用于回收丙烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在冷凝装置中从包含丙烯和轻沸化合物的气体物流中回收丙烯的方法，所述轻沸化合物在

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收丙烯的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于在冷凝装置从包含丙烯和轻沸化合物
(light
‑
boiling compound)
的气体物流中回收丙烯的方法，所述轻沸化合物中在
1013
毫巴
(
绝对压力
)
下的沸点低于
‑
50℃
，其中冷凝装置具有第一区，优选为冷凝区，和第二区，优选为蒸发区，其中第一区和第二区在空间上相互分离，但彼此导热偶联，所述方法包括：提供包含丙烯和轻沸化合物的气体物流
(i)
；提供具有温度
T1的液体冷却介质物流
(ii)
；在两个或更多个冷却步骤中将液体冷却介质物流冷却至低于温度
T1的温度
T4，从而获得具有温度
T4的液体冷却介质物流
(iii)
；将来自
(i)
的包含丙烯和轻沸化合物的气体物流进料到冷凝装置的第一区，并将自
(iii)
获得的具有温度
T4的液体冷却介质物流进料到冷凝装置的第二区
(iv)
；使液体冷却介质物流在第二区内膨胀，优选绝热膨胀，从而从第一区获得包含丙烯的至少部分为液体的物流，其与
(i)
中提供的物流相比轻沸化合物大量减少
(depleted)(v)。
[0002]环氧丙烷
(PO)
是工业上最重要的化学中间体之一
。
它代表了诸如泡沫
、
溶剂或除冰剂等广泛产品的起始化合物
。
以具有包含
Si、O
和
Ti
的骨架结构的沸石材料为基础的催化剂的开发，以及大量过氧化氢的可获得性的提高，使得所谓的
HPPO
技术能够大规模实施
。
在
HPPO
方法中，用具有包含
Si、O
和
Ti
的骨架结构的沸石材料作为催化剂在含水有机溶剂中由丙烯和过氧化氢
(HP)
制备环氧丙烷
(PO)
：在一种组合中，甲醇用作溶剂，通常与作为催化剂的，骨架类型为
MFI(
钛硅分子筛
(titanium silicalite)
‑1，
TS
‑
1)
的，具有包含
Si、O
和
Ti
的骨架结构的沸石材料组合
。
在另一种组合中，乙腈用作溶剂，通常与作为催化剂的，骨架类型为
MWW(TiMWW)
的，具有包含
Si、O
和
Ti
的骨架结构的沸石材料组合
。
然而，
HPPO
方法也会产生杂质，其中某些轻沸化合物在一些工艺段的积聚可能导致潜在的安全问题，或导致它们在工艺中的积聚达到会干扰工艺平稳运行的水平，或甚至导致产品纯度不可接受
。
这些轻沸组分要么是环氧化反应的副产物，要么是杂质，这些杂质已经存在于原料中，尤其是在析出物丙烯中
。
在典型
HPPO
方法的上游过程中，这些轻沸化合物逐渐在反应系统和工艺物流中积聚，因此必须去除
。
尤其是由于经济性的
HPPO
方法总是包括回收析出物丙烯并将其再循环到环氧化反应中，因此有害的轻沸化合物逐渐积聚在回收
/
再循环的丙烯中，去除它们是主要问题
。
[0003]从回收的丙烯中去除这类轻沸化合物的一种选择是蒸馏，另一种是清洗，其中两种选择都可以单独使用或组合使用
——
两者都导致丙烯的大量损失和
/
或需要大量的能量
。
另一种选择是通过组合应用丙烯吸收塔与轻沸物去除塔来纯化回收的丙烯；然而，这种选择至少也是耗能的
。JP 2006
‑
232744 A
记载了一种通过使用分离器和冷却器的组合来分离和去除丙烯中所含的轻沸化合物的方法
。
来自分离器的丙烯物流在冷却器中冷却，然后作为含有浓缩丙烯的回流丙烯回流至分离器
。
通过将液态丙烯作为冷却剂进料到冷却器的夹套中并在其中使其蒸发来对冷却器进行冷却
。
当模拟
JP 2006
‑
232744 A
的方法时，显然该方法在经济上远没有优势：用作冷却剂的液态丙烯进料物流实际上只有约三分之二用于冷却器中的蒸发冷却
。
为了使液态丙烯进料物流从其
40℃
的进料温度降至
‑
8℃
，约三分之一的物流被简单闪蒸
。
考虑到能源经济性，这是一个明显的缺点，因为在典型的
HPPO
方法中，通常将这类蒸发的丙烯物流再循环回到环氧化过程中，并随后需要作为液体物流进行
处理
。
此外，
JP 2006
‑
232744 A
并未提及仍包含在待处理的丙烯和轻沸组分的气体物流中的水
。
在氧化过程中，正如在催化剂的存在下由丙烯和过氧化氢制备环氧丙烷一样
(
即典型的
HPPO
方法
)
，总是存在有水
。
然而，尽管
JP 2006
‑
232744 A
中公开了低于冰点的
(sub
‑
freezing)
工艺温度，但并未提及干燥步骤
。
这得出了结论：待处理的气体物流要么总是“干透了”，或者，低于冰点的温度
——
尽管是
JP 2006
‑
232744 A
的方法的一个基本特征
——
是不可行的
。
[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种用于从包含丙烯和轻沸化合物的
HPPO
物流中回收丙烯的方法，该方法是有效的，尤其是从能量方面来看，并且可以仅用微量轻沸化合物来以高纯度回收丙烯
。
[0005]第一方面
——
用于回收丙烯的方法
[0006]因此，在第一方面，本专利技术涉及一种用于在冷凝装置中从包含丙烯和轻沸化合物的气体物流中回收丙烯的方法，所述轻沸化合物在
1013
毫巴
(
绝对压力
)
下的沸点低于
‑
50℃
，其中冷凝装置具有第一区
(
优选为冷凝区
)
和第二区
(
优选为蒸发区
)
，其中第一区和第二区在空间上相互分离，但彼此导热偶联，所述方法包括：
[0007](i)
提供包含丙烯和轻沸化合物的气体物流；
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种在冷凝装置中从包含丙烯和轻沸化合物的气体物流中回收丙烯的方法，所述轻沸化合物在
1013
毫巴
(
绝对压力
)
下的沸点低于
‑
50℃
，其中冷凝装置具有第一区，优选为冷凝区，和第二区，优选为蒸发区，其中第一区和第二区在空间上相互分离，但彼此导热偶联，所述方法包括：
(i)
提供包含丙烯和轻沸化合物的气体物流；
(ii)
提供具有温度
T1的液体冷却介质物流；
(iii)
在两个或更多个冷却步骤中将液体冷却介质物流冷却至低于温度
T1的温度
T4，从而获得具有温度
T4的液体冷却介质物流；
(iv)
将来自
(i)
的包含丙烯和轻沸化合物的气体物流进料到冷凝装置的第一区，并将由
(iii)
获得的具有温度
T4的液体冷却介质物流进料到冷凝装置的第二区；
(v)
使液体冷却介质物流在第二区内膨胀，优选绝热膨胀，从而从第一区获得包含丙烯的至少部分为液体的物流，其与
(i)
中提供的物流相比轻沸化合物大量减少；其中在
(iii)
中将液体冷却介质物流从温度
T1冷却至温度
T4在至少三个冷却步骤中进行，所述冷却步骤包括：
(iii.1)
将液体冷却介质物流从
T1冷却到温度
T2，
T2低于
T1；
(iii.2)
将具有温度
T2的液体冷却介质物流冷却至温度
T3，
T3低于
T2且高于
T4；
(iii.3)
将具有温度
T3的液体冷却介质物流冷却至温度
T4；以及其中在
(v)
中获得的轻沸化合物大量减少的包含丙烯的至少部分为液体的物流具有温度
T5，并且所述物流用于
(iii.1)、(iii.2)
和
(iii.3)
的任一个中以通过热交换对液体冷却介质进行冷却；和
/
或其中在
(v)
中从第一区获得包含丙烯和轻沸化合物的气体物流，所述气体物流与
(i)
中提供的物流相比丙烯大量减少，并且所述气体物流具有温度
T5，并且其中所述另一物流用于
(iii.1)、(iii.2)
和
(iii.3)
的任一个中以通过热交换对液体冷却介质进行冷却；和
/
或其中在
(v)
中从第二区获得包含具有温度
T6的气体冷却介质的物流，
T6低于
T4，并且所述来自冷凝装置的具有温度
T6的气体冷却介质物流用于
(iii.1)、(iii.2)
和
(iii.3)
的任一个中以通过热交换对进入冷凝装置之前的液体冷却介质进行冷却
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中在
(v)
中从第一区获得的包含丙烯和轻沸化合物的气体物流用于在
(iii.1)
中在热交换器装置中通过热交换将液体冷却介质从
T1冷却至
T2，所述气体物流与
(i)
中提供的物流相比丙烯大量减少，并且所述气体物流具有温度
T5。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中在
(v)
中获得的包含丙烯的至少部分为液体的物流用于在
(iii.2)
中在热交换器装置中通过热交换将液体冷却介质从
T2冷却至
T3，所述至少部分为液体的物流的轻沸化合物大量减少，具有温度
T5。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在
(v)
中从第二区获得的包含具有温度
T6的气体冷却介质的物流，
T6低于
T4，并且所述来自冷凝装置的具有温度
T6的气体冷却介质物流用于在
(iii.3)
中在热交换器装置中通过热交换将具有温度
T3的液体冷却介质物流冷却至温度
T4，其中以
T6进入了
(iii.3)
的冷却介质物流以温度
T7离开热交换器装置，
T7高
于
T6。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在每一步骤
(iii.1)、(iii.2)
和
(iii.3)
中对液体冷却介质物流进行冷却在热交换器装置中通过热交换进行，并且包含液体冷却介质的物流在进入热交换器装置的入口处或在热交换器装置的出口处的温度与用于对液体冷却介质进行冷却的各物流在进入热交换器装置的入口处或在热交换器装置的出口处的温度之间的最小温差在
1℃
至
10℃
的范围内，优选在
1.5℃
至
9℃
的范围内，更优选在
2℃
至
8℃
的范围内
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中
T6为大于等于冷却介质沸点温度的温度，优选为在冷却介质沸点温度到高于冷却介质沸点温度
5℃
的温度的范围内的温度；和
/
或其中
T4为大于冷却介质沸点温度的温度，优选在高于冷却介质沸点温度
10℃
的温度到高于冷却介质沸点温度
2℃
的温度的范围内，更优选在高于冷却介质沸点温度
7℃
的温度到高于冷却介质沸点温度
3℃
的温度的范围内
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述轻沸化合物是在
1013
毫巴
(
绝对压力
)
下沸点在
‑
260℃
至
‑
60℃
范围内的化合物，其中所述轻沸化合物优选选自氢气
、
氮气
、
氧气
、
二氧化碳
、
一氧化碳
、
乙烷
、
乙烯
、
乙炔
、
甲烷及其两种或更多种的混合物，优选选自氢气
、
氮气
、
氧气
、
二氧化碳

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：