[发明专利]一种环氧丙烷的纯化方法

说明书

本发明提供了一种环氧丙烷的纯化方法，所述纯化方法包括：1)将含有水分、含氧杂质和烃类杂质的环氧丙烷用纯度大于等于99.9％的萃取精馏剂在精馏塔中进行萃取精馏，塔顶得到基本上不含水分的环氧丙烷，塔底得到含有水分和含氧杂质的萃取精馏剂富液；2)对含有水分和含氧杂质的萃取精馏剂富液进行再生处理，得到纯度大于等于99.9％的萃取精馏剂贫液，将纯度大于等于99.9％的萃取精馏剂贫液返回精馏塔。即所述方法是将含有水分、甲醇和丙酮等含氧杂质、C5‑C6烃类杂质的环氧丙烷用纯度为99.9％以上的萃取精馏剂在精馏塔中进行萃取精馏，在较低的温度下经过一次萃取精馏即可得到水分低于20ppm的环氧丙烷，所述方法可以高效地去除环氧丙烷中的水分。

技术领域

本发明属于环氧丙烷技术领域，具体涉及一种环氧丙烷的纯化方法。

背景技术

环氧丙烷(Propylene oxide,PO)在化工合成中有着重要的地位，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇，其中聚醚多元醇是合成聚氨酯必备原料，广泛应用于保温材料、家具、弹性体、胶粘剂和涂料等行业，由它衍生出来的下游产品数量庞大且应用广泛。

PO通常是通过丙烯与氧化剂在催化剂存在下反应生成的。工业上是将丙烯与有机氢过氧化物(例如乙苯氢过氧化物、过氧化氢异丙苯或叔丁基过氧化氢)在溶解的钼催化剂或二氧化硅担载二氧化钛的多相催化剂存在下反应来制备。此外，PO还可以通过丙烯与过氧化氢在硅酸钛催化剂存在下反应制备。在这些工艺制备的PO中，通常含成少量的水、烃(通常C₄-C₆烷烃和烯烃)和含氧副产物(例如甲醇、丙酮、甲酸甲酯和醛(乙醛和丙醛)等)等杂质，含有上述杂质的环氧丙烷称为粗环氧丙烷。对于大多数PO应用，尤其是聚合级PO，要求PO纯度高。为了得到符合聚合要求的环氧丙烷，必须将粗环氧丙烷中含有的杂质分离除去，将环氧丙烷含量提纯到99.95wt％以上。

由于甲酸甲酯与环氧丙烷相对挥发度接近于1，乙醛、丙酮与环氧丙烷沸点接近，环氧丙烷与水、甲醇等均形成共沸物等特点，普通精馏的方法已经很难完成环氧丙烷的纯化。相对于其他杂质，粗环氧丙烷中水分的脱除最为重要，因为环氧丙烷在有水存在条件下，会发生水解反应，生成丙二醇(PG)，聚合级环氧丙烷产品中对水分要求很严，通常要求低于50ppm以下。因此必须脱除PO中的水分，使其水分含量降低到一定程度甚至不含水分。

现有技术中公开了萃取精馏的方法，例如，美国专利文献US3578568公开了一种使用乙二醇、丙二醇、乙二醇单甲醚或二乙二醇单甲醚为萃取溶剂，对环氧丙烷进行萃取蒸馏，使之与水、甲醇、丙酮及乙醛分离的方法。美国专利文献US5354430公开了一种分级提纯粗品PO的方法，使用二醇做萃取剂萃取精馏脱甲醇、醛等含氧杂质，再通过C₈烷烃萃取精馏脱烃类杂质，萃取精馏剂经再生后循环套用。

遗憾的是，采用甘醇作为萃取精馏剂精制PO时，在通常的萃取精馏条件下水以及萃取精馏剂会和PO发生反应，从而导致PO收率下降和萃取精馏剂的损失。

为了获得水分较低的PO，同时为了避免在萃取精馏过程中的水、萃取精馏剂和PO发生反应，美国专利文献US5354431公开了一种多级萃取精馏制备纯化PO的方法，粗品PO先在较高的塔釜温度下，经过二醇萃取精馏除去大部分水，再经过烷烃萃取精馏去除含氧杂质、烃类杂质后，在较低的塔釜温度下再用二醇对PO进行萃取精馏，得到基本上不含水分的纯PO。所采用的三甘醇(TEG)萃取精馏剂的再生操作是通过真空精馏完成的。该工艺流程复杂，需要经过两次二醇溶剂的萃取精馏操作。

上述工艺方案中，要么纯化的杂质含量不符合实际应用的需要，要么虽然可以得到基本上不含水分的纯PO，但是其工艺复杂且要求严格，例如需要经过两次二醇萃取精馏。因此，对于简单的、高效的得到基本上不含水分的杂质含量符合要求的纯PO的精制方法仍有强烈的需求。

发明内容