[发明专利]环氧乙烷和乙二醇的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产环氧乙烷的方法和生产乙二醇的方法。

背景技术

环氧乙烷作为化学中间产物而主要用于生产乙二醇，也用于生产 乙氧基化物、乙醇-胺、溶剂和二醇醚。它通过乙烯与氧或空气直接氧 化制得。通常在10-30bar的压力和200-300℃的温度下，使乙烯和 氧通过氧化银催化剂。反应是放热的，和典型的反应器由包含数千根 填充有催化剂的管子的大管束组成。冷却剂围绕反应器管，脱除反应 热和允许温度控制。

将来自环氧乙烷反应器的产物物流供应至环氧乙烷吸收塔。吸收 塔具有初始急冷区，其中使产物物流与冷却的循环含水急冷物流接触， 和将碱性溶液连续加入循环急冷物流。在US 4,822,926中描述了这种 急冷区。据描述，含水急冷物流中和可能已经在反应器中形成的酸性 化合物，例如乙酸和甲酸。US 5,336,791中描述了另一种急冷区。

使气体物流从急冷区流向环氧乙烷吸收塔的主区，其中用水洗涤 它以回收环氧乙烷。将所得的富含环氧乙烷的水物流称为富吸收剂， 和将它送至环氧乙烷汽提塔。在环氧乙烷汽提塔中，对环氧乙烷进行 汽提和将浓缩的环氧乙烷物流送至环氧乙烷精制过程，例如浓缩、蒸 馏和再吸收。将称为贫吸收剂的剩余液体循环至环氧乙烷吸收塔。

可以将高纯环氧乙烷冷却、储存和输送至消费者。作为替代，可 以将装置中生产的环氧乙烷导至乙二醇装置。乙二醇通常通过使环氧 乙烷与过量的水反应而制备，通常在150-250℃的温度下进行。在这 些条件下，反应速率快和不需要催化剂。

环氧乙烷与水的反应通常产生二醇产物物流，所述二醇产物物流 含有差不多90wt％的单乙二醇，剩余部分主要是二乙二醇、一些三乙 二醇和少量的更高级同系物。使二醇产物物流通过具有降低的压力的 连续蒸馏塔以脱除水，使所述水返回乙二醇反应器。通过减压蒸馏分 离单-、二-和三-乙二醇。

已经将碳钢通常用于环氧乙烷和乙二醇装置中的反应器容器和管 路。在Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry(1987版) 的“环氧乙烷”条目中声明，由于环氧乙烷是非腐蚀性的，所以反应 器和装置的传送环氧乙烷的区域通常由低碳钢制成。但本发明人已经 观测到环氧乙烷/乙二醇装置的区域腐蚀，和已经致力于理解该腐蚀的 机理以提供减轻该腐蚀的解决方案。

发明内容

因此，本发明提供用于生产环氧乙烷和任选的乙二醇的方法，包 括以下步骤：

(i)将乙烯和氧供应至环氧乙烷反应器，其中使乙烯和氧反应以生 产环氧乙烷，从而生产反应器产物物流；

(ii)将反应器产物物流供应至具有急冷区和急冷区下游的吸收塔 区的环氧乙烷吸收塔，其中在急冷区中使反应器产物物流与循环含水 溶液接触和将碱加入循环含水溶液，和其中通过在吸收塔区内在水中 吸收而从反应器产物物流中回收环氧乙烷，从而生产富吸收剂物流；

(iii)将富吸收剂物流供应至环氧乙烷汽提塔，其中用蒸汽汽提富 吸收剂物流，从而生产浓缩的环氧乙烷物流和贫吸收剂物流；

(iv)将贫吸收剂物流循环至环氧乙烷吸收塔；和

(v)任选地，将浓缩的环氧乙烷物流供应至环氧乙烷精制设备，从 而生产纯化的环氧乙烷物流；和

(vi)任选地，将浓缩的环氧乙烷物流、纯化的环氧乙烷物流或任 意其它含环氧乙烷的物流供应至乙二醇装置，生产乙二醇；

其中所述方法包括如下附加步骤：

(vii)在环氧乙烷吸收塔急冷区下游的一个或多个位置处加入碱， 以在其中二醇酯水解成有机酸和乙二醇的至少一个区域中维持 5.5-9.5的pH。

附图说明

图1的示意图显示了用于生产环氧乙烷的本发明方法的优选实施 方案。

图2的示意图显示了用于生产乙二醇的本发明方法的优选实施方 案，其可以与图1中显示的用于生产环氧乙烷的方法组合。

图3的图线显示了环氧乙烷装置中两种不同物流中的pH。

图4的图线显示了环氧乙烷装置中物流的铁含量和pH之间的关 系。

具体实施方式