[发明专利]一种环氧丙烷生产过程中循环溶剂的净化回收装置及方法

说明书

本发明提供了一种环氧丙烷生产过程中循环溶剂的净化回收装置及方法，所述净化回收装置包括加氢单元、精馏单元、冷却单元和离子交换单元，所述加氢单元的底部出口与精馏单元的入口相连，所述精馏单元的顶部出口与冷却单元、离子交换单元依次连接。本发明所述装置通过加氢、精馏以及离子交换等单元的设置，将环氧丙烷生产过程中生成的各类杂质成分去除，杂质总含量降至10ppm以下，实现循环溶剂的净化回收；通过对循环溶剂的净化回收，避免杂质的存在对催化剂使用寿命的影响，催化剂再生周期长，反应生成环氧丙烷的选择性高；所述装置结构简单，所述方法操作简便，装置及操作成本较低，适用于多种类杂质的去除，经济效益高。

技术领域

本发明属于产品分离回收技术领域，涉及一种环氧丙烷生产过程中循环溶剂的净化回收装置及方法。

背景技术

环氧丙烷(PO)作为一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚醚、丙二醇和异丙醇胺等，也是表面活性剂、破乳剂和农药乳化剂的主要原料，其衍生物广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、化妆品等行业，是精细化工产品的重要原料。

传统的工业化生产环氧丙烷的方法主要有氯醇法和共氧化法，氯醇法生产工艺成熟，对原料丙烯的纯度要求不高，但生产过程中会产生大量废水和废渣，随着环境形势的日益严峻，不能适应绿色工艺的要求；共氧化法对丙烯的纯度要求高，工艺操作压力大，设备造价高，且联产产物多，环氧丙烷收率低，因此该方法也受到严重制约。近年来，过氧化氢直接氧化法(HPPO法)生产环氧丙烷受到越来越多的关注，该方法在生产过程中只生成环氧丙烷和水，工艺流程简单，产品收率高，无污染，副产品价值高，属于环境友好的绿色生产工艺，是今后一段时间新建环氧丙烷项目采用的主要生产工艺。

HPPO法生产环氧丙烷过程通常在循环溶剂中进行，反应产物在回收丙烯及产品环氧丙烷后，循环溶剂和水进一步分离，然后循环溶剂返回反应单元。CN 111574478A公开了一种过氧化氢氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺，包含以下步骤：将过氧化氢、甲醇、丙烯充分混合，在固定床反应器中进行反应；产物泵入脱氧塔气提脱氧，尾气进入尾气吸收塔；脱氧产物送入丙烯回收塔，采出未反应丙烯，经脱除丙烷后循环回反应器；脱除丙烯后的产物进行环氧丙烷的粗分离；粗环氧丙烷经萃取精馏后得高纯度环氧丙烷产品；分离环氧丙烷后的溶剂进入溶剂回收塔，回收溶剂经尾气吸收塔再循环回反应器；该反应工艺中即为溶剂与水分离后循环回反应器，但该反应中出了生成环氧丙烷外，还会生成醛类、酮类、酯类、过氧化物、多聚物等杂质，上述杂质很难通过普通精馏的方式从溶剂中除去，若循环回反应单元，将对丙烯环氧化反应催化剂的寿命和选择性造成非常大的影响，进而影响装置的长周期运行和经济性。

CN 110105173A公开了一种高效的HPPO工艺回收溶剂的纯化方法，将HPPO工艺的回收溶剂和氢气在固定床反应器中加氢催化剂存在下反应，所述加氢催化剂包括作为活性成分的氧化铜和氧化锌，用以提高催化剂热稳定性的氧化锆，以及促进剂碳纳米管，回收溶剂中的杂质只进行加氢催化，转化为其他物质，并未分离，且杂质的去除程度有限，仍然会对催化剂的使用寿命造成影响。

综上所述，对于环氧丙烷生产工艺中循环溶剂的回收利用，还需针对杂质种类选择合适的设备及工艺的组合，充分降低溶剂中杂质含量，提高催化剂的选择性以及使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种环氧丙烷生产过程中循环溶剂的净化回收装置及方法，所述装置通过加氢、精馏以及离子交换等单元的设置，将环氧丙烷生产过程中生成的各类杂质成分去除，实现循环溶剂提纯及净化回收，避免返回反应单元时对催化剂使用寿命的影响，提高反应的选择性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种环氧丙烷生产过程中循环溶剂的净化回收装置，所述净化回收装置包括加氢单元、精馏单元、冷却单元和离子交换单元，所述加氢单元的底部出口与精馏单元的入口相连，所述精馏单元的顶部出口与冷却单元、离子交换单元依次连接。