12个碳原子的无环或环状烷烃存在下，经由在高压下破坏水-氧化丙烯共沸物来蒸馏混合物，用于使氧化丙烯与水分离。存在许多其他美国专利，例如4,140,588、5,000,825、5,006,206、5,116,466、5,116,467、5,139,622、5,145,561、5,145,563、5,154,803、5,154,804、5,160,587、5,340,446、5,620,568、5,958,192及6,559,248，其表述了将各种溶剂用于氧化丙烯纯化的萃取蒸馏操作中。美国专利No.2,550,847、2,622,060、3,350,417、3,477,919、4,691,034、4,691,035、5,106,458和5,107,002教导如何使氧化丙烯与甲酸甲酯分离。虽然这些专利教导去除选定的氧化丙烯杂质，但都未解决醛，特别是甲醛和乙醛的去除。美国专利No.6,024,840使用甲醇作为萃取溶剂以从丙烯中去除乙醛。然而，溶剂甲醇本身成为沸点接近的氧化丙烯污染物。美国专利No.7,705,167教导使用水洗氧化丙烯，随后使水相与烃萃取溶剂接触，然后进行蒸馏。这些教导对于现有设施的改进不实用。因为难以回收包含50ppm以下的总且不含甲醛的氧化丙烯，特别是对于从叔丁基氢过氧化物方法中制得的氧化丙烯，本专利技术的目的是提供以低醛高纯状态回收氧化丙烯而不大量损失氧化丙烯的适用于现有设备的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及氧化丙烯分离系统，其包括：蒸馏塔，其配置成接收粗氧化丙烯流、排放具有甲醇和水的杂质流以及排放具有进入粗氧化丙烯流的大部分氧化丙烯的塔底流；倾析器，其配置成接收杂质流和烃溶剂以在倾析器中形成有机相和水相，所述有机相具有氧化丙烯和烃溶剂，所述水相包含进入杂质流的大部分重量百分数的甲醇和水；以及水洗系统，其配置成接收且清洗来自氧化丙烯分离系统的水相，其中将倾析器中的有机相送到蒸馏塔。该粗氧化丙烯流可以是例如氧化丙烯/叔丁醇工艺系统中氧化丙烯的反应器流出物流。该蒸馏塔可包括塔顶冷凝器，且其中该蒸馏塔配置有来自塔顶冷凝器的非冷凝组分的塔顶蒸气清洗。该倾析器相对于蒸馏塔可以是塔顶倾析器并且从塔顶冷凝器接收杂质流。另一方面，该倾析器相对于蒸馏塔可以是塔侧倾析器，并从蒸馏塔的液体侧馏分接收杂质流。该蒸馏塔可以是溶剂轻组分塔。该水洗系统可以包括混合器，如静态混合器和聚结器。此外，溶剂汽提塔可以从蒸馏塔接收塔底流，其中该溶剂汽提塔排放具有从蒸馏塔进入溶剂汽提塔的塔底流的大部分氧化丙烯的溶剂汽提塔塔顶流，以及排放包含在倾析器接收的至少一部分烃溶剂的汽提塔塔底流。另外，萃取塔可以对来自溶剂汽提塔的溶剂汽提塔塔顶流进行烃溶剂萃取以去除杂质，其中，该萃取塔对经去除进入水洗系统的包含甲醛的杂质进行清洗。本专利技术的另一方面涉及在分离系统中分离氧化丙烯与粗氧化丙烯流的方法，该方法包括：将粗氧化丙烯流供给至蒸馏塔；将来自蒸馏塔的杂质流排放至倾析器，杂质流包括甲醇和水；将烃溶剂供给至倾析器；在倾析器中形成有机相和水相，有机相包括氧化丙烯和烃溶剂，水相具有供给至倾析器的杂质流中大部分重量百分数的甲醇和水；用水洗涤水相且清洗来自分离系统的经洗涤的水相；以及将有机相送到蒸馏塔。杂质流的排放可包括经由蒸馏塔的塔顶冷凝器将杂质流排放至倾析器，且该方法进一步包括清洗来自塔顶冷凝器的蒸气流。另一方面，排放杂质流可包括经由蒸馏塔的液体侧馏分将杂质流排放至倾析器。该方法可包括：排放来自蒸馏塔的塔底流，该塔底流具有粗氧化丙烯流中进入蒸馏塔的大部分氧化丙烯；将甲醛与塔底流分离；且将甲醛送到水洗系统，水洗系统用水进行水相洗涤。本专利技术的另一方面涉及氧化丙烯分离系统，其包括：蒸馏塔，其配置成接收处理的粗氧化丙烯流、排放包含甲醇和水的杂质流以及排放包括进入处理的粗氧化丙烯流的大部分氧化丙烯的塔底流；混合器，其配置成将苛性碱(例如是氢氧化钠或具有氢氧化钠)与杂质流混合以提供经苛性碱处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化丙烯分离系统，其包括：蒸馏塔，其配置成接收粗氧化丙烯流、排放包含甲醇和水的杂质流以及排放包含进入所述粗氧化丙烯流的大部分所述氧化丙烯的塔底流；倾析器，其配置成接收至少一部分所述杂质流和烃溶剂，以用于在所述倾析器中形成有机相和水相，所述有机相包含氧化丙烯和烃溶剂，所述水相包含进入所述至少一部分所述杂质流的大部分重量百分数的甲醇和水；以及水洗系统，其配置成接收且清洗来自所述氧化丙烯分离系统的水相，其中所述倾析器中的所述有机相被送到所述蒸馏塔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.29 US 61/859549;2014.07.21 US 14/3361491.一种氧化丙烯分离系统，其包括：
蒸馏塔，其配置成接收粗氧化丙烯流、排放包含甲醇和水的杂质流以
及排放包含进入所述粗氧化丙烯流的大部分所述氧化丙烯的塔底流；
倾析器，其配置成接收至少一部分所述杂质流和烃溶剂，以用于在所
述倾析器中形成有机相和水相，所述有机相包含氧化丙烯和烃溶剂，所述
水相包含进入所述至少一部分所述杂质流的大部分重量百分数的甲醇和
水；以及
水洗系统，其配置成接收且清洗来自所述氧化丙烯分离系统的水相，
其中所述倾析器中的所述有机相被送到所述蒸馏塔。
2.如权利要求1所述的氧化丙烯分离系统，其中所述粗氧化丙烯流
为氧化丙烯/叔丁醇处理系统中的氧化丙烯反应器流出物流。
3.如权利要求1所述的氧化丙烯分离系统，其中所述蒸馏塔包括塔
顶冷凝器，且其中所述蒸馏塔配置有来自所述塔顶冷凝器的非冷凝组分的
塔顶蒸气清洗。
4.如权力要求3所述的氧化丙烯分离系统，其中所述倾析器为所述
蒸馏塔的塔顶倾析器，且配置成接收来自所述塔顶冷凝器的至少一部分所
述杂质流。
5.如权力要求1所述的氧化丙烯分离系统，其中所述倾析器为所述
蒸馏塔的侧倾析器，且配置成接收来自所述蒸馏塔的液体侧馏分的至少一
部分所述杂质流。
6.如权利要求1所述的氧化丙烯分离系统，其中所述蒸馏塔为溶剂
轻组分塔，且其中所述水洗系统包括静态混合器和聚结器。
7.如权利要求1所述的氧化丙烯分离系统，进一步包括溶剂汽提塔，
所述溶剂汽提塔配置成接收来自所述蒸馏塔的所述塔底流，其中所述溶剂

\t汽提塔配置成排放溶剂汽提塔塔顶流，所述溶剂汽提塔塔顶流包含来自所
述蒸馏塔的所述塔底流中进入所述溶剂汽提塔的大部分所述氧化丙烯。
8.如权利要求7所述的氧化丙烯分离系统，其中所述溶剂汽提塔配
置成排放溶剂汽提塔塔底流，所述溶剂汽提塔塔底流包含在所述倾析器处
接收的至少一部分所述烃溶剂。
9.如权利要求7所述的氧化丙烯分离系统，进一步包括萃取塔，所
述萃取塔配置成使得来自所述溶剂汽提塔的所述溶剂汽提塔塔顶流进行
烃溶剂萃取以去除杂质，其中所述萃取塔配置成将包含甲醛的所述去除杂
质清洗至所述水洗系统。
10.一种用于在分离系统中分离氧化丙烯与粗氧化丙烯流的方法，所
述方法包括：
将所述粗氧化丙烯流供给至蒸馏塔；
将来自所述蒸馏塔的杂质流排放至倾析器，所述杂质流包含甲醇和
水；
将烃溶剂供给至所述倾析器；
在所述倾析器中形成有机相和水相，所述有机相包含氧化丙烯和烃溶
剂，所述水相包含供给至所述倾析器的所述杂质流中的大部分重量百分数
的甲醇和水；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向民，张锑，D·W·莱申，W·S·杜柏纳，E·I·罗斯梅德戈德，
申请(专利权)人：利安德化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US