[发明专利]一种使用高效助剂脱除HPPO工艺中醛酮杂质的方法和装置

说明书

本发明提供一种高效助剂与环氧丙烷中醛酮杂质进行缩合反应，将低沸点的醛酮类物质转化为高沸点的缩酮缩醛，经过精馏提纯从环氧丙烷中分离，本发明对环氧丙烷中醛酮类杂质的脱除率可达95％以上。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种使用高效助剂脱除HPPO工艺中醛酮杂质的方法。更具体地，涉及一种使用二元醇、二元硫醇或者巯基醇等高效助剂与醛酮杂质反应，生成高沸点的缩酮缩醛，与环氧丙烷分离的方法。本发明对环氧丙烷中醛酮杂质的脱除率可达95％以上。

背景技术

环氧丙烷(Propylene Oxide，PO)是丙烯衍生物中继聚丙烯之后的第二大有机化学产品，是重要的基础有机化工原料。主要用于生产聚醚多元醇，进而制造聚氨酯，在家用电器、运输和涂料方面拥有广泛的应用。目前的工业生产方法包括氯醇法，共氧化法(Halcon)和直接氧化法(HPPO)。

其中，氯醇法对设备具有腐蚀性，在生产过程中会产生大量难以处理的废水和废渣，环境污染严重，目前氯醇法装置已被《产业结构调整指导目录(2011年本)》列入限制类别项目。共氧化方法存在工艺复杂，投资成本高，联产物众多，需要考虑原料来源和产品市场等缺点，存在很多制约因素。HPPO方法具有产品选择性好、工艺清洁、三废少的优点，是生产环氧丙烷最有前景的方法。

尽管HPPO法具有许多优点，但除了环氧丙烷外，还会产生一些醛酮杂质(甲醛，乙醛，丙醛，丙酮等)，这些杂质的沸点与环氧丙烷相近，采用传统蒸馏很难将其除去。《GB/T14491-2015工业用环氧丙烷》中对醛类杂质有着明确的要求(合格品≤200ppm，优等品≤50ppm)，在少数应用里甚至需要将醛类杂质的含量降低到10ppm或更低，因此醛酮杂质已成为环氧丙烷产品质量的决定性因素之一。

CN200380103986.5公开了在环氧丙烷蒸馏塔上部加入含有取代NH₂基的化合物，使塔顶环氧丙烷中包含的乙醛和甲醛的含量低于0.01wt％，甲酸甲酯含量低于0.01wt％。

CN201610115263.6公开了一种用树脂和乙醇胺/水合肼组合脱除醛类杂质的方法，但环氧丙烷对高分子树脂具有一定溶胀作用，引起环氧丙烷损耗高、树脂强度降低和破碎的问题。

现有的除去醛酮杂质的技术主要采用胺类化合物反应，树脂处理，溶剂加氢等方法，但仍存在去除率低、难以处理含盐废水、安全性要求高等缺点。因此，开发一种简单、方便、环保除去醛酮的方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效助剂与环氧丙烷中醛酮杂质进行缩合反应，将低沸点的醛酮类物质转化为高沸点的缩酮缩醛，经过精馏提纯从环氧丙烷中分离。涉及的反应方程式如下：

本发明提供一种使用高效助剂脱除HPPO工艺中醛酮杂质的方法，包括：

(1)将来自PO粗分离塔的环氧丙烷与高效助剂通过静态混合器混合后，在一定的温度和压力下，以一定空速泵入装填有催化剂的固定床反应器中，将醛酮杂质转化为相应的缩醛、缩酮，然后物料进入PO精馏塔进行精制，塔顶得到PO产品，塔底得到含有缩酮、缩醛的混合液。

(2)将步骤(1)塔底排出的混合液加入酸性溶液调PH值，在一定的温度下水解反应一段时间，进入助剂萃取塔，使用萃取剂回收高效助剂，蒸馏萃取油层，分离得到高效助剂返回到步骤(1)中循环使用，回收的萃取剂返回到助剂萃取塔。

上述步骤(1)中所述的高效助剂为二元醇(HO-R-OH)、二硫醇(HS-R-SH)、巯基醇(HS-R-OH)等化合物，R为烷基或者芳基，优选自乙二醇、1,3-丙二醇、间苯二酚、乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇等中的一种或多种的组合。

上述步骤(1)中所述的高效助剂添加量与粗环氧丙烷中醛酮杂质的重量比为(3-20)：1；