[发明专利]一种异丙苯氧化液的预处理方法及其应用

说明书

本发明公开了一种异丙苯氧化液的预处理方法及其应用。所述方法包括采用碱洗剂对含有过氧化氢异丙苯的异丙苯氧化液进行碱洗处理，接着进行油水分相处理，最后将所得油相通过疏水性过滤材料。与含有高浓度酸、钠离子的氧化液相比，本发明方法处理后的氧化液作为环氧化反应的原料可以明显改善环氧化催化剂的活性和稳定性。而与现有的脱酸除钠处理工艺相比，本方法无需采取多级水洗、旋液分离等强化分离手段，流程上更加简便。

技术领域

本发明涉及烯烃环氧化合物的生产技术领域，具体地说，是涉及一种用于烯烃环氧化的异丙苯氧化液的预处理方法及其应用。

背景技术

环氧丙烷，即1,2-环氧丙烷，主要用于生产聚醚多元醇、聚氨酯、丙二醇、丙二醇醚、碳酸丙烯酯等衍生化工品，应用领域几乎遍及所有工业部门和日常场景，是仅次于聚丙烯的大宗丙烯系产品。

环氧丙烷生产技术一直存在多种路线的选择，以过氧化氢异丙苯作为氧化剂的CHPPO法工艺具有无联产品、安全环保等优点，具有很好的发展前景。CHPPO法的工艺过程主要包括：异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯(CHP)，CHP作为氧化剂与丙烯环氧化反应生成环氧丙烷(PO)和二甲基苄醇(DMBA)两种产物，产物分离并精制出PO产品；剩下的DMBA经过氢解生成异丙苯再循环使用。

异丙苯氧化生成CHP是比较成熟的技术，但是目前工业上大部分的异丙苯氧化过程是用于苯酚丙酮生产，这种应用场景下对异丙苯氧化产物中的酸性成分不敏感。而在CHPPO工艺中，通常使用含有约30wt％～60wt％的CHP的异丙苯氧化液作为原料，现有技术下，氧化液中常含有100～1000ppm的有机酸类物质，包括甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸等，这些有机酸对后续环氧化反应有较多不利影响，可能造成催化剂活性下降，副产物增加。因此对异丙苯氧化液的除酸在烯烃环氧化的应用场景中是一个必要步骤。

现有技术中对异丙苯氧化液通常使用如氢氧化钠、碳酸钠等强碱的水溶液来中和除酸。但是对氧化液，特别是CHP浓度较高的氧化液，在碱洗时经常存在严重的乳化现象，油水两相分相困难，往往需要设计很大的沉降槽，带来设备投资大，运行费用高的不利后果。

另外对碱洗后的氧化液，其中会夹带高含量的钠离子，这种氧化液用于环氧化反应时，可能造成催化剂床层出现堵塞问题。现有技术下要求用于环氧化反应的异丙苯氧化液中钠含量不能超过1.0mg/kg。为达此要求，往往需要将氧化液在碱洗后再反复多次水洗以彻底除去钠离子，这种操作更进一步增加了设备成本和运行成本，而且产生了更多的含盐废水。

为了改善上述问题，已有一些专利主张强化碱洗(水洗)过程中的分相。专利CN111892523A披露了一种CHPPO装置分离除酸脱钠的方法，通过设置“混合器-离心器-油水器”并设定离心器油相含少量水相，离心器水相不含油相，将含杂氧化液进行除酸脱钠处理得到有机酸杂质≤50mg/kg和钠离子杂质≤1.0mg/kg的净化氧化液，可应用于CHPPO装置工业化生产中。

专利CN111892522A披露了一种CHPPO装置分离除酸脱钠的方法，通过设置“搅拌器+聚集器”组合流程，同时在搅拌器内设置先进的叶轮结构并在聚集器内设置三层特殊材料，将含100-5000mg/kg有机酸和含20-800mg/kg钠离子氧化液进行净化提纯处理，有机酸脱除率59.30-99.00％，钠离子脱除率95.45-99.88％，得到有机酸≤50mg/kg和钠离子≤1.0mg/kg的净化氧化液。

类似的还有专利CN111848325A以及专利CN111807920A披露了通过“混合器-旋液器-油水器-混合器-聚集器”对异丙苯原料进行脱酸处理的方法，可以得到有机酸≤50mg/kg的异丙苯，但是仅仅对异丙苯原料脱酸不足以保证异丙苯氧化液中有机酸也脱除干净，在氧化过程中依然会产生部分有机酸。

现有技术方案在优化对异丙苯氧化液的除酸脱钠步骤时，主要思路是通过装置如离心器来强化分相过程，在流程上仍较为繁琐，对设备投资和运行成本的降低是有限的。

发明内容