[发明专利]一种含醛类杂质的环氧丙烷纯化方法

说明书

本发明提供了一种含醛类杂质的环氧丙烷纯化方法。本发明所述纯化方法以水合肼和助剂的混合物作为纯化剂，对含醛类杂质的粗环氧丙烷进行纯化。本发明所述方法可以对含有50‑1000ppm醛类杂质的粗环氧丙烷进行纯化，使产品中的醛类杂质含量小于20ppm，此方法工艺简单，易于操作，具有良好的工业化应用前景和巨大的经济价值。

技术领域

本发明涉及一种环氧丙烷的纯化方法，尤其涉及一种含醛类杂质的粗环氧丙烷的纯化方法。

背景技术

环氧丙烷是仅次于聚丙烯及丙烯晴的第三大丙烯衍生物，是非常重要的基础有机化工原料，主要用于生产聚醚多元醇和聚氨酯，还可用于制取非离子表面活性剂和丙烯醇、丙二醇、合成甘油等物质。环氧丙烷衍生的精细化学品几乎应用于所有工业部门和日常生活中。尽管丙烯和双氧水直接氧化生产环氧丙烷的反应有很高的原料转化率和产物环氧丙烷选择性，但由于反应过程中存在大量的溶剂(比如甲醇)、水和过量的丙烯，因此产物中除了目的产物环氧丙烷外，还会生成少量的醛、醚、酯以及酮类杂质。丙烯与双氧水环氧化反应后物料首先经过精馏，塔底液甲醇、水、以及较重组分的混合物，塔顶为丙烯、环氧丙烷以及少量的甲醇和醛类杂质，塔顶物料再经过汽提塔，塔顶得到丙烯，塔底得到粗环氧丙烷，粗环氧丙烷中含有少量的甲醇、醛类和甲酸甲酯，粗环氧丙烷物料流与碱液发生反应去除甲酸甲酯，得到含有醛类杂质的粗环氧丙烷，此时环氧丙烷中通常含有100-1000ppm的醛类杂质。

由于环氧丙烷主要用于制备聚醚多元醇，而由此制得的聚醚多元醇又被用作制造聚氨酯泡沫的原材料。因此，用于这些应用的环氧丙烷必须满足严格的纯度要求，其中要求醛类都必须低于100ppm。对少数应用，甚至需要降低醛杂质含量至20ppm或更低，然而乙醛等杂质的沸点与环氧丙烷的沸点相近，因此采用普通蒸馏的方法很难将它们与环氧丙烷分离开。

大量专利披露了纯化环氧丙烷的方法，US3881996披露了一种采用多级蒸馏纯化环氧丙烷的方法，该方法能够纯化醛含量小于10ppm，但存在能耗极高的问题。CN101298443B披露了一种连续操作的萃取精馏来纯化包含甲醇和乙醛的粗环氧丙烷的方法，该方法不仅使用了能降低甲醇挥发度的萃取溶剂，还在粗环氧丙烷投料点上方向蒸馏塔中加入未取代的NH₂基和能够与乙醛反应的化合物，从而得到包含低于100ppm的甲醇和低于100ppm的乙醛的纯化环氧丙烷，但是依然无法使乙醛含量低于20ppm。因此，开发高效、方便，能够将环氧丙烷中醛类杂质含量降低到20ppm以下的方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种简单有效、具有较高醛类杂质去除率的提纯粗环氧丙烷的方法，包括以下步骤：

(1)将水合肼和助剂混合得到纯化剂，所述助剂为亚硫酸氢钠和硫酸羟胺中的一种或两种；

(2)在粗环氧丙烷的精馏提纯过程中加入所述纯化剂共同精馏，得到醛含量在20ppm以下的环氧丙烷。

进一步地，所述纯化剂中助剂和水合肼的摩尔百分数分别为2-15％和85-98％。

进一步地，所述纯化剂中助剂和水合肼的摩尔百分数分别为3-10％和90-97％。

进一步地，所述粗环氧丙烷来自于丙烯与双氧水反应物料经精馏后所得的塔顶物料。

进一步地，所述丙烯与双氧水的反应溶剂为甲醇。

进一步地，所述丙烯与双氧水的反应在以钛硅分子筛为催化剂的条件下进行。

进一步地，所述粗环氧丙烷中所含醛类杂质为甲醛、乙醛和丙醛中的一种或几种。

进一步地，所述粗环氧丙烷中所含醛类杂质的量为50-1000ppm。

进一步地，所述纯化剂与所述粗环氧丙烷中醛的摩尔比为1-2:1。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：