[发明专利]一种粗环氧丙烷物料的处理方法及系统

说明书

本发明涉及一种粗环氧丙烷物料的处理方法，将粗环氧丙烷物料送入脱轻塔，控制脱轻塔塔顶操作温度在40～80℃，脱除轻组分后，脱轻塔釜液送入装填有酸或碱性催化剂的反应器，在压力0～0.8MPaG，温度40～80℃，体积空速1～20hsupgt;‑1/supgt;条件下，醛和醇和/或含羟基的醇醚发生羟醛缩合反应生成重组分缩醛，反应产物送入脱重塔，脱重塔塔顶操作温度在40～60℃，在脱重塔脱除重组分缩醛。所述系统、方法、和设备可产生比现有技术含有更低浓度的醛(甲醛+乙醛+丙醛)的环氧丙烷物流，可用于环氧丙烷工业生产和环氧丙烷废料回收。

技术领域

本发明涉及一种粗环氧丙烷物料的处理方法，具体涉及环氧丙烷生产领域，具体来说，涉及一种以丙烯和过氧化氢异丙苯(CHP)、过氧化氢乙苯(EBHP)、叔丁基过氧化氢(TBHP)生产环氧丙烷等工艺中，环氧丙烷纯化/精制过程中醛(和或酮)的脱除方法。

背景技术

环氧丙烷是化学工业中的重要中间体。制备环氧丙烷的合适方法从丙烯开始，并使用作为氧化剂的过氧化氢、作为溶剂的乙腈和包含钛沸石的环氧化催化剂。由于下游产品对环氧丙烷原料的要求越来越高，需要对丙烯环氧化反应生成的环氧丙烷高度纯化。环氧化反应产生包含乙腈、水、环氧丙烷和副产物的混合物，所述副产物例如为含有羰基-C(＝O)-的有机化合物(羰基化合物)，例如丙酮、丙醛。特别地，当将所述化合物如丙酮、丙醛，其沸点高于环氧丙烷的沸点并低于乙腈和水的共沸混合物的沸点，与环氧丙烷分离时，其是具有挑战性的。

用于纯化被羰基化合物污染的含有环氧丙烷的物料的方法是已知的，其中几种方法基于羰基化合物的化学结合。EP0004019A2记载了从包含最高达2重量％的具有1至5个碳原子的羰基化合物的混合物中分离环氧丙烷。将环氧丙烷引入蒸馏单元的中间段。在进料点上方，将具有一个或多个NH₂-基团的化合物加入到相同的蒸馏单元中，然后在蒸馏单元的顶部取出除去羰基化合物的环氧丙烷。优选的具有一个或多个NH₂-基团的化合物为肼，其可以以纯组分或水溶液形式使用。具有一个或多个NH₂-基团的化合物与羰基化合物的羰基反应，其中形成具有高沸点的吖嗪和腙，其随后可容易地与环氧丙烷分离。

即使该方法效果很好，也面临两个问题：

所形成的吖嗪、腙和未反应的肼与水和溶剂一起保留在蒸馏单元的污水池中。随后通过蒸馏分离水和溶剂，在废水流中留下作为高沸点化合物的所形成的吖嗪、腙和未反应的肼。由于吖嗪、腙和肼是有毒的，它们仅在生物废水处理厂的进料流中通常耐受浓度为50～100ppm。因此，必须对废水流进行进一步处理，以便在废水流到达工厂之前消除这些化合物。所述处理可为氢化，其将肼以及吖嗪/腙转化为氨；或为合适的氧化，例如用过氧化氢或臭氧进行。

如果溶剂不通过蒸馏再循环而是通过相分离而分离，如WO2011/006990A中所述，则存在吖嗪/腙进入有机相从而与溶剂一起再循环到环氧化反应器中的风险，在环氧化反应器中可引起不希望的副反应并且在最极端的情况下可引起对环氧化催化剂的损害。

WO2011/123541A1公开了通过含有氨基的离子交换树脂从环氧丙烷中除去ppm量的醛化合物。然而，所述方法的缺点在于，必须以化学计量使用的离子交换树脂具有少量的NH₂-基团，因此导致昂贵的离子交换树脂的高消耗。与基于与NH₂-基团反应的所有已知方法相关的一个问题是所述方法仅能够分离包含在环氧丙烷物料中的所有具有羰基的化合物，而它们之间没有任何区别。这意指不仅分离出易分离的羰基化合物如乙醛和甲醛，还分离出丙醛和丙酮以及难以分离的羰基化合物。因此，必须以比实际分离任务所需的量高得多的量施用试剂。发明的目的是提供一种纯化环氧丙烷的方法，所述方法是有效的，使用少量的试剂并且可基本上避免试剂和羰基化合物与捕集剂的反应产物在循环乙腈溶剂流中的积累。