环氧烷烃纯化方法技术

本发明专利技术涉及一种环氧烷烃纯化方法，主要解决现有技术中重组分杂质累积导致萃取剂纯度下降、损失增加、环氧烷烃收率下降、能耗增加的问题。所述方法包括含环氧烷烃和萃取剂的物流在具有第一再沸器的分离塔中分离的步骤；其特征在于，从分离塔塔板液相采出一股物流送入萃取剂净化器处理。所述方法可用于环氧烷烃的工业生产中。

Purification methods of epoxy alkanes

The invention relates to a purification method of epoxy alkanes, which mainly solves the problems of purity decline, loss increase, yield decrease and energy consumption increase of extractant caused by accumulation of recombinant impurities in the prior art. The method comprises the steps of separating the logistics containing epoxy alkanes and extractants in a separation tower with a first reboiler, and the characteristics of which are that a logistics is extracted from the liquid phase of the separation tray and sent to the extractant purifier for treatment. The method can be used in the industrial production of epoxy alkanes.

【技术实现步骤摘要】
环氧烷烃纯化方法
本专利技术涉及一种环氧烷烃纯化方法。
技术介绍
环氧丙烷(PO)主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚的生产，在丙烯衍生物中的产量仅次于聚丙烯，是第二大丙烯衍生物。据统计，2011年，全球用于聚醚多元醇生产的环氧丙烷约占总消费量的66％，用于丙二醇生产的约占17％，用于丙二醇醚生产的环氧丙烷约占6％。2011年，全球环氧丙烷产能为882.2万吨，2016年已突破1000万吨。预计到2020年，环氧丙烷生产能力将达到1200万吨/年，需求量达到1000万吨/年。长期来看，世界范围内环氧丙烷市场前景依然乐观。1,2-环氧丁烷(BO)同环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)属同系物，分子式为C4H8O(CAS号：106-88-7)，是一种具有三元环结构的物质，化学性质活泼，主要用作聚醚多元醇单体和其它合成材料的中间体。1,2-环氧丁烷还可以用于制泡沫塑料、合成橡胶、非离子型表面活性剂等，也可代替丙酮作为硝基漆的稀释剂，也可用作色谱分析的标准物质。作为烯烃环氧化物，与环氧乙烷和环氧丙烷相比，在分子结构上，环氧丁烷拥有更多数量的-CH2-官能团，当作为单体合成聚醚多元醇时，其产品具有优异的疏水性能，特别适合用于某些要求严格的建筑及设备的外表面防水涂层。同时，以环氧丁烷为单体共聚所合成的聚氨酯材料拥有优异的耐寒性能，特别适用于气候严寒地区。环氧烷烃产品对水、醛、同分异构体有严格要求，水会影响聚合物的羟值和发泡性能，醛会导致产品发出异味，影响人们身体健康，同分异构体是聚合长链的封端剂，因此，国标和企业标准中对产品纯度都有严格要求。国标中环氧丙烷优等品质量纯度要求为：环氧丙烷≥99.95％，水≤0.02％，乙醛+丙醛≤0.005％，酸≤0.003％。BASF企业标准中1,2-环氧丁烷合格品质量纯度要求为：环氧丁烷≥99.5％，环氧丁烷同分异构体≤0.2％，总醛≤0.05％，水≤0.03％。1,2-环氧丁烷优等品质量纯度要求为：环氧丁烷≥99.9％，环氧丁烷同分异构体≤0.1％，总醛≤0.015％，水≤0.005％。反应生成的粗环氧烷烃中通常含有水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质，因为这些杂质与环氧烷烃形成共沸物或相对挥发度接近于1，普通精馏难以达到环氧烷烃产品标准。为了得到符合聚合要求的高纯度环氧烷烃，必须将环氧烷烃中含有的杂质分离除去。环氧烷烃的纯化一般采用C7～C20直链和支链烃类和(或)二醇类作为萃取剂。二醇类作为萃取剂，存在的问题是不稳定，会发生脱水或聚合反应，丧失萃取剂的作用，同时产生新的杂质。从分离效果和经济性考虑，环氧烷烃的纯化过程采用C8直链和支链烷烃的混合物作为萃取剂。萃取剂的加入使乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯对环氧烷烃的相对挥发度变大，乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯从塔顶移出，萃取剂回收利用。因为粗环氧丁烷中含有水、甲醇，分离时又加入水，因此，在环氧丁烷精制过程中，会发生下列反应：1,2-环氧丁烷水解生成1,2-丁二醇。1,2-丁二醇在水中的溶解度小于1,2-环氧丁烷。1,2-环氧丁烷与甲醇反应生成1-丁二醇单甲醚(醚键形成在末端环氧基的碳原子上)、2-丁二醇单甲醚(醚键形成在2位环氧基的碳原子上)。1-丁二醇单甲醚和2-丁二醇单甲醚都微溶于水。1,2-环氧丁烷发生聚合反应生成聚合物，如二聚环氧丁烷、聚环氧丁烷。1,2-环氧丁烷与水、二元醇或多元醇等含活性氢的化合物反应生成聚1,2-丁二醇醚及其衍生物。聚1,2-丁二醇醚及其衍生物是不挥发性粘稠液体，无色至棕色，大都溶于酮、醇、酯、烃类和卤代烃；分子量较低的溶于水，水溶性随分子量增加而下降，随温度增加而下降。以上反应副产物及衍生物大多难溶于水，通过水洗的方法难以脱除。采用萃取精馏的方法进行环氧丁烷精制时，这些副产物及衍生物会在萃取剂中累积，从而降低了萃取剂的萃取效果。所以，降低萃取剂中这些副产物及衍生物的浓度是非常必要的。例如，文献US4402794公开采用C7-C9的烃类，优选正辛烷作为萃取剂单次萃取精馏分离粗1,2-环氧丁烷溶液中含有的水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质，没有涉及到杂质醛类的分离。萃取蒸馏塔塔顶分相器分层后的有机层去精馏塔蒸馏分离甲醇、丙酮等；萃取蒸馏塔塔釜物流送入萃取精馏塔；萃取精馏塔塔釜液部分外排。该方法通过外排部分含萃取剂和重组分的塔釜液，以减少反应副产物及衍生物在萃取剂中的累积。由于塔釜外排部分物流中的重组分含量低，为保证萃取剂纯度，就需要外排大量的萃取剂，因而会损失较大量的萃取剂。文献US4772732公开了一种通过使用阴离子交换树脂和吸附剂纯化丁烯氧化物的方法。阴离子交换树脂除去酸和脱氢杂质，而吸附剂除去来自环氧丁烷的杂质的水。根据杂质含量，纯化步骤可以单独或组合进行，并且该过程可以在反应器中分批进行，或者在塔或柱内连续进行。所选择的离子交换树脂是磺化的大网状阴离子交换树脂，吸附剂是分子筛。该方法成本较高，吸附解析过程也会较麻烦，且处理量不大。同样，在环氧丙烷体系中，环氧丙烷水解生成1,2-丙二醇。1,2-丙二醇在水中的溶解度小于环氧丙烷。环氧丙烷与甲醇反应生成丙二醇单甲醚。环氧丙烷发生聚合反应生成聚合物，如二聚环氧丙烷、聚环氧丙烷。环氧丙烷与水、二元醇或多元醇等含活性氢的化合物反应生成聚丙二醇醚及其衍生物。聚丙二醇醚及其衍生物在水中的溶解度和有机相中溶解度都不大。现有技术目前的现状是，亟待需要一种萃取剂损失小、纯度高，环氧丁烷收率高，能耗小的环氧烷烃纯化方法。
技术实现思路
本专利技术人在现有技术的基础上经过刻苦的系统研究发现，通过在常规的配置有一个再沸器的分离塔的下部再增设一个萃取剂净化器，就可以解决至少一个前述的问题，并由此完成了本专利技术。具体而言，本专利技术涉及一种环氧烷烃纯化方法。所述方法包括含环氧烷烃和萃取剂的物流在具有第一再沸器的分离塔中分离的步骤；其特征在于，从分离塔塔板液相采出一股物流送入萃取剂净化器处理。根据本专利技术的一个方面，所述第一再沸器是热虹吸式再沸器、釜式再沸器或强制循环式再沸器中任一种。根据本专利技术的一个方面，所述萃取剂净化器为蒸馏塔或第二再沸器，优选为第二再沸器。根据本专利技术的一个方面，所述第二再沸器是热虹吸式再沸器、釜式再沸器或强制循环式再沸器中任一种，优选釜式再沸器。根据本专利技术的一个方面，第一再沸器换热面积与第二再沸器换热面积之比为(5～2):1。根据本专利技术的一个方面，以重量百分比计，分离塔塔板液相采出进入萃取剂净化器的部分是分离塔塔板液相重量的2～20％。根据本专利技术的一个方面，所述分离塔的操作条件包括：塔顶温度30～80℃，压力0.04～0.40MPaG。根据本专利技术的一个方面，萃取剂净化器处理后得到气相轻组分和液相重组分；所述气相轻组分返回分离塔。根据本专利技术的一个方面，所述液相重组分冷却之后进入分相器，分相后得到富含萃取剂的轻相物流，和富含二醇的重相物流；所述轻相物流返回所述分离塔，所述重相物流采出。根据本专利技术的一个方面，所述环氧烷烃为环氧丙烷、环氧丁烷、或其同分异构体。根据本专利技术的一个方面，所述含环氧烷烃和萃取剂的物流中，以摩尔百分比计，萃取剂与环氧烷烃的比例为(2～15):1，优选(3～10):1，更优选(5～7):1。根据本专利技术的一个方面，所述采出一股物流送入萃取剂净化器的塔板位于进料板以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧烷烃纯化方法，包括含环氧烷烃和萃取剂的物流在具有第一再沸器的分离塔中分离的步骤；其特征在于，从分离塔塔板液相采出一股物流送入萃取剂净化器处理。

【技术特征摘要】
2017.11.30 CN 201711241161X1.一种环氧烷烃纯化方法，包括含环氧烷烃和萃取剂的物流在具有第一再沸器的分离塔中分离的步骤；其特征在于，从分离塔塔板液相采出一股物流送入萃取剂净化器处理。2.根据权利要求1所述的环氧烷烃纯化方法，其特征在于，所述第一再沸器是热虹吸式再沸器、釜式再沸器或强制循环式再沸器中任一种。3.根据权利要求1所述的环氧烷烃纯化方法，其特征在于，所述萃取剂净化器为蒸馏塔或第二再沸器，优选为第二再沸器。4.根据权利要求3所述的环氧烷烃纯化方法，其特征在于，所述第二再沸器是热虹吸式再沸器、釜式再沸器或强制循环式再沸器中任一种，优选釜式再沸器。5.根据权利要求3所述的环氧烷烃纯化方法，其特征在于，第一再沸器换热面积与第二再沸器换热面积之比为(5～2):1。6.根据权利要求1所述的环氧烷烃纯化方法，其特征在于，以重量百分比计，分离塔塔板液相采出进入萃取剂净化器的部分是分离塔塔板液相重...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晗，胡松，胡帅，杨卫胜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11