异丙苯法反应产物顺序分离系统及分离方法技术方案

本发明专利技术公开了一种异丙苯法反应产物顺序分离系统及分离方法，所述分离系统包括轻组分塔、粗PO塔、重组分塔、异丙苯塔、碱洗塔、一萃塔、油水分离塔和二萃塔；所述分离方法将低压蒸汽注入轻组分塔与重组分塔，流量比为0.08～0.40：1，通过轻组分塔、粗PO塔、重组分塔和异丙苯塔，将CHPPO装置环氧化反应产物按照沸点从低到高的顺序分离，通过碱洗塔、一萃塔、油水分离塔和二萃塔，对物料进行碱洗脱酸处理，回收少量苄醇及环氧丙烷，从而得到轻组分、粗PO产品、重组分、异丙苯和苄醇，使粗PO塔塔釜温降到85～110℃，异丙苯损耗降到0.14～0.16kgCUM/tPO，粗PO回收率提高到99.95～99.97wt％。

【技术实现步骤摘要】
异丙苯法反应产物顺序分离系统及分离方法
本专利技术涉及一种分离系统及分离方法，尤其涉及一种异丙苯氧化CHPPO法制备环氧丙烷中环氧化反应产物顺序分离系统及分离方法。
技术介绍
环氧丙烷PO是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。主要用于生产聚醚多元醇、聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂、涂料、丙二醇、丙二醇醚、各类非离子表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂和农药乳化剂以及润湿剂等，是一种非常重要、用途广泛的基本有机化工原料。CHPPO法是一种国际上已基本成熟、环境友好、清洁绿色生产环氧丙烷的工艺技术，采用钛基催化剂的固定床反应器，以过氧化氢异丙苯CHP为氧化剂，CHP与丙烯进行环氧化反应得到环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇，α,α-二甲基苄醇脱水为α-甲基苯乙烯，然后再经过加氢反应生成异丙苯，异丙苯氧化成CHP后返回并循环使用。CHPPO法实际上是共氧化法的一种改进工艺技术，异丙苯循环使用，而不副产联产品。日本住友化学公司在日本千叶已建成采用异丙苯法工艺技术的20万吨/年CHPPO装置。专利申请号201910051570.6公开了一种充分依托石脑油裂解的乙烯装置顺序分离现有设备，将界区外来的丙烷进料与来自脱油塔塔顶的循环丙烷以及来自丙烯精馏塔塔底的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐，罐底重组分去脱油塔系统并最终作为补充液体燃料送到反应气工业炉，罐顶轻组分送入PDH反应器，丙烷在反应器中进行脱氢反应生成富含丙烯的产品气，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元。同时石脑油裂解原料进入裂解炉，在裂解炉中发生裂解反应生成包含乙烯的高温裂解气，裂解气经急冷后与来自PDH装置的反应产品气汇合送入乙烯装置压缩及碱洗单元，然后依次经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行分离，C2组分送入乙烯精馏塔进行分离得到乙烯产品，C3组分送入丙烯精馏塔进行分离得到丙烯产品。对于80～120万吨/年乙烯装置及60万吨/年PDH装置来说，降低设备投资3.18～4.89亿元人民币，节约占用面积1.8公顷，可用于石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合中，解决工程建设投资高，占地面积大，丙烯收率低的问题。专利申请号201910051602.2公开了采用一种轻烃裂解顺序分离工艺与PDH工艺耦合的方法，包括：(1)PDH装置：丙烷进料与来自脱油塔和丙烯精馏塔的循环丙烷合并作为PDH装置的进料首先进入丙烷气化罐，气化后的气相丙烷去加热炉及催化反应器，在催化反应器内，发生丙烷脱氢反应生成丙烯产物，经预处理后送往乙烯装置的压缩机及碱洗单元，丙烷气化罐罐底重组分送至脱油塔，并送到加热炉作为补充液体燃料。(2)乙烯装置：轻烃作为裂解原料进入裂解炉，裂解生成的高温裂解气经急冷、水洗冷却后，冷凝分离出裂解汽油和裂解燃料油送出系统外，裂解气送至压缩、干燥、碱洗进行进一步的处理。(3)耦合装置：乙烯装置裂解气与PDH装置产品气合并送往乙烯装置裂解气压缩机入口，经压缩、干燥、碱洗、深冷后送往脱甲烷塔，脱甲烷塔塔底物流依次经过脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行物料分离，其中脱乙烷塔塔顶产物经选择加氢使乙炔转变为乙烯而被脱除，加氢反应后的C2组分送乙烯精馏塔得到乙烯产品，脱丙烷塔塔顶产物经选择加氢使丙炔/丙二烯转变为丙烯而被脱除，加氢反应后的C3组分送丙烯精馏塔得到丙烯产品。该方法将公称能力为80～120万吨/年的乙烯装置与60万吨/年的PDH装置耦合，丙烯产品增产195.5～293.3％，设备投资费用降低3.31～4.88亿元人民币，土地占用面积节约1.8公顷，可用于轻烃裂解顺序分离工艺与PDH工艺耦合中，解决低碳烯烃收率低、分离流程冗长、丙烯产量少、工程投资高、占地面积大的问题。专利申请号201910051570.6和专利申请号201910051602.2仅仅将简单的非极性分子有机烃进行物料顺序分离，相平衡数据简单。而对于分离环氧化反应产物包含醛类轻组分、环氧丙烷PO、酮类重组分、异丙苯CUM、苄醇DMBA等复杂的极性分子有机化合物，一旦应用计算误差巨大，分离计算精确度差难以满足实际生产需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术第一目的是提供一种异丙苯氧化CHPPO法制备环氧丙烷中环氧化反应产物进行顺序分离的系统，本专利技术的第二目的是提供利用该系统进行异丙苯法反应物顺序分离的方法。技术方案：本专利技术所述异丙苯法反应产物顺序分离系统，包括轻组分塔、碱洗塔、一萃塔、粗PO塔、重组分塔、油水分离塔、二萃塔和异丙苯塔；其中，所述轻组分塔、粗PO塔、重组分塔和异丙苯塔为4塔组合，所述碱洗塔、一萃塔、油水分离塔和二萃塔为4塔组合，共8塔组合。所述一萃塔分别与轻组分塔、碱洗塔和异丙苯塔相连；粗PO塔分别与碱洗塔和重组分塔相连；油水分离塔分别与重组分塔、二萃塔和异丙苯塔相连；二萃塔和异丙苯塔相连。所述轻组分塔和重组分塔为直径上大下小的变径分离塔；碱洗塔与一萃塔上下合并为叠加塔；油水分离塔与二萃塔上下合并为叠加塔。本专利技术所述异丙苯法反应产物顺序分离方法，包括以下步骤：a、反应产物与低压蒸汽中一部分轻组分塔蒸汽进入轻组分塔，分离得到轻组分和轻组分塔釜料，轻组分送出系统外；b、轻组分塔釜料进入一萃塔，用循环异丙苯中的一部分一萃塔异丙苯萃取，得到塔顶萃取相和一萃塔废水，塔顶萃取相进入碱洗塔，用碱溶液碱洗，得到碱洗塔顶料和废碱溶液，废碱溶液送出系统外；c、碱洗塔顶料进入粗PO塔，分离得到粗PO产品和粗PO塔釜料，粗PO产品送出系统外，粗PO塔釜料与低压蒸汽中另一部分重组分塔蒸汽进入重组分塔，分离得到重组分和重组分塔釜料，重组分送出系统外；d、重组分塔釜料进入油水分离塔，分离得到分离塔水相和分离塔油相；分离塔水相进入二萃塔，用循环异丙苯中的另一部分二萃塔异丙苯萃取，得到萃取相异丙苯和二萃塔废水，二萃塔废水与一萃塔废水合并为废水送出系统外；e、萃取相异丙苯与分离塔油相进入异丙苯塔，分离得到异丙苯和苄醇，苄醇送出系统外，异丙苯分成循环异丙苯和产品异丙苯，产品异丙苯送出系统外，循环异丙苯作为萃取剂分成一萃塔异丙苯和二萃塔异丙苯分别进入一萃塔和二萃塔。优选的，所述分离方法的工艺参数如下：轻组分塔的操作压力为0.02～0.22MPaA，塔顶操作温度为5～30℃，塔釜操作温度为85～110℃，上部塔径与下部塔径之比为DU：DD＝2.0～20.0：1；粗PO塔的操作压力为0.01～0.12MPaA，塔顶操作温度为0～25℃，塔釜操作温度为85～110℃；重组分塔的操作压力为0.01～0.12MPaA，塔顶操作温度为5～30℃，塔釜操作温度为85～110℃，上部塔径与下部塔径之比为DU：DD＝2.0～20.0：1；异丙苯塔的操作压力为0.005～0.050MPaA，塔顶操作温度为60～85℃，塔釜操作温度为85～110℃；碱洗塔的操作压力为0.12～0.32MPaA，操作温度为85～110℃；一萃塔的操作压力为0.12～0.32MPaA，操作温度为85～110℃，萃取级数为6～24级，溶剂比为2.0～10.0；油水分离塔的操作压力为0.11～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异丙苯法反应产物顺序分离系统，其特征在于：包括轻组分塔(01)、碱洗塔(02)、一萃塔(03)、粗PO塔(04)、重组分塔(05)、油水分离塔(06)、二萃塔(07)和异丙苯塔(08)；其中，所述轻组分塔(01)、粗PO塔(04)、重组分塔(05)和异丙苯塔(08)为4塔组合，所述碱洗塔(02)、一萃塔(03)、油水分离塔(06)和二萃塔(07)为4塔组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种异丙苯法反应产物顺序分离系统，其特征在于：包括轻组分塔(01)、碱洗塔(02)、一萃塔(03)、粗PO塔(04)、重组分塔(05)、油水分离塔(06)、二萃塔(07)和异丙苯塔(08)；其中，所述轻组分塔(01)、粗PO塔(04)、重组分塔(05)和异丙苯塔(08)为4塔组合，所述碱洗塔(02)、一萃塔(03)、油水分离塔(06)和二萃塔(07)为4塔组合。


2.根据权利要求1所述异丙苯法反应产物顺序分离系统，其特征在于：所述一萃塔(03)分别与轻组分塔(01)、碱洗塔(02)和异丙苯塔(08)相连；粗PO塔(04)分别与碱洗塔(02)和重组分塔(05)相连；油水分离塔分别(06)与重组分塔(05)、二萃塔(07)和异丙苯塔(08)相连；二萃塔(07)和异丙苯塔(08)相连。


3.根据权利要求1所述异丙苯法反应产物顺序分离系统，其特征在于：所述轻组分塔(01)和重组分塔(05)为直径上大下小的变径分离塔；碱洗塔(02)与一萃塔(03)上下合并为叠加塔；油水分离塔(06)与二萃塔(07)上下合并为叠加塔。


4.一种异丙苯法反应产物顺序分离方法，其特征在于包括以下步骤：
a、反应产物(P01)与低压蒸汽(W02)中一部分轻组分塔蒸汽(W05)进入轻组分塔(01)，分离得到轻组分(P02)和轻组分塔釜料(P03)，轻组分(P02)送出系统外；
b、轻组分塔釜料(P03)进入一萃塔(03)，用循环异丙苯(P11)中的一部分一萃塔异丙苯(P13)萃取，得到塔顶萃取相(P15)和一萃塔釜废水(P16)，塔顶萃取相(P15)进入碱洗塔(02)，用碱溶液(W01)碱洗，得到碱洗塔顶料(P04)和废碱溶液(W3)，废碱溶液(W3)送出系统外；
c、碱洗塔顶料(P04)进入粗PO塔(04)，分离得到粗PO产品(P05)和粗PO塔釜料(P06)，粗PO产品(P05)送出系统外，粗PO塔釜料(P06)与低压蒸汽(W02)中另一部分重组分塔蒸汽(W06)进入重组分塔(05)，分离得到重组分(P07)和重组分塔釜料(P08)，重组分(P07)送出系统外；
d、重组分塔釜料(P08)进入油水分离塔(06)，分离得到分离塔水相(P17)和分离塔油相(P09)，分离塔水相(P17)进入二萃塔(07)，用循环异丙苯(P11)中的另一部分二萃塔异丙苯(P14)萃取，得到萃取相异丙苯(P18)和二萃塔废水(P19)，二萃塔废水(P19)与一萃塔釜废水(P16)合并为废水W4送出系统外；
e、萃取相异丙苯(P18)与分离塔油相(P09)进入异丙苯塔(08)，分离得到异丙苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真泽，何琨，李蓥菡，余超，孙丽丽，白玫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化上海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11