專利名稱：環(huán)氧丙烷的提純和回收的制作方法
環(huán)氧丙烷的提純和回收 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及提純和回收環(huán)氧丙烷的方法，其中所述環(huán)氧丙烷通過 過氧化氫與丙烯反應(yīng)或通過丙烯、氧氣和氫氣反應(yīng)而生成。
現(xiàn)有技術(shù)描述
通過丙烯與過氧化氫反應(yīng)或通過丙烯、氧氣與氫氣反應(yīng)制備環(huán)氧
丙烷在本領(lǐng)域中是已知的。參見，例如，美國專利5,591,825、 4， 8 33，260、 5,612,122、 5，646，314、 4， 824， 976和許多其它專利。
通常，生成環(huán)氧丙烷的這個反應(yīng)在由甲醇和水組成的液體溶劑中 進行，使用例如TS-1或含有貴金屬的TS-1固體催化劑。在將溶劑曱 醇與環(huán)氧丙烷分開方面存在的問題是需要高蒸餾回流比和使用由許多
塊蒸餾塔板組成的蒸餾塔。此外，其它的問題在于體系中生成的關(guān)鍵 輕雜質(zhì)是甲酸甲酯，它極難通過簡單蒸餾與環(huán)氧丙烷分開，但是必須 將它從產(chǎn)品環(huán)氧丙烷中除去以提供適當(dāng)品質(zhì)的產(chǎn)品。
許多專利已經(jīng)討論了將環(huán)氧丙烷與曱醇和其它物質(zhì)分開的問題。 美國專利3，578，568描述了使用二醇或二醇醚萃取劑的萃取蒸餾。美 國專利5， 006, 206使用叔丁醇/水作為萃取蒸餾溶劑。美國專利 5， 129， 996使用C廠C5二醇作為萃取溶劑。美國專利6，024， 840使用甲 醇溶劑來降低雜質(zhì)相對于環(huán)氧丙烷的揮發(fā)度。美國專利6， 500， 311通 過液-液萃取來將環(huán)氧丙烷與甲醇分開。
發(fā)明簡述
根據(jù)本發(fā)明，通過過氧化氫與丙烯反應(yīng)或通過丙烯、氧氣與氫氣
的反應(yīng)而得到的含有環(huán)氧丙烷的反應(yīng)混合物，在分離出固體催化劑后， 在萃取蒸餾塔中蒸餾以便將溶劑和曱酸甲酯與雜質(zhì)含量大大降低的塔
頂環(huán)氧丙烷物流分開。所使用的萃取蒸餾溶劑是來自于整個方法中所使用的溶劑回收塔的含水塔底物流，該含水塔底物流包含甲醇、水和 少量的重組分，其中重組分包括在環(huán)氧化過程中生成的二醇。所述萃 取蒸餾溶劑物流在用于所述蒸餾之前首先通過添加堿性物質(zhì)，例如堿
金屬氫氧化物或氫氧化銨來進行中和。
附圖
描述 附圖是實施本發(fā)明的示意圖。
發(fā)明詳述
參照附圖，反應(yīng)器1表示用于通過已知方法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的常規(guī)
反應(yīng)器。經(jīng)由管線2將反應(yīng)物進料至反應(yīng)器1，其中所述反應(yīng)物可以 是過氧化氫和丙烯或丙烯、氧氣和氫氣。所述反應(yīng)在含有甲醇的溶劑 介質(zhì)中進行，其中所述溶劑介質(zhì)經(jīng)由管線3進料至反應(yīng)器1中，使用 固體TS-1或貴金屬促進的TS-1催化劑，其中所述催化劑經(jīng)由管線4 進料至反應(yīng)器l中。
將來自反應(yīng)器1的含有環(huán)氧丙烷的反應(yīng)混合物經(jīng)由管線5送至分 離區(qū)域6,在那里分離固體催化劑并與一些溶劑一起經(jīng)由管線4再循 環(huán)至反應(yīng)器l。根據(jù)需要可以加入補充催化劑(未示出)。
分離催化劑以后，含有環(huán)氧丙烷的混合物經(jīng)由管線7送至粗環(huán)氧 丙烷蒸餾塔8，其中該蒸餾塔8是常規(guī)多級分餾塔。
經(jīng)由管線7輸送的所述含有環(huán)氧丙烷的混合物含有約40-90wt% 的甲醇、約5-50wt。/。的水、約l-10wt%的環(huán)氧丙烷、約O. 1-2wt。/。的 丙二醇、約Q. 5-8wt。/。的丙二醇單曱醚、約20-500重量ppm的甲酸甲 酯和約20-500重量ppm的乙醛。優(yōu)選地，所述環(huán)氧丙烷物流在送至塔 8之前脫丙烷(未示出)。將所述環(huán)氧丙烷物流引入蒸餾塔8的下段。
經(jīng)由管線9將所述萃取蒸餾溶劑引入到塔8的上段。該溶劑包含 約70-90wt。/。的水、約l-15wt。/。的丙二醇、約5-20wto/。的丙二醇單甲 醚、和約0. 5-2wt %的一縮(二 )丙二醇。經(jīng)由管線10加入可溶的緩 沖劑，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化銨，其加入量足以中和微酸 性的萃取蒸餾溶劑物流。
蒸餾塔8以常規(guī)方式操作，經(jīng)由管線11在塔頂回收提純的環(huán)氧
丙烷物流，其甲醇和曱酸甲酯含量大大降低。該物流可以通過常規(guī)方 法進一步提純(未示出)。
萃取蒸餾塔8的塔底物料經(jīng)由管線12送至甲醇回收塔13，在那 里將甲醇溶劑蒸餾至塔頂并經(jīng)由管線3返回至環(huán)氧化反應(yīng)器1來進一 步使用。
經(jīng)由管線14從塔13中除去含水塔底物流。 一部分該塔底物流經(jīng) 由管線9再循環(huán)至萃取蒸餾塔以用作萃取蒸餾溶劑，包含被除掉的甲 酸甲酯和反應(yīng)器1中制成的凈水的一部分經(jīng)由管線15清除。所述緩沖 劑物質(zhì)含于該i荅底物流中并可以通過多種方法回收。
通過本發(fā)明的方法，使用容易得到的工藝物流可以有效地將曱醇 和甲酸甲酯與環(huán)氧丙烷分開。
必須指出的是，所述萃取蒸餾溶劑在用于塔8之前進行中和是一 個重要的特征；如果該物流沒有被中和，萃取蒸餾過程中會發(fā)生顯著 的環(huán)氧丙烷開環(huán)。
下面的實施例舉例說明了本發(fā)明的實施。
實施例
將分離固體催化劑和脫丙烷后的反應(yīng)器流出物以18kg/h的流量進 料至塔8中。塔8有44塊理論板，和進料在從塔頂算起第28塊板進 入。進料組合物包含約31wt。/。的水、54wt。/。的甲醇、8. 5wt。/。的環(huán)氧 丙烷、1.3wt。/。的丙二醇、4. 5wt。/。的丙二醇單曱醚、254重量ppm的 甲酸甲酯和254重量ppm的乙醛。
來自甲醇塔的廢水萃取溶劑物流經(jīng)由管線9以18kg/h的流量在從 塔頂算起第8塊塔板處進料至塔8，該溶劑物流的組成為約81wt。/。 的水、6. 3wt。/。的丙二醇、11. 5wt。/。的丙二醇單曱醚、和1.4wt。/。的一 縮(二)丙二醇。所述溶劑含有ppra范圍的可溶的緩沖劑，這是通過 添加足以中和的量的氫氧化銨水溶液來中和所述溶劑的結(jié)果。
所述萃取蒸餾塔在1大氣壓、塔頂溫度34-35。C、塔釜溫度86-87 。C和回流比0. 2 (回流與進料的比例)的條件下運行。
環(huán)氧丙烷物流在塔頂以1. 5%kg/h的流量回收，純度為98-99 %，含有55重量ppm的甲醇和0. 02重量ppm的甲酸曱酯。所述物流還含 有2770重量ppm的乙醛。
從這些結(jié)果可以看出，本發(fā)明的方法提供了將甲醇和甲酸曱酯與 環(huán)氧丙烷分開的高效方法。
相比較，甚至在O. 7的回流比下，具有在第24塊塔板上的相同進 料但沒有所述萃取溶劑的簡單蒸餾得到的環(huán)氧丙烷中含有2800重量 ppm的甲酸甲酯和3000-8000重量ppm的甲醇。
權(quán)利要求
1.通過丙烯與過氧化氫反應(yīng)或通過丙烯、氧氣與氫氣在甲醇溶劑中反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷的方法，其中通過萃取蒸餾將產(chǎn)物環(huán)氧丙烷與甲醇和甲酸甲酯分開，改進之處包括使用來自所述甲醇蒸餾的中和的含水塔底物流作為萃取蒸餾溶劑來進行所述萃取蒸餾。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中來自所述曱醇蒸餾的所述含水塔 底物流用堿金屬氫氧化物或氫氧化銨來中和。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中來自所述曱醇蒸餾的所述含水塔 底物流用氬氧化銨來中和。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，通過使丙烯與過氧化氫反應(yīng)或使丙烯、氧氣與氫氣在甲醇溶劑中反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，通過萃取蒸餾將甲醇和甲酸甲酯與環(huán)氧丙烷分開，其中來自甲醇回收蒸餾的含水塔底物流在首先被中和后作為萃取蒸餾溶劑。
文檔編號C07D301/32GK101341139SQ200680048457
公開日2009年1月7日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者銻 張 申請人:利安德化學(xué)技術(shù)有限公司