一種分離環(huán)氧氯丙烷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分離環(huán)氧氯丙烷的方法，更具體地說，涉及一種從過氧化氫與氯丙烯反應(yīng)制備環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物中分離環(huán)氧氯丙烷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧氯丙燒(chloromethyloxirane，簡稱ECH)是一種重要的有機化工原料和精細化工產(chǎn)品，廣泛用于合成環(huán)氧樹脂、甘油、氯醇橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、表面活性劑、玻璃鋼、離子交換樹脂、涂料和增塑劑等。
[0003]目前ECH的工業(yè)生產(chǎn)方法有丙烯高溫氯化法、乙酸烯丙酯法和甘油氯化法三種，都需要經(jīng)過氯醇化和皂化兩道工序，存在嚴重的設(shè)備腐蝕，同時產(chǎn)生大量的含氯廢水。其中，丙烯高溫氯化法是主要的生產(chǎn)方法，就國內(nèi)而言，丙烯高溫氯化法的產(chǎn)能占ECH總產(chǎn)能的80%以上。丙烯高溫氯化法具有生產(chǎn)技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定，產(chǎn)品靈活等優(yōu)點；但是，存在副產(chǎn)物多、物耗高、能耗大，尤其是廢水排放量大和大量氯化鈣廢渣處理困難等問題。
[0004]直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷，是鈦硅分子篩(簡稱HTS)催化氯丙烯與過氧化氫(簡稱ΗΡ0)環(huán)氧化制備ECH，直接由氯丙烯一步合成ECH，去掉了現(xiàn)有ECH生產(chǎn)工藝中的氯醇化和皂化兩個工序，設(shè)備腐蝕和廢水排放量都可以顯著地降低，基本不產(chǎn)生廢渣，屬于ECH的清潔生產(chǎn)工藝。同時，該反應(yīng)具有反應(yīng)條件相對溫和、選擇性高等特點，是目前研究開發(fā)的熱點之一。
[0005]氯丙烯和雙氧水的直接環(huán)氧化工藝中一般采用大量的甲醇作為溶劑，將過量的氯丙烯溶解在甲醇溶液中與雙氧水進行反應(yīng)，從而保證較高雙氧水的轉(zhuǎn)化率和環(huán)氧氯丙烷的選擇性。盡管氯丙烯和雙氧水的直接環(huán)氧化反應(yīng)具有很高的選擇性和轉(zhuǎn)化率，但反應(yīng)產(chǎn)物中存在大量循環(huán)溶劑使得直接環(huán)氧化工藝的產(chǎn)品分離能耗很高。同時，產(chǎn)品提純中采用萃取提取工藝，萃取劑的回收也占裝置能耗的很大部分，因此，降低溶劑回收的能耗是直接氧化法工藝能否大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。
[0006]若環(huán)氧氯丙烷精制中溶劑回收和萃取劑回收均采用普通精餾的方法完成，僅適用于環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)規(guī)模不大的情況。當環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)規(guī)模擴大后，所需精制的醇類溶劑量和萃取劑量急劇增加，能耗顯然過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以大幅度降低直接環(huán)氧化法制備環(huán)氧氯丙烷工藝的分離能耗的方法。
[0008]為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種分離環(huán)氧氯丙烷的方法，該方法包括:將以氯丙烯為原料，H2O2為氧化劑的環(huán)氧化制備環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物料進行萃取分離，得到萃余相和萃取相，其中，所述反應(yīng)物料含有環(huán)氧氯丙烷、有機溶劑和水，所述有機溶劑的沸點比水的沸點低，萃取劑的沸點比環(huán)氧氯丙烷的沸點低，所述萃取相包括環(huán)氧氯丙烷和萃取劑，所述萃余相包括有機溶劑和水；
[0009]將所述萃余相送入第一精餾系統(tǒng)中分離有機溶劑和水；
[0010]將所述萃取相送入第二精餾系統(tǒng)中分離環(huán)氧氯丙烷和萃取劑；其中，所述第一精餾系統(tǒng)包括第一精餾塔和第二精餾塔，控制第一精餾塔的條件使得所述萃余相中的1-40重量％的有機溶劑從所述第一精餾塔的塔頂分離；控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵饽軌蜃鳛榈诙s系統(tǒng)的至少部分熱源。
[0011]本發(fā)明提供的方法可完全利用甲醇精餾過程中的蒸氣冷凝熱，大幅降低直接環(huán)氧化法制備環(huán)氧氯丙烷工藝的分離能耗，其有益效果為:
[0012]與常規(guī)精餾技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法可以在進行反應(yīng)產(chǎn)物分離、精制時采用甲醇蒸氣作為再沸器的熱源，而無需采用額外的蒸氣進行精餾操作，顯著降低了裝置的能耗，與僅采用直接精餾方法的直接環(huán)氧化工藝相比，能耗可降低約30%以上；同時，在進行甲醇精餾分離時，甲醇精餾塔塔頂?shù)募状颊魵鉄o需采用大量循環(huán)冷卻水進行冷卻，不但節(jié)省了裝置投資，也降低了裝置的操作費用，進一步降低了裝置的能耗。
[0013]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0014]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的分離環(huán)氧氯丙烷的方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017]如前所述，本發(fā)明提供了一種分離環(huán)氧氯丙烷的方法，該方法包括:
[0018]將以氯丙烯為原料，H2O2為氧化劑的環(huán)氧化制備環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物料進行萃取分離，得到萃余相和萃取相，其中，所述反應(yīng)物料含有環(huán)氧氯丙烷、有機溶劑和水，所述有機溶劑的沸點比水的沸點低，萃取劑的沸點比環(huán)氧氯丙烷的沸點低，所述萃取相包括環(huán)氧氯丙烷和萃取劑，所述萃余相包括有機溶劑和水；將所述萃余相送入第一精餾系統(tǒng)中分離有機溶劑和水；
[0019]將所述萃取相送入第二精餾系統(tǒng)中分離環(huán)氧氯丙烷和萃取劑；其中，所述第一精餾系統(tǒng)包括第一精餾塔和第二精餾塔，控制第一精餾塔的條件使得所述萃余相中的1-40重量％的有機溶劑從所述第一精餾塔的塔頂分離；控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵饽軌蜃鳛榈诙s系統(tǒng)的至少部分熱源。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選控制第一精餾塔的條件使得所述萃余相中的10-20重量％的有機溶劑從所述第一精餾塔的塔頂分離。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的方法，通過控制第一精餾塔的條件使得所述萃余相中的1-40重量％，優(yōu)選10-20重量％的有機溶劑從所述第一精餾塔的塔頂分離，使得能夠通過控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵饽軌蜃鳛榈诙s系統(tǒng)的部分熱源，或者能夠作為第二精餾系統(tǒng)以及所述第一精餾塔的部分或全部熱源。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方法，通過控制第一精餾塔的條件使得所述萃余相中的10-20重量％的有機溶劑從所述第一精餾塔的塔頂分離，使得能夠通過控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵饽軌蜃鳛榈诙s系統(tǒng)以及所述第一精餾塔的全部熱源。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選所述第二精餾系統(tǒng)包括:第三精餾塔、第一真空塔。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選所述第三精餾塔的操作條件包括:塔頂壓力為常壓至
0.5MPaG，理論塔板數(shù)為10-50，塔釜溫度為40_80°C，回流比為0.5-50
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選第一真空塔的操作條件包括:塔頂壓力為真空，理論塔板數(shù)為5-30，塔釜溫度為80-150°C。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵饽軌蜃鳛樗龅谌s塔以及所述第一精餾塔的全部熱源。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選控制第二精餾塔的條件使得從所述第二精餾塔的塔頂?shù)玫降恼魵庵杏袡C溶劑含量在90重量％以上。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的方法，滿足前述第二精餾塔的操作條件的可選范圍較寬，針對本發(fā)明，優(yōu)選所述第二精餾塔中的操作條件包括:塔頂壓力為0.3-4.0MPaG，理論塔板數(shù)為5-60，塔釜溫度為110-200 °C，回流比為0.5-3。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的方法，更優(yōu)選所述第二精餾塔中的操作條件包括:塔頂壓力為
0.5-2.0MPaG，理論塔板數(shù)為10-45，塔釜溫度為145-180 °C，回流比為1_2。