[发明专利]环氧丙烷的纯化方法

说明书

本发明涉及一种环氧丙烷的纯化方法，包括在共沸剂的存在下，含环氧丙烷、以及含水和含氧有机化合物的杂质的原料物流在分离塔精馏的步骤；所述共沸剂选自C4烷烃。所述方法可用于环氧丙烷的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种环氧丙烷的纯化方法。

背景技术

环氧丙烷(PO)主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚的生产，在丙烯衍生物中的产量仅次于聚丙烯，是第二大丙烯衍生物。据统计，2011年，全球用于聚醚多元醇生产的环氧丙烷约占总消费量的66％，用于丙二醇生产的约占17％，用于丙二醇醚生产的环氧丙烷约占6％。2011年，全球环氧丙烷产能为882.2万吨，2016年已突破1000万吨。预计到2020年，环氧丙烷生产能力将达到1200万吨/年，需求量达到1000万吨/年。长期来看，世界范围内环氧丙烷市场前景依然乐观。

预计未来几年环氧丙烷的年需求增长量在4～8％，其中亚洲市场需求量可能增速较快，尤其近年来中国及印度市场对于环氧丙烷消费量较其他国家增加更为迅猛。预计未来五年环氧丙烷的年需求量将达到1300～1400万吨左右。

世界环氧丙烷主要生产地区在西欧、北美和亚洲。国外环氧丙烷产业集中度很高，美国Dow化学和Lyondell公司是世界上最大的生产商，控制了世界环氧丙烷的大部分市场。Dow化学公司分别在美国、德国、巴西等地建有生产装置，均采用氯醇法技术。Lyondell公司分别在美国、法国、荷兰、中国等地建有生产装置，采用共氧化法技术。目前，世界采用氯醇法路线的环氧丙烷产能占总产能的40～45％，共氧化法产能占55～60％。随着环保要求的提高，氯醇法将逐渐被取代。

作为生产环氧丙烷的方法，已知有过氧化氢异丙苯(或乙苯)与丙烯反应的方法。该反应得到的反应溶液中有目的反应产物环氧丙烷，还含有C5～C6烃类、水、醛(甲醛、乙醛、丙醛)及甲醇、丙酮、甲酸甲酯等含氧有机化合物杂质。因此，需要从反应溶液中分离、回收高纯度环氧丙烷的多次精制工序。

环氧丙烷产品对水、醛、醇、酮有严格要求，水会影响聚合物的羟值和发泡性能，醛的含量是环保要求，C5～C6烃类会影响产品的色度，因此，国标对产品纯度有严格要求。

国标中环氧丙烷优等品质量纯度要求为：环氧丙烷≥99.95％，水≤0.02％，乙醛+丙醛≤0.005％，酸≤0.003％。

丙烯环氧化反应产物中，含有水、甲醇、甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、甲酸甲酯等杂质。其中，水、甲醇、乙醛、丙醛、甲酸甲酯等杂质与环氧丙烷形成共沸物或相对挥发度接近于1，普通精馏难以达到环氧丙烷产品标准。为了得到符合聚合要求的高纯度环氧丙烷，必须将环氧丙烷中含有的杂质分离除去。粗环氧丙烷通过脱轻(普通精馏)可以脱除甲醛和大部分的乙醛，脱重(普通精馏)可以脱除丙酮和超过98％的丙醛，和大约50％左右的水。

环氧丙烷的纯化一般采用C7～C20直链和支链烃类和(或)二醇类作为萃取剂。从经济性考虑，环氧丙烷的纯化过程采用C8直链和支链烷烃的混合物作为萃取剂。萃取剂的加入使乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯对环氧丙烷相对挥发度变大，乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯从塔顶移出。

文献CN100537553C公开了一种环氧丙烷的纯化方法，该方法为含有甲酸甲酯作为杂质的环氧丙烷的纯化方法，将碳原子数7～10的烃作为萃取剂，采用萃取蒸馏的方法，萃取蒸馏塔的塔顶获得的馏出液中添加水，进行油水分离操作，将分离的油层再利用于萃取蒸馏塔中，另一方面，将分离的水层除去至系统外，作为萃取蒸馏塔的塔底液得到甲酸甲酯浓度有所降低的环氧丙烷。该技术只可用于可以与萃取剂共沸的沸点低于环氧丙烷的轻组分杂质，而且分相时杂质在水分配比例远大于与杂质在萃取剂分配比例的杂质的脱除。