本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的工藝，它包含下列內(nèi)容：（1）將丙烯和過氧化氫充分混合后，在裝有鈦硅分子篩的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品；（2）再通過泵打入粗分塔中，進(jìn)行未反應(yīng)丙烯與環(huán)氧丙烷的粗分離；（3）粗分產(chǎn)物經(jīng)丙烯閃蒸塔，再進(jìn)入輕組分回收塔；（4）經(jīng)粗分塔與輕組分回收塔分離出的丙烯與輕組分由壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入不冷凝氣分離塔中，丙烯從分離塔底部進(jìn)入回收再利用系統(tǒng)，尾氣經(jīng)尾氣吸收裝置排出；（5）經(jīng)輕組分回收塔處理后的環(huán)氧丙烷，在環(huán)氧丙烷純化塔中經(jīng)萃取精餾得高純度環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)節(jié)能、環(huán)保和安全，適合工業(yè)化生產(chǎn)，能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的工藝。屬于石油化工領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
環(huán)氧丙烷是一種重要的基本有機(jī)化工原料，是丙烯衍生物中產(chǎn)量僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有機(jī)化工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇、異丙醇胺、非聚醚多元醇等，進(jìn)而生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、聚氨酯、表面活性劑、阻燃劑等，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織等行業(yè)，對化學(xué)工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。隨著PO用途的擴(kuò)大和下游產(chǎn)物用量的增長，使PO市場的需求越來越大。目前工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧丙烷主要采用氯醇法和共氧化法。氯醇法合成環(huán)氧丙烷時， 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，消耗大量有毒氣體Ci2，產(chǎn)生大量廢水，不符合綠色化學(xué)和清潔生產(chǎn)的要求，將會被逐漸淘汰；共氧化法流程較長，投資成本太大，且副產(chǎn)品受市場制約。以鈦硅分子篩為催化劑，過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯合成環(huán)氧丙烷，該過程條件溫和，環(huán)境友好無污染，符合現(xiàn)有綠色化學(xué)的發(fā)展理念，是生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的綠色新工藝。中國專利200910187492. 4公開了描述了有關(guān)雙氧水環(huán)氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝的節(jié)能減排工藝優(yōu)化方案。美國專利US 7，138，534B2公開了一種雙氧水環(huán)氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的工藝的相關(guān)流程。該流程主要包括四個反應(yīng)器以及六個精餾塔，其中三個反應(yīng)器、五個精餾塔用于生產(chǎn)質(zhì)量濃度為99. 09%的環(huán)氧丙烷，其余設(shè)備用來處理丙烯、氧氣混合物，未考慮副產(chǎn)品處理工藝。美國專利US20060112180 Al公開了一種得自丙烯與過氧化氫環(huán)氧化反應(yīng)的環(huán)氧丙烷純化方法。該專利采取四塔流程生產(chǎn)質(zhì)量濃度為99. 97%的環(huán)氧丙烷，同樣也未提及對剩余物流的處理工藝。同時中國專利200810031393. 7 ;中國專利200710175281. 4 ;中國專利201110045524. 9等對雙氧水環(huán)氧化丙烯制環(huán)氧丙烷工藝進(jìn)行了相關(guān)描述。上述各公開的方法，在過程系統(tǒng)能耗、環(huán)境污染、物料回收等方面存在各自的不足，不能同時滿足綠色環(huán)保、節(jié)能的需要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服上述不足，提供一種過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的工藝。它以過程系統(tǒng)能耗，環(huán)境污染最低為目標(biāo)，對丙烯最大化回收，環(huán)氧丙烷純化進(jìn)行優(yōu)化，最后給出了一種過氧化氫環(huán)氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的綠色合成工藝。本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的一種過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的工藝，所述工藝包含下列內(nèi)容(I)將新鮮的丙烯、循環(huán)丙烯、循環(huán)溶劑和過氧化氫溶液充分混合后，在裝有鈦硅分子篩的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品； (2)將環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品通過泵打入粗分塔中，進(jìn)行未反應(yīng)丙烯與環(huán)氧丙烷的粗分離； (3)粗分產(chǎn)物經(jīng)丙烯閃蒸塔，實現(xiàn)未反應(yīng)丙烯的分離，再進(jìn)入輕組分回收塔； (4)經(jīng)粗分塔與輕組分回收塔分離出的丙烯與輕組分由壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入不冷凝氣分離塔中，丙烯從分離塔底部進(jìn)入回收再利用系統(tǒng)，尾氣經(jīng)尾氣吸收裝置排出； (5)經(jīng)輕組分回收塔處理后的環(huán)氧丙烷，在環(huán)氧丙烷純化塔中經(jīng)萃取精餾得高純度環(huán)氧丙燒廣品； (6)經(jīng)粗分塔與環(huán)氧丙烷純化塔分離后的殘液進(jìn)入溶劑回收塔中，實現(xiàn)溶劑的回收再利用。環(huán)氧化反應(yīng)中，過氧化氫溶液質(zhì)量濃度為27. 5-60%,反應(yīng)壓力為10_30bar,溫度為 30-80 °C。·步驟(I)中的溶劑為甲醇、丙酮或他們的混合物溶劑。粗分塔頂壓10_20bar，頂溫控制為30_60°C，塔釜溫度控制為60_100°C。丙烯閃蒸罐頂壓2-10bar，塔釜溫度為30_60°C，塔頂采出溫度為-30_0°C。輕組分回收塔塔頂壓力為5_15bar，塔頂采出溫度為-30_0°C。環(huán)氧丙烷純化塔萃取釜溫為60_120°C ; 溶劑回收塔分離回收溶劑,塔頂壓力為l_2bar，塔頂溫度為60_90°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是 現(xiàn)有技術(shù)中是經(jīng)過一次冷凝器，再壓縮，所需要的冷凝器的功率要求就比較高，能耗高，且PO的轉(zhuǎn)化低。而本專利技術(shù)生產(chǎn)工藝中增加了閃蒸，采用先閃蒸的工藝，可不需要冷凝或者選擇低功率冷凝器，能耗就少了，同時對于PO的轉(zhuǎn)化也提高了，在后續(xù)壓縮氣體的使用、能耗與安全性上都有了顯著提高。本專利技術(shù)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的節(jié)能、環(huán)保和安全新工藝，適合工業(yè)化生產(chǎn)，能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益。附圖說明圖I是本專利技術(shù)過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的流程示意圖。其中混合器XlOl、反應(yīng)器RlOl、粗分塔TlOl、T102輕組分回收塔、溶劑回收塔T104、環(huán)氧丙烷純化塔T103、丙烯閃蒸塔T105、不冷凝氣分離塔T106、丙烯壓縮機(jī)P101。具體實施例方式實施例I : (I)如圖I所示，新鮮丙烯、循環(huán)回收丙烯、質(zhì)量濃度為27. 5-60%的過氧化氫與循環(huán)溶劑經(jīng)過XlOl混合器混合后，在鈦硅分子篩固定床反應(yīng)器RlOl上進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)。反應(yīng)壓力10-30bar，溫度30_80°C，反應(yīng)溶劑可以為甲醇，丙酮或其它混合物溶劑。(2)反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過環(huán)氧丙烷粗分塔T101，釜液經(jīng)堿物質(zhì)處理，進(jìn)入溶劑回收塔T104 ;粗分塔塔頂壓力為10-20bar，塔頂溫度控制為30_60°C，塔釜溫度控制為60-100°C。(3)環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品在丙烯閃蒸塔T105中實現(xiàn)未反應(yīng)丙烯的分離，丙烯閃蒸塔頂壓為2-10bar，溫度控制在-30-0°C。(4) T102輕組分回收塔主要對丙烯分離后的環(huán)氧丙烷中存在的輕組分進(jìn)行分離，輕組分回收塔頂壓為5-15bar，塔頂采出溫度為-30_0°C，采出輕組分與回收丙烯一起經(jīng)過丙烯壓縮機(jī)，再通過T106分離器，實現(xiàn)丙烯的最大化回收。(5)環(huán)氧丙烷純化塔T103在60-120°C的塔釜溫度下進(jìn)行萃取精餾得到質(zhì)量濃度為99. 99%的環(huán)氧丙烷，且萃取劑亦可回收再利用。(6)溶劑回收塔T104為回收溶劑，塔頂壓力l_2bar，塔頂溫度為60_90°C。實施例2 以3000噸PO (環(huán)氧丙烷)/年工業(yè)裝置為例對本專利技術(shù)的技術(shù)與以進(jìn)一步說明。如圖I所示，流入系統(tǒng)的新鮮原料為含有質(zhì)量流量為O. 4t / h的丙烯S3和 I.2t / h質(zhì)量濃度為27. 5%的過氧化氫溶液SI，與循環(huán)丙烯S19、溶劑S15經(jīng)過S4混合器充分混合后，在鈦硅分子篩固定床反應(yīng)器RlOl內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)壓力為20bar。TlOl (PO粗分塔)的基本工藝條件為塔頂溫度為40°C ;塔頂壓力為15bar ;塔釜溫度為90°C。塔頂采出PO與丙烯粗產(chǎn)品進(jìn)入T105 (丙烯閃蒸塔)，丙烯閃蒸塔中，塔頂壓力為8bar，塔頂溫度為-20°C ;塔釜溫度為60°C。塔頂采出后先經(jīng)過PlOl丙烯壓縮機(jī)，液相為質(zhì)量濃度99. 8%的循環(huán)丙烯，氣相為含有氧氣與部分未冷凝丙烯的尾氣，經(jīng)T106不冷凝氣分離塔，將丙烯再次回收，經(jīng)尾氣吸收后，尾氣中含有3. 1%的水氣，96. 7%的氧氣，可直接排出系統(tǒng)； 丙烯閃蒸塔中釜液進(jìn)入輕組分回收塔T102，塔頂壓力為10 bar，塔頂采出溫度為-20°C。塔頂輕組分與丙烯一起進(jìn)入丙烯壓縮機(jī)，進(jìn)入不冷凝氣分離塔回收。如圖所示，釜液進(jìn)入T103進(jìn)行PO純化，塔頂壓力為5bar，塔頂溫度為60°C，塔底溫度為100°c.塔頂采出餾分為流量O. 5t / h，質(zhì)量濃度99. 99%的環(huán)氧丙烷產(chǎn)品，收率達(dá)99. 9%. T104溶劑回收本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種過氧化氫直接環(huán)氧化丙烯制備環(huán)氧丙烷的工藝，其特征在于所述工藝包含下列內(nèi)容：（1）將新鮮的丙烯、循環(huán)丙烯、溶劑和過氧化氫溶液充分混合后，在裝有鈦硅分子篩的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品；（2）將環(huán)氧丙烷粗產(chǎn)品通過泵打入粗分塔中，進(jìn)行未反應(yīng)丙烯與環(huán)氧丙烷的粗分離；（3）粗分產(chǎn)物經(jīng)丙烯閃蒸塔，實現(xiàn)未反應(yīng)丙烯的分離，再進(jìn)入輕組分回收塔；（4）經(jīng)粗分塔與輕組分回收塔分離出的丙烯與輕組分由壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入不冷凝氣分離塔中，丙烯從分離塔底部進(jìn)入回收再利用系統(tǒng)，尾氣經(jīng)尾氣吸收裝置排出；（5）經(jīng)輕組分回收塔處理后的環(huán)氧丙烷，在環(huán)氧丙烷純化塔中經(jīng)萃取精餾得高純度環(huán)氧丙烷產(chǎn)品；（6）經(jīng)粗分塔與環(huán)氧丙烷純化塔分離后的殘液進(jìn)入溶劑回收塔中，實現(xiàn)溶劑的回收再利用。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉準(zhǔn)，曹惠慶，張虎，吳建磊，陳惠華，
申請(專利權(quán))人：江蘇怡達(dá)化學(xué)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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