分离醛杂质与环氧乙烷的方法技术

本发明专利技术公开了一种将不纯环氧乙烷送入蒸馏塔中进行蒸馏而使醛杂质与环氧乙烷分离开的方法，该方法使从蒸馏塔底部排出的液体流在开始时含有水，水处在不纯环氧乙烷中，环氧乙烷的重量为水重量的０．１５至３倍，而已与醛杂质分离的环氧乙烷则从蒸馏塔的上部排出。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，醛杂质为甲醛和乙醛。带有上述杂质的环氧乙烷主要是由用分子氧对乙烯的气相进行催化加氧来制备环氧乙烷时生成或衍生出来的。在现有的方法中，将环氧乙烷从乙烯催化加氧区域排出的气体混合物中离析出来，通常包括下述几个步骤(a)把上述混合物与水接触来吸收水份，用以获得环氧乙烷的水溶液。该水溶液中含有环氧乙烷按重量计通常约为2%至3%，此外还含乙醛杂质以及溶解状态的混合物，主要为CO2气体。(b)用水蒸汽将步骤(a)中得到的环氧乙烷稀释溶液进行蒸汽驱动来解吸，用以获得气相混合物。通常，该混合物中含30%至60%按重量计的环氧乙烷、CO2和醛杂质甲醛和乙醛。(c)再吸收从步骤(b)中所得到的气相混合物中所存有的环氧乙烷于水中，以便形成环氧乙烷水溶液。通常，该水溶液中含有5%至25%(按重量计)的环氧乙烷、CO2和醛杂质。(d)对步骤(c)中所获得的环氧乙烷水溶液进行蒸馏，用以获取有少量水或基本无水的环氧乙烷，同时也得到基本无环氧乙烷的水流。这样，从步骤(d)所得到的环氧乙烷含有一定量的醛杂质甲醛和乙醛。显然，其含量太大，以至达不到工业上所要求的质量。美国专利US-4134797提出了一种减少环氧乙烷中醛杂质含量的方法。在该方法中，基本无环氧乙烷的水流在所用的蒸馏塔底部排出，借助于将作为传送流体的水蒸汽送入蒸馏塔中，来确保上述环氧乙烷水流的排出。环氧乙烷在三个不同部位同时从蒸馏塔中排出，它们分别为富甲醛环氧乙烷流、富乙醛环氧乙烷流以及含有约0.001%至0.035%醛杂质的环氧乙烷流。最后一种环氧乙烷流只有在经过昂贵、复杂的蒸馏过程以后才能得到。尽管如此，根据所描述的实例，不纯环氧乙烷仍约有25%至40%。本专利技术的方法适于从含有醛杂质和少量或大量水的环氧乙烷中把环氧乙烷与甲醛及乙醛分离开来，而环氧乙烷中含水的多少是不重要的。该方法可以确保回收几乎所有纯的环氧乙烷，而且只需用简单的单吸蒸馏。它既适于将甲醛分离出来，也适于分离出乙醛来，对同时将甲醛和乙醛都分离出来也具有重要的优越性。例如用以下的环氧乙烷流可以别取出与甲醛、同时也与乙醛分离开的环氧乙烷。-从现有技术中如步骤(d)那样的步骤所生成的不纯环氧乙烷流，或上述美国专利US-4134797中所描述的不纯环氧乙烷流，如有必要可用其内加入了水的环氧乙烷流;-由如步骤(b)那样的步骤所产生的环氧乙烷流，尤其是从步骤(b)的解吸塔顶部排出的气流，经串联连接的二级或三级热交换器逐步冷凝后从最后一级热交换器中排出的液体流。例如类似于欧洲专利申请EP-0139601所描述的那样。在制取环氧乙烷的方法中，从催化加氧区域排出的气体流中离析环氧乙烷的过程包括按照步骤(a)的吸收过程;按步骤(b)的解吸过程;并对上面所描述的塔顶馏出的气流进行逐步冷凝;以及根据本专利技术将环氧乙烷与甲醛和乙醛分离开来，因而本专利技术制取环氧乙烷的方法由于简单、经济而引人注目，这是本专利技术的第二个目的。本专利技术的第一个目的是提供一种采用回流将所述的环氧乙烷在蒸馏塔中进行蒸馏、使不纯的环氧乙烷中的甲醛和乙醛与环氧乙烷分离开的方法。所述不纯的环氧乙烷含有作为杂质的醛及水。该方法的特征在于进行蒸馏的条件是从蒸馏塔底部排出的液体流在最初含有水，水处于不纯的环氧乙烷中，该液体流中环氧乙烷的重量为水重量的0.15倍至3倍，而与甲醛和乙醛分离后所生成的环氧乙烷从蒸馏塔的上部排出。虽然本专利技术的方法可用于分离按重量计其中含有高达75%的水的环氧乙烷，但为方便起见，实际上当水的比例等于或低于20%，甚至为10%时最为理想，而使水含量为上述后几个数值是不难的。在不纯的环氧乙烷中的水份按重量计最好不要低于约0.5%，以便使蒸馏塔运行轻松。就本专利技术可能有的液体流而言，该分离方法通常具有下述优点，即从蒸馏塔底部排出的液体流中存在于不纯产品中的环氧乙烷比例是有限的。通常所述液体流中环氧乙烷的重量最好为水的0.3倍至1.5倍。在不纯环氧乙烷中，醛杂质甲醛和乙醛的重量与环氧乙烷的重量之比可以在很大的范围内变化，例如在美国专利US-4134797阐述的范围内变化。实际上，与所含环氧乙烷相比，不纯环氧乙烷通常含有0.005%至0.2%(按重量计)的醛，而甲醛和乙醛之间的比例对本专利技术来讲并不重要。在上面介绍的欧洲专利申请EP-0139601中所提到的在用逐步冷凝所形成的环氧乙烷来分离环氧乙烷和醛杂质的特殊情况下，所述的不纯环氧乙烷中含有的环氧乙烷按重量计至少约为95%，通常为97%，而含有的醛杂质按重量计通常约为0.005%至0.05%。当通常为气态的化合物，例如主要为CO2的化合物溶于不纯环氧乙烷中时，在进行蒸馏前最好把这些化合物用已知的方法从不纯的环氧乙烷中除掉，例如可以通过在压力下对不纯环氧乙烷进行加热来除气或汽提，以除掉这些化合物。在本专利技术的方法中，把环氧乙烷与醛杂质进行分离是在常规蒸馏塔中进行的，例如是在一个含有若干理想塔板数的板式蒸馏塔中进行的，其理想塔板数约为50，但也可以根据情况而定，例如在30至60之间。通常，蒸馏塔工作的平均绝对压力约为2.5巴至5巴之间。在最佳实施例中，所需的环氧乙烷与水的比值在蒸馏塔的底部可以在某一温度下得到维持，在此区域该温度通常约为40℃至60℃。最好将不纯环氧乙烷从理想塔板数的一半至从上往下数为 3/4 板数之间送入蒸馏塔中，应为蒸馏塔提供必要的热能，例如可以使重沸器底部再沸腾，该重沸器将水蒸汽或相应的气流，例如来自步骤(b)所述的解吸塔的气流送入环氧乙烷生产设备中。已与醛杂质分离的环氧乙烷以气流的形式从蒸馏塔的上部排出，该环氧乙烷被冷凝。一部分冷凝物作为蒸馏塔顶部的回流返回到蒸馏塔中，而未回流的剩余部份为环氧乙烷的产品流。比值，回流的环氧乙烷/产品环氧乙烷可以在很大的范围内变化，其范围为1/1至9/1之间，通常为1.5/1至6/1之间。除了一般不超过0.002%(按重量计)的水以外，所述的产品环氧乙烷只含有一定量的醛杂质甲醛和乙醛，它们通常低于0.0025%，一般来讲低于0.0015%。环氧乙烷转化产品的成形，例如甘醇的成形在本专利技术的方法中是不重要的。在本专利技术的方法中还要对从蒸馏塔底部排出的液体流进行处理，例如用已知的方法将环氧乙烷转化成甘醇，然后从甘醇中分离出醛杂质，以便把醛杂质从生产回路中除去。唯一的一幅附图即附附图说明图1图示了在本专利技术的用氧气通过乙烯气相催化加氧而制取环氧乙烷的方法中，包括极其简单的环氧乙烷的离析过程。图中2和6分别表示步骤(a)的吸收塔和步骤(b)的解吸塔，它们在已知的条件下工作，而11表示适于实施本专利技术的、用来把环氧乙烷和醛杂质分离开的蒸馏塔。来自乙烯催化加氧区域的气流1从下端进入在压力下工作的吸收塔2中，该塔具有若干理论塔板高度或气/液接触装置，以便与吸收物流3进行逆流接触，该吸收物流主要由水组成，并从塔2的上端进入塔中。塔2顶端排出的气流4含有少量环氧乙烷、乙烯、氧、CO2和惰性气体。用公知的方法，在CO2的含量减少以后，该气流被送入乙烯加氧段再参加循环。由塔2底端排出的含水液体流5含有环氧乙烷、溶解气体和醛杂质，通常，按重量计环氧乙烷约占2%至3%，溶解气体主要包括CO2。液体流5从上部进入塔6中，借助于水蒸汽，可将液体流中所含的环氧乙烷以气本文档来自技高网...

【技术保护点】
在蒸馏塔中进行回流蒸馏，将含有作为杂质的醛类以及水的不纯环氧乙烷中的环氧乙烷与甲醛以及乙醛分离的方法，其特征在于，所述蒸馏是在下列条件下进行的，使由该塔底出来的液体物流含有在该不纯环氧乙烷中所存在的水和重量为所述水的０．１５至３倍的环氧乙烷，并同时使与甲醛以及乙醛分离后所得到的环氧乙烷从该塔顶排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯德兰诺伊，杰拉德勒特内，
申请(专利权)人：阿托化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]