[发明专利]用于处理含NOx或有机氮化合物的环氧乙烷流的方法

说明书

发明领域

本发明涉及通过环氧烷和水的反应制备亚烷基二醇的方法。更具体地说，本发明涉及降低可能在亚烷基二醇-形成反应过程中产生的某些类型的杂质和/或副产物的量的方法。

发明背景

1，2-亚烷基二醇通过将相应的环氧烷和水的混合物加热到高温而制备，在该高温下，水在环氧基团的部位反应以形成连位羟基。因此，环氧乙烷和水反应以形成1，2-乙二醇，而环氧丙烷和水反应以形成1，2-丙二醇。

在这种过程中可能发生各种不需要的副反应。羰基化合物通常经由各种机理形成。例如，亚烷基二醇可以氧化而形成相应的醛和水分子。在所述体系中存在的其它杂质可能反应形成必须从产物中移除的着色体(colorbody)。杂质还可能形成需要被移除的固体。杂质还可能引起反应混合物的不需要的起泡。

这些问题可能出现在亚烷基二醇制备工艺的各个阶段，但是最通常出现在其中反应混合物和/或亚烷基二醇产物暴露于高温条件下的过程中的某点。

例如，其中环氧乙烷和水反应形成二醇产物的乙二醇反应器内部的温度典型地为约150℃以上。在反应物流中存在的杂质通常在那些条件下形成各种有色的固体和/或产生泡沫的副产物。在其中一种或多种反应物流包含NO_x化合物和/或有机氮化合物比如硝基甲烷、2-硝基乙醇和硝基乙烯的情况下，该问题可能特别严重。如在例如美国专利4,822,900和6,511,938中所描述，尤其是当环氧乙烷催化剂包含碱金属硝酸盐组分时，NO_x化合物通常存在，因为它们(或前体比如氨)作为抑制剂或由于其它原因被添加到环氧乙烷制备工艺中。这些NO_x化合物可以与所述流中的有机物种反应，以在工艺流中形成有机氮化合物。当将NO_x或有机氮化合物向下游输送到乙二醇反应器中时，形成的副产物的量可能是明显的。通常地，在主工艺流进入到乙二醇反应器之前，操作特定的吹扫装置以从主工艺流中移除NO_x、有机氮化合物和其它杂质。吹扫装置产生含有大部分的NO_x和有机氮化合物的吹扫流。在这些吹扫流中的环氧乙烷值可以占生产设备的输出量的相当大比例。为了回收这些值，将吹扫流在与其中产生大部分的乙二醇的一个或多个主反应器分离的更小系统中处理成乙二醇，因而可以与主产物流分开地处理杂质问题。在这些吹扫流处理装置中，脱色、固体形成和起泡可能特别严重。

这些问题还可能出现在含有很少量或不含环氧乙烷或乙二醇值的其它工艺废物流中。工艺流可以在高温被汽提以回收例如水，并且在那些流中的杂质可能引起前面所述的不需要的起泡或固体形成。

处理亚烷基二醇以移除醛的一种方法是使混合物与亚硫酸氢盐化合物接触。例如，美国专利6,187,973描述了一种通过使乙二醇与亚硫酸氢盐处理的阴离子交换树脂接触而从乙二醇移除醛的方法。加拿大专利1,330,350描述了将亚硫酸氢盐离子添加到乙二醇混合物中，之后将该混合物与羟基形式的阴离子交换树脂接触，从而移除醛。JP 53-029292描述了一种用于从气流中吸收醛的方法，其中将所述流与浸渍有亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐的活性炭接触。SU 1498752(摘要)描述了使用含有次氯酸钠、溴、对-氯苯磺酸二氯胺或氯琥珀酰胺(chlorosuccinaminde)的第一试剂混合物纯化乙二醇，然后使用亚硫酸氢钠溶液处理该溶液的方法。这些方法全都集中于移除方法，而不是集中于首先减少醛(或其它副产物)的生成的方法。Research Disclosure 465117(Kenneth Mason Publications，Ltd.，2003年1月)描述了将反应物比如亚硫酸盐添加到某些EO/EG工艺流中，用于杂质转化。亚硫酸氢根离子也已经被添加到由环氧乙烷、二氧化碳和水经由碳酸亚乙酯中间产物制备乙二醇的工艺中。

需要一种在亚烷基二醇生产工艺中降低产生的不需要副产物比如醛、着色剂、固体和/或起泡剂的水平的方法。

发明概述