[发明专利]环氧丙烷纯化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，涉及环氧丙烷纯化工艺。

背景技术

丙烯双氧水法制备环氧丙烷具有工艺简单，产品单一，环境友好，原子经济利用率高等特点，被认为是环氧丙烷合成技术的发展方向。丙烯在催化剂作用下被双氧水氧化为环氧丙烷，同时还有少量丙烯发生副反应转化成醛（主要是乙醛），虽然反应产物中含醛量非常低，但由于其与环氧丙烷难以用常规精馏的方法去除，最终会进入到环氧丙烷产品中，造成产品品质下降，影响装置效益。因此，如何简单、高效脱除丙烯双氧水法制备环氧丙烷过程中生成的醛是关系到整套工艺技术先进与否的关键环节。

丙烯双氧水法制备环氧丙烷反应粗环氧丙烷产物中通常含有200ppm以上的乙醛和200ppm以上的甲酸甲酯，二者与环氧丙烷的相对挥发度非常接近，很难采用常规精馏的方法脱除，而环氧丙烷产品中对其含量的限制都非常严格，必须都低于100ppm。因此，必须采取特殊的步骤以脱除乙醛和甲酸甲酯。

环氧丙烷脱醛工艺多以反应脱醛为主，最常用的有水合肼反应脱醛工艺和碱性离子交换树脂脱醛工艺。

在碱性离子交换树脂脱醛工艺中，需要专门的脱醛设备，设备内部装填树脂床层或将树脂投放到液体环氧丙烷粗料中形成非均相反应物，这需要足够的床层体积或设置搅拌装置以确保反应效果。

德古萨在其专利CN101298443A中披露了一种采用水合肼为脱醛剂，通过反应精馏工艺脱除乙醛的工艺，即在环氧丙烷精馏塔的粗环氧丙烷进料口上方加入一股水合肼，水合肼与环氧丙烷、乙醛在填料床层逆向接触，肼与乙醛发生反应生成高沸点化合物，最终由塔底脱除。由于环氧丙烷精馏采用高效填料塔以获得所需的理论板数，而填料持液量较低，这与深度脱醛需要较长的停留时间相矛盾，为达到所需的反应停留时间，则要将精馏塔填料层设计的非常高，这必然大幅增加设备投资。

因此，需要一种设备投资低的环氧丙烷脱醛工艺。

发明内容

为了降低设备投资，本发明提供了一种环氧丙烷纯化工艺，包括：首先在管道中混合环氧丙烷溶液、氢氧化钠水溶液和水合肼得到混合料；然后使混合料在与所述管道连接的容器中反应。

通过丙烯双氧水法制备的含有200ppm以上的乙醛和200ppm以上的甲酸甲酯的粗环氧丙烷溶液（同时可能还含有甲醇、水等）在管道内分别与来自计量装置的氢氧化钠水溶液、水合肼相混合，氢氧化钠加入量通常为甲酸甲酯量的2～10倍（摩尔量），肼的加入量通常为乙醛量的1.1～1.5倍（摩尔量）。上述混合料进入到容器中，在60～70℃、常压或低于0.15MPaG条件下停留10分钟以上，则大于96%的乙醛和甲酸甲酯被反应脱除。

本发明针对含有乙醛和甲酸甲酯杂质的粗环氧丙烷而设计，通过向粗料中分别加入氢氧化钠水溶液和水合肼，使其在一定的温度和适当的停留时间下将两种杂质同时脱除，该过程可以不用增加专门的反应设备，可以利用装置中间罐来实现，且反应条件缓和，一般无需搅拌设施。

本发明具有以下优势，首先脱乙醛和脱甲酸甲酯过程在同一设备内同时实现，这主要是因为两过程所需温度条件基本相同，反应速度大致相当，而且碱性环境有利于乙醛的脱除反应。其次，设备形式简单，只需将定量的氢氧化钠水溶液、水合肼与初始混合均匀，可以不用额外的搅拌混合措施，反应过程可利用装置中间罐或进料缓冲罐实现，停留时间容易保证，且可以是连续过程也可以间歇操作，设备投资低。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

试验首先按表1-1浓度配制相同的粗环氧丙烷溶液，共三份。

表1-1粗环氧丙烷进料组成