本發明專利技術涉及一種從乙烯直接氧化產物中分離、回收環氧乙烷的方法，以碳酸乙烯酯和水的混合溶劑作為吸收溶劑，吸收溶劑由吸收塔塔頂進入，混合原料氣由吸收塔塔底通入塔中，混合原料氣與貧EO吸收液在吸收塔塔內充分接觸后，混合原料氣中環氧乙烷被貧EO吸收液吸收進入液相，吸收尾氣由塔頂排出；吸收塔塔底富EO吸收液經換熱后進入汽提塔塔頂，以水蒸氣或氮氣充當汽提氣進行汽提，氣相物流從塔頂采出，經冷卻后回收，塔底汽提后的貧EO吸收液與富EO吸收液換熱后返回吸收塔塔頂，作為吸收劑循環使用。該發明專利技術可以大幅提高吸收劑對環氧乙烷的吸收能力，降低吸收尾氣中殘余EO含量，增加裝置操作彈性及安全性，有效降低物耗能耗，效益顯著。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種，可應用于現行工業E0/EG裝置中環氧乙烷吸收/汽提系統及所有混合氣中分離、回收環氧乙烷的領域。
技術介紹
目前國內外生產乙二醇的大型裝置均采用環氧乙烷直接水合法的工藝路線，而環氧乙烷是由乙烯在含銀催化劑上直接氧化生成，并且在反應生成環氧乙烷的同時，乙烯也可以氧化生成二氧化碳和水等副產物。為了得到精制的環氧乙烷，首先要在環氧乙烷吸收塔中通過環氧乙烷吸收劑將混合氣中的環氧乙烷吸收下來，再通過汽提、濃縮、精制等，得到高純度的環氧乙烷產品。目前工業均是采用純水作為吸收劑，吸收效果不好，操作彈性小，國內許多企業環氧乙烷吸收塔吸收能力達不到設計要求，吸收塔塔頂吸收尾氣中殘余環氧乙烷的含量超標，造成大量的物耗損失。國外有專利報道使用甲醇、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯等作為環氧乙烷吸收劑，取得不錯的吸收效果。專利U. S. 3948621闡明了使用甲醇做吸收劑，由混合氣體中分離二氧化碳和環氧乙烷的方法。盡管使用甲醇作為吸收劑，可以減少熱損失，但是甲醇在吸收環氧乙烷過程中，當溫度較高時，可以與環氧乙烷反應生成甲基乙二醇醚。這樣，要想不發生副反應，吸收溫度必須控制在_50°C _15°C，反應溫度要求苛刻。專利U. S. 4233221闡述了使用碳酸乙烯酯作為吸收劑吸收環氧乙烷。碳酸乙烯酯的比熱是水的40%，并且碳酸乙烯酯對環氧乙烷的吸附能力要強于純水。并且由于碳酸乙烯酯的沸點為239°C，可以有效減少生產過程中揮發帶來的損耗。另外，碳酸乙烯酯性質較穩定，不能直接和環氧乙烷反應。但是，用碳酸乙烯酯作為吸收劑也會帶來一系列問題，那就是由于碳酸乙烯酯的凝固點為39°C，為了操作過程能夠順利進行，吸收操作溫度一般要大于40°C。而傳統以水作為吸收劑的操作溫度在30°C以下。用碳酸乙烯酯作為吸收劑的操作溫度比純水作為吸收劑高至少10°C。這樣不僅增加了能耗，而且溫度升高后對吸收過程不利，降低碳酸乙烯酯對環氧乙烷的吸收能力。專利U. S. 5559255闡述了使用碳酸丙烯酯作為吸收劑吸收環氧乙烷。由于碳酸丙烯酯凝固點為_49°C，沸點242°C，兼有水和碳酸乙烯酯的優點，常溫下不凝固，并且比熱值較小，吸收環氧乙烷能力比碳酸乙稀酯要好。但是，無論使用碳酸乙烯酯還是碳酸丙烯酯完全代替純水，都增加了一定的生產成本。另外，碳酸乙烯酯在38°C以下容易凝固，保溫不好的話易于堵塞管道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現行工業中以水為吸收劑，吸收能力差的缺點，旨在提供一種。采用水、碳酸乙烯酯的混合物作為吸收劑(其中碳酸乙烯酯的質量含量在40% 90%)，可以大幅提高現有以純水作為吸收劑吸收環氧乙烷的能力，降低吸收塔塔頂吸收尾氣中殘余EO (環氧乙烷)含量，克服單純以碳酸乙烯酯做吸收劑時，由于碳酸乙烯酯凝固點高給生產帶來的不便，有效降低原料成本。本專利技術的技術方案如下一種，以碳酸乙烯酯和水的混合溶劑作為貧EO吸收液(4)，貧EO吸收液(4)由吸收塔(Tl)塔頂進入，混合原料氣(I)由吸收塔(Tl)塔底通入塔中，混合原料氣(I)與貧EO吸收液(4)在吸收塔(Tl)塔內充分接觸后，混合原料氣(I)中環氧乙烷被貧EO吸收液(4)吸收進入液相，吸收尾氣(3)由塔頂排出；保持液氣比I 3，吸收塔(Tl)塔吸收溫度25 40°C，塔體壓力I. I I. 4MPa，吸收塔(Tl)塔底物料富EO吸收液(2)與混合原料氣(I)換熱，換熱到98 103°C進入汽提塔(T2)塔頂，以汽提氣(6)在110 140°C、50 150KPa下進行汽提，氣相物流(5)從塔頂采出，經冷卻后回收，塔底汽提后的貧EO吸收液(4)與混合原料氣(I)換熱后返回吸收塔(Tl)塔頂，作為吸收劑循環使用。使用吸收塔、汽提塔為高徑比60:1的填料塔，內裝直徑2 3mm的填料，各連接口均采用螺紋連接。使用的溶劑為碳酸乙烯酯和水的混合溶劑。所述混合溶劑中碳酸乙烯酯與水的的質量百分比為30% 90%。優選配比為40% 80%。使用吸收塔(Tl)，環氧乙烷被混合溶劑吸收，富環氧乙烷吸收液從吸收塔(Tl)塔底排出。使用汽提塔(T2)，分離回收吸收塔(Tl)塔底物流中的環氧乙烷，汽提氣為水蒸氣或氮氣中的一種。本專利技術使用吸收塔，塔頂壓力優選I. I I. 4MPa ;吸收溫度優選為25 40°C ;液氣質量比優選為I 3。本專利技術使用汽提塔，塔頂壓力優選50 150KPa ;汽提溫度優選為110 140°C。采用該專利技術方法可以大幅提高吸收劑對環氧乙烷的吸收能力，有效降低吸收尾氣中殘余EO含量，增加裝置操作彈性及安全性，有效降低物耗能耗，具有顯著的經濟及環境效益。附圖說明圖I :本專利技術工藝圖。I—混合原料氣，2—富EO吸收液，3—吸收尾氣，4一貧EO吸收液，5—氣相物流，6—汽提氣，Tl一吸收塔，T2—汽提塔.具體實施例方式下面通過具體實施例對本專利技術方法做進一步闡述。比較例以純水作為吸收溶劑。貧EO吸收液(4)以12. 5g/min的流量進入塔頂壓力為I. 3MPa的吸收塔Tl塔塔頂，含有2. 82%環氧乙烷的混合原料氣(I)由Tl塔塔底以5. 7L/min流量通入塔中，此時液氣質量比為I. 75。控制吸收溫度35. 3°C。混合原料氣(I)與貧EO吸收液(4)在塔內充分接觸后，混合原料氣(I)中環氧乙烷被貧EO吸收液(4)吸收進入液相，塔頂吸收尾氣(3)由塔頂排出，經分析，吸收尾氣(3)中環氧乙烷含量764ppm。塔底富EO吸收液(2)與貧EO吸收液(4)換熱后，被加熱至100°C，進入汽提塔T2，由水蒸氣汽提，汽提溫度125°C。經汽提后，氣相物流(5)由T2塔塔頂蒸出，經冷卻后回收。T2塔塔底貧吸收液(4)經換熱后返回至Tl塔塔頂，作為吸收溶劑循環使用。(結果分析見表I)實施例I :以純碳酸丙烯酯作為吸收溶劑。貧EO吸收液(4)以12. 5g/min的流量進入塔頂壓力為I. 3MPa的Tl塔塔頂，含有2. 83%環氧乙烷的混合原料氣⑴由Tl塔塔底以5. 7L/min流量通入塔中，此時液氣質量比為1.75。控制吸收溫度35. 2°C。混合原料氣(I)與貧EO吸收液(4)在塔內充分接觸后，混合原料氣(I)中環氧乙烷被貧EO吸收液(4)吸收進入液相，塔頂吸收尾氣(3)由塔頂排出，經分析，吸收尾氣(3)中環氧乙烷含量135ppm。塔底富EO吸收液⑵與貧EO吸收液(4)換熱后，被加熱至103°C，進入汽提塔T2塔，由水蒸氣汽提，汽提溫度130°C。經汽提后，氣相物流(5)由T2塔塔頂蒸出，經冷卻后回收。T2塔塔底貧EO吸收液(4)經換熱后返回至Tl塔塔頂，作為吸收溶劑循環使用。結果表明，在同樣的吸收條件下，與水相比，純碳酸丙烯酯作吸收劑可以將吸收尾氣中殘余環氧乙烷含量由764ppm降低到275ppm，吸收塔塔頂殘余環氧乙烷含量降低了 64. 0%。使用吸收塔Tl、汽提塔T2為高徑比60:1的填料塔，內裝直徑2 3mm的填料，各連接口均采用螺紋連接。(結果分析見表I)實施例2 以純碳酸乙烯酯作為吸收溶劑。貧EO吸收液(4)以12. 5g/min的流量進入塔頂壓力為I. 3MPa的Tl塔塔頂，含有2. 83%環氧乙烷的混合原料氣(I)由Tl塔塔底以5. 7L/min流量通入塔中，此時液氣質量比為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種從乙烯直接氧化產物中分離、回收環氧乙烷的方法，其特征在于：以碳酸乙烯酯和水的混合溶劑作為貧EO吸收液（4），貧EO吸收液（4）由吸收塔（T1）塔頂進入，混合原料氣（1）由吸收塔（T1）塔底通入塔中，混合原料氣（1）與貧EO吸收液（4）在吸收塔（T1）塔內充分接觸后，混合原料氣（1）中環氧乙烷被貧EO吸收液（4）吸收進入液相，吸收尾氣（3）由塔頂排出；保持液氣比1～3，吸收塔（T1）塔吸收溫度25～40℃，塔體壓力1.1～1.4MPa，吸收塔（T1）塔底富EO吸收液(2)與貧EO吸收液（4）換熱，換熱到98～103℃進入汽提塔（T2）塔頂，以水蒸氣或氮氣充當汽提氣，在110～140℃、50～150KPa下進行汽提，氣相物流(5)從塔頂采出，經冷卻后回收，塔底汽提后的貧EO吸收液(4)與富EO吸收液(2)熱后返回吸收塔（T1）塔頂，作為吸收劑循環使用。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙克品，陳瑋娜，李軍，馬穎濤，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。