[发明专利]一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺。属于石油化工领域。

背景技术

环氧丙烷是一种重要的基本有机化工原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品，主要用于生产聚醚、丙二醇、异丙醇胺、非聚醚多元醇等，进而生产不饱和聚酯树脂、聚氨酯、表面活性剂、阻燃剂等，广泛应用于化工、轻工、医药、食品、纺织等行业，对化学工业及国民经济发展具有深远的影响。随着PO用途的扩大和下游产物用量的增长，使PO市场的需求越来越大。

目前工业上生产环氧丙烷主要采用氯醇法和共氧化法。氯醇法合成环氧丙烷时，设备腐蚀严重，消耗大量有毒气体Cl₂，产生大量废水，不符合绿色化学和清洁生产的要求，将会被逐渐淘汰；共氧化法流程较长，投资成本太大，且副产品受市场制约。

以钛硅分子筛为催化剂，过氧化氢直接环氧化丙烯合成环氧丙烷，该过程条件温和，环境友好无污染，符合现有绿色化学的发展理念，是生产环氧丙烷的绿色新工艺。

中国专利200910187492.4公开了描述了有关双氧水环氧化丙烯生产环氧丙烷生产工艺的节能减排工艺优化方案。

美国专利US 7,138,534B2公开了一种双氧水环氧化丙烯制环氧丙烷的工艺的相关流程。该流程主要包括四个反应器以及六个精馏塔，其中三个反应器、五个精馏塔用于生产质量浓度为99.09%的环氧丙烷，其余设备用来处理丙烯、氧气混合物，未考虑副产品处理工艺。

美国专利US20060112180 Al公开了一种得自丙烯与过氧化氢环氧化反应的环氧丙烷纯化方法。该专利采取四塔流程生产质量浓度为99.97%的环氧丙烷，同样也未提及对剩余物流的处理工艺。

同时中国专利200810031393.7；中国专利200710175281.4；中国专利201110045524.9等对双氧水环氧化丙烯制环氧丙烷工艺进行了相关描述。

上述各公开的方法，在过程系统能耗、环境污染、物料回收等方面存在各自的不足，不能同时满足绿色环保、节能的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺。它以过程系统能耗，环境污染最低为目标，对丙烯最大化回收，环氧丙烷纯化进行优化，最后给出了一种过氧化氢环氧化丙烯生产环氧丙烷的绿色合成工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺，所述工艺包含下列内容：

（1）将新鲜的丙烯、循环丙烯、循环溶剂和过氧化氢溶液充分混合后，在装有钛硅分子筛的固定床反应器中进行环氧化反应，生成环氧丙烷粗产品；

（2）将环氧丙烷粗产品通过泵打入粗分塔中，进行未反应丙烯与环氧丙烷的粗分离；

（3）粗分产物经丙烯闪蒸塔，实现未反应丙烯的分离，再进入轻组分回收塔；

（4）经粗分塔与轻组分回收塔分离出的丙烯与轻组分由压缩机压缩后进入不冷凝气分离塔中，丙烯从分离塔底部进入回收再利用系统，尾气经尾气吸收装置排出；

（5）经轻组分回收塔处理后的环氧丙烷，在环氧丙烷纯化塔中经萃取精馏得高纯度环氧丙烷产品；

（6）经粗分塔与环氧丙烷纯化塔分离后的残液进入溶剂回收塔中，实现溶剂的回收再利用。 

环氧化反应中，过氧化氢溶液质量浓度为27.5-60%，反应压力为10-30bar，温度为30-80℃。

步骤（1）中的溶剂为甲醇、丙酮或他们的混合物溶剂。

粗分塔顶压10-20bar，顶温控制为30-60℃，塔釜温度控制为60-100℃。

丙烯闪蒸罐顶压2-10bar，塔釜温度为30-60℃，塔顶采出温度为-30-0℃。

轻组分回收塔塔顶压力为5-15bar，塔顶采出温度为-30-0℃。

环氧丙烷纯化塔萃取釜温为60-120℃；

溶剂回收塔分离回收溶剂，塔顶压力为1-2bar，塔顶温度为60-90℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有技术中是经过一次冷凝器，再压缩，所需要的冷凝器的功率要求就比较高，能耗高，且PO的转化低。而本发明生产工艺中增加了闪蒸，采用先闪蒸的工艺，可不需要冷凝或者选择低功率冷凝器，能耗就少了，同时对于PO的转化也提高了，在后续压缩气体的使用、能耗与安全性上都有了显著提高。

本发明生产环氧丙烷的节能、环保和安全新工艺，适合工业化生产，能产生显著的经济与社会效益。