[发明专利]一种循环丙烯回收的节能工艺

说明书

本发明涉及一种循环丙烯回收的节能工艺，包括以下步骤：含杂质的粗丙烯原料从脱丙烷塔塔顶进入分离后，塔顶得到含轻组分丙烯物流，侧线得到回收的高纯度丙烯物流；脱丙烷塔的塔顶物流经丙烯热泵压缩机增压升温后分为两股：第一股物流进入脱乙烷塔底部，第二股物流作为热源进入脱丙烷塔再沸器的壳侧；从壳侧放热冷凝出来的第二股物流进入脱丙烷塔回流罐，罐内油相作为回流液至脱丙烷塔塔顶；第一股物流进入脱乙烷塔后从塔顶分离得到含轻组分乙烷物流并将其外排，从脱乙烷塔塔底得到的塔釜丙烯物流送至高压丙烯回收塔回流罐。本发明能有效降低能耗并能保证丙烯的收率和循环丙烯的纯度，可用于环氧丙烷装置的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种回收丙烯的工艺，特别是丙烯环氧化反应生成环氧丙烷装置中，回收循环丙烯的节能工艺。

背景技术

环氧丙烷（PO）是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。主要用于生产聚醚、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。

目前环氧丙烷生产方法主要有氯醇法、共氧化法（PO/苯乙烯、PO/叔丁醇）、双氧水法和过氧化氢异丙苯法。氯醇法由于生产过程中会产生大量含氯化钙的废水，环境污染十分严重，国家已停止对新建氯醇法环氧丙烷装置的审批。

共氧化法分为异丁烷共氧化法和乙苯共氧化法两种联产工艺，前者联产叔丁醇，后者联产苯乙烯，生产过程至少包括以下步骤：(1)异丁烷或乙苯氧化生成相应的过氧化物；(2) 相应的过氧化物与过量丙烯反应，生成环氧丙烷和相应的叔丁醇或甲基苄醇，未反应丙烯循环使用；(3) 甲基苄醇脱水，生成苯乙烯。有联产品的共氧化法克服了三废问题，同时联产物可出售，具有良好的市场优越性，竞争优势较强。

双氧水法以丙烯和过氧化氢为原料，过氧化氢完全转化，未反应丙烯循环使用。工艺流程简单，生成过程中只生成环氧丙烷和水，没有其他联产物，投资相对较少，基本无污染，是一种环境友好的工艺。

过氧化氢异丙苯法将异丙苯氧化成过氧化氢异丙苯(CHP)，再用CHP与过量的丙烯环氧化成环氧丙烷，同时得到的二甲基苄醇，再脱水、加氢后生成异丙苯循环使用。该法污染小，无联产物生成，可降低因联产大量副产物带来的市场风险。

在丙烯环氧化反应时，为保证乙苯过氧化氢/叔丁基过氧化氢/双氧水/过氧化异丙苯反应完全，通常使用过量丙烯，如丙烯/过氧化物的摩尔比为2-30，因此反应产物里有大量的丙烯，为了提高环氧化反应的选择性和降低装置的物耗，需要将反应产物中的丙烯进行回收利用，且循环丙烯需要较高的纯度，脱除丙烯中的乙烷、CO₂、CO、丙烷等杂质，避免这些组分在循环体系中的累积。

专利201410355476.7采用高压丙烯回收塔、低压丙烯回收塔和脱丙烷塔的装置来回收丙烯，该装置回收的丙烯中的轻组分如乙烷、CO₂、CO并未脱除，影响了丙烯的纯度，这些惰性组分会在系统中累积，CO₂形成的酸性物质会腐蚀设备，降低装置的操作周期，同时低压丙烯回收塔需要采用-20℃的冷剂使塔顶气冷凝，能耗高，经济性较差。

专利201410355936.6采用高压丙烯回收塔、闪蒸罐、低压丙烯回收塔、丙烯循环压缩机和脱丙烷塔组成的装置来回收丙烯，低压丙烯回收塔塔顶气选用压缩机增压后送回高压丙烯回收塔，避免了-20℃的冷剂的使用，高压丙烯回收塔侧线采出丙烯，塔顶脱除了轻组分如乙烷、CO₂、CO等，有利于丙烯纯度的提高和能耗的降低。然而脱丙烷塔中丙烯和丙烷的沸点接近，很难分离，分离时需要消耗大量的蒸汽和循环水，且轻组分的脱除受到高压丙烯回收塔操作压力的限制，脱除效果不佳，丙烯的纯度仅能达到95%。

发明内容

针对现有技术中丙烯回收存在能耗高的问题，本发明提供一种循环丙烯回收的节能工艺，本发明结合丙烯热泵压缩机，通过工艺改进可有效降低丙烯回收单元的能耗。