Способ и система для получения алкиленоксида Российский патент 2021 года по МПК C07D301/32 C07D303/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к способу получения эпоксиалкана и к системе для получения эпоксиалкана согласно этому способу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1,2-Бутиленоксид (БО) представляет собой гомолог этиленоксида (ЭО) и пропиленоксида (ПО) и имеет молекулярную формулу С₄Н₈О (номер по CAS: 106-88-7). Он является веществом, включающим трехчленную циклическую структуру и обладающим высокой химической активностью, которое в основном применяют в качестве промежуточного соединения для получения мономеров для простых полиэфирполиолов и других синтетических материалов. 1,2-Бутиленоксид также может быть применен для получения вспениваемых полимеров, синтетических каучуков, неионных поверхностно-активных веществ и т.д. Он может заменять ацетон в качестве разбавителя для нитрокрасок и также может применяться в качестве вещества-стандарта в хроматографическом анализе.

Являясь эпоксиалканом, БО имеет в молекулярной структуре большее количество функциональных групп -СН₂-, чем ЭО и ПО. Если БО применяют в качестве мономера для синтеза простого полиэфирполиола, продукт синтеза проявляет высокую гидрофобность и может быть особенно подходящим для водоотталкивающих покрытий, нанесенных на наружную поверхность некоторых зданий и оборудования, к которым предъявляются жесткие требования. Кроме того, полиуретановые материалы, синтезируемые сополимеризацией БО, который применяют в качестве мономера, имеют высокую морозостойкость и особенно подходят для применения в зонах низких температур.

Эпоксиалкановые продукты имеют жесткие ограничения по содержанию воды, альдегидов и изомеров. Присутствие воды влияет на гидроксильное число и свойства вспенивания полимеров. Альдегиды вызывают выделение продуктом запаха и влияют на здоровье людей. Изомеры представляют собой реагент блокирования концевых групп для полимеризованных длинных цепей. Таким образом, национальные стандарты и производственные стандарты в Китае накладывают жесткие требования на чистоту продукта.

Согласно производственным стандартам фирмы BASF, к качеству и чистоте сертифицированного продукта 1,2-бутиленоксида предъявляются следующие требования: содержание БО ≥ 99,5%, содержание изомеров БО ≤ 0,2%, общее содержание альдегидов ≤ 0,05% и содержание воды ≤ 0,03%.

К качеству и чистоте продукта 1,2-бутиленоксида улучшенного качества предъявляются следующие требования: содержание БО ≥ 99,9%, содержание изомеров БО ≤ 0,1%, общее содержание альдегидов ≤ 0,015% и содержание воды ≤ 0,005%.

Сырой (неочищенный) эпоксиалкан, получаемый в реакции, обычно содержит загрязняющие вещества, такие как вода, метанол, ацетон и метилформиат, и, поскольку эти загрязняющие вещества образуют с эпоксиалканом азеотропную смесь, или их относительная летучесть близка к 1, у получаемого эпоксиалкана после обычной очистки перегонкой трудно обеспечить соответствие стандартам чистоты для БО. Для очистки эпоксиалканов в качестве экстрагентов (экстрагирующих веществ) обычно применяют С7~С20 неразветвленные и разветвленные углеводороды и/или диолы. В целях экономии для очистки эпоксиалканов в качестве экстрагента применяют смесь неразветвленных и разветвленных С8 алканов. Добавление экстрагента повышает летучесть ацетальдегида, воды, метанола и метилформиата относительно летучести эпоксиалкана, что позволяет извлекать ацетальдегид, воду, метанол и метилформиат из головной части колонны и рециркулировать экстрагент.

Продуктами эпоксидирования бутилена главным образом являются БО и его изомеры, такие как 1,4-бутиленоксид, 2,3-бутиленоксид и эпоксиизобутан. Ввиду присутствия воды БО и его изомеры неизбежно подвергаются гидролизу в процессе очистки бутиленоксида, образуя 1,2-бутандиол и соответствующие диолы, и реакция гидролиза продолжается в течение длительного времени.

Если находящиеся в экстрагенте диолы не отделяют и не удаляют, то они накапливаются в экстрагенте, и их содержание в циркулирующем экстрагенте становится избыточно высоким, в результате чего эффективность экстракции экстрагентом будет снижаться даже до полной потери экстрагирующей способности. Однако в большинстве своем диолы растворимы в воде и органических растворителях, таких как бутиленоксид. Диол может быть удален промывкой водой в процессе разделения жидкость-жидкость, но эффективность удаления является низкой, и этот способ удаления также усиливает гидролиз бутиленоксида, что приводит к потерям продукта БО.

Кроме того, учитывая то, что температура кипения диола выше температуры кипения состоящего из С8 углеводородов экстрагента, диол накапливается и циркулирует одновременно с экстрагентом при рециркуляции экстрагента в системе, в результате чего эффективность экстракции экстрагентом снижается. Таким образом, необходимо снижать концентрацию диола в экстрагенте.

Кроме того, 1,2-бутиленоксид гидролизуется с образованием 1,2-бутандиола, и растворимость 1,2-бутандиола в воде меньше растворимости БО.

1,2-Бутеноксид реагирует с метанолом с образованием простого монометилового эфира 1-бутандиола (связь простого эфира образуется на атоме углерода терминальной эпоксигруппы) и простого монометилового эфира 2-бутандиола (связь простого эфира образуется на атоме углерода эпоксигруппы в положении 2). При этом простой монометиловый эфир 1-бутандиола и простой монометиловый эфир 2-бутандиола плохо растворимы в воде.

1,2-Бутеноксид может подвергаться полимеризации с образованием полимеров, таких как димерный бутиленоксид и полибутиленоксид.

1,2-Бутеноксид реагирует с активными водородсодержащими соединениями, такими как вода, двухосновные спирты или многоосновные спирты, с образованием простого полиэфира 1,2-бутандиола и его производных. Простой полиэфир 1,2-бутандиола и его производные представляют собой нелетучие вязкие жидкости, от бесцветных до коричневых, которые по большей части растворимы в кетонах, спиртах, сложных эфирах, углеводородах и галогенированных углеводородах; простой эфир поли-1,2-бутандиола и его низко молекулярные производные растворимы в воде, и их растворимость в воде снижается по мере повышения их молекулярной массы и повышения температуры.

Большинство вышеуказанных побочных продуктов реакций и производных плохо растворимы в воде и не могут быть удалены промывкой водой. Если для очистки БО применяют способ экстракционной перегонки, то побочные продукты и производные накапливаются в экстрагенте, снижая эффективность экстракции экстрагентом. Таким образом, необходимо снизить концентрацию побочных продуктов и производных в экстрагенте.

Например, в US 4402794 рассмотрено применение углеводородов, содержащих от 7 до 9 атомов углерода, предпочтительно н-октана, в качестве экстрагента для однократной экстракционной ректификации с целью отделения воды, метанола, ацетона, метилформиата и других загрязняющих веществ, содержащихся в растворе сырого БО. Органический слой, отделяемый фазовым сепаратором в головной части колонны экстракционной перегонки, направляют в ректификационную колонну для перегонки и отделения метанола, ацетона и т.д.; поток из кипятильника колонны, поступающий из колонны экстракционной перегонки, направляют в колонну экстракционной ректификации, и часть жидкости из кипятильника колонны, поступающей из колонны экстракционной ректификации, отводят. Согласно этому способу, жидкость из кипятильника колонны, содержащую экстрагент и 1,2-бутандиол, отводят для предотвращения накопления 1,2-бутандиола в экстрагенте. Из-за низкого содержания 1,2-бутандиола в отводимом потоке, для обеспечения чистоты экстрагента из кипятильника колонны необходимо отводить большое количество экстрагента, то есть при этом теряется большое количество экстрагента.

В US 4772732 рассмотрен способ очистки бутиленоксида с помощью анионообменной смолы и адсорбента. Анионообменная смола удаляет кислоту и дегидрированные загрязняющие вещества, в то время как адсорбент удаляет воду из веществ, загрязняющих бутиленоксид. В зависимости от концентрации загрязнений, этапы очистки могут быть проведены по отдельности или в комбинации, и способ может быть выполнен в периодическом режиме в реакторе или в непрерывном режиме в колонне. Выбранная ионообменная смола представляет собой сульфонированную макросетчатую анионообменную смолу, и выбранный адсорбент представляет собой молекулярное сито. Способ отличается высокой стоимостью, процесс адсорбции и десорбции также сложен для выполнения, и производительность обработки невелика.

Таким образом, в уровне техники все еще имеется необходимость создания способа получения эпоксиалкана с небольшими потерями и высокой чистотой экстрагента, с высоким выходом эпоксиалкана и низким потреблением энергии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в устранении указанных выше недостатков уровня техники и в создании способа получения эпоксиалкана с малыми потерями экстрагента, высокой чистотой циркулирующего экстрагента, высоким выходом эпоксиалкана и низким потреблением энергии.

В частности, первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения эпоксиалкана, включающему: разделение в разделительной колонне первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол; извлечение потока продукта, содержащего эпоксиалкан, из верхней части разделительной колонны; и отведение экстрагента, в основном в виде потока из кипятильника колонны, из нижней части разделительной колонны, причем способ характеризуется тем, что дополнительно включает извлечение второго потока, содержащего азеотроп экстрагента и диола, из бокового выпуска разделительной колонны, расположенного ниже точки подачи.

Второй аспект настоящего изобретения относится к другому способу получения эпоксиалкана, включающему:

1) введение потока сырого продукта, содержащего эпоксиалкан, и потока экстрагента в первую ректификационную колонну и извлечение первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол, из кипятильника первой ректификационной колонны;

2) применение способа согласно первому аспекту для введения первого потока в разделительную колонну для разделения.

Третий аспект настоящего изобретения относится к системе для получения эпоксиалкана, которая включает:

1) разделительную колонну, в которой боковой выпуск для продукта расположен в средней и нижней частях колонны;

2) кубовый ребойлер колонны, который расположен в нижней части разделительной колонны и предназначен для повторного кипячения части кубового потока разделительной колонны и ее возврата в разделительную колонну;

3) охлаждающее устройство, присоединенное к боковому выпуску продукта из разделительной колонны, предназначенное для охлаждения и фазового разделения жидкофазного потока, извлекаемого из бокового выпуска для продукта.

Авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что экстрагент и загрязняющий тяжелый диольный компонент могут образовывать азеотроп, в частности, азеотроп с низкой температурой кипения (при нормальном давлении температура кипения н-октана составляет 125~127°С, температура кипения 1,2-пропиленгликоля составляет 188,2°С, и температура кипения получаемого азеотропа составляет 122,7°С). Азеотроп относится к гетерогенным азеотропам. После разделения фаз азеотропа концентрация экстрагента в легкой фазе в верхнем слое достигает 99,6% масс., и концентрация экстрагента в тяжелой фазе в нижнем слое составляет только 12% масс. Извлечение части жидкофазного потока в определенной точке из бокового выпуска разделительной колонны позволяет получать азеотроп экстрагента и загрязняющего тяжелого диольного компонента. Азеотроп может быть подвергнут простому охлаждению и разделению на фазы для извлечения загрязняющих тяжелых диольных компонентов из системы циркуляции экстрагента; такой способ позволяет очищать циркулирующий экстрагент, повышать чистоту экстрагента, снижать потери экстрагента и повышать выход эпоксиалкана.

Кроме того, рассматриваемый способ получения эпоксиалкана согласно настоящему изобретению также позволяет снижать потребление энергии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 схематически представлена структурная схема способа согласно одному из предпочтительных воплощений настоящего изобретения.

На Фиг. 2 схематически представлена структурная схема способа согласно другому предпочтительному воплощению настоящего изобретения.

На Фиг. 3 схематически представлена структурная схема способа, представленного в документе US 4402794 согласно уровню техники.

На чертежах одинаковые компоненты представлены одними и теми же обозначениями. Изображения приведены не в масштабе.

Описание обозначений:

1. Первый поток

2. Поток экстрагента

3. Поток продукта, содержащего эпоксиалкан

4. Поток, подаваемый в первый ребойлер

5. Поток, извлекаемый из первого ребойлера

6. Поток, подаваемый в устройство очистки экстрагента

7. Поток загрязняющего тяжелого компонента - отходящий поток

8. Поток, извлекаемый из устройства очистки экстрагента

9. Второй поток

10. Охлажденный второй поток

11. Легкая фаза

12. Тяжелая фаза

31. Поток продукта, содержащего 1,2-бутиленоксид

A. Первый ребойлер

B. Устройство очистки экстрагента

C. Разделительная колонна

D. Охлаждающее устройство

E. Фазовый сепаратор.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОПЛОЩЕНИЙ

Все публикации, патентные заявки, патенты и другие литературные источники, цитируемые в настоящей работе, полностью включены в настоящее описание посредством ссылки. Если не указано иное, каждая из методик и научная терминология, упоминаемая в описании, имеет значение, хорошо известное специалистам в данной области техники. При наличии противоречия приоритет имеют определения, приведенные в настоящем описании.

Если в настоящем описании для описания материалов, веществ, способов, этапов, устройств или компонентов упомянуто определение "хорошо известно специалистам в данной области техники", "согласно уровню техники" или аналогичные термины, то объекты, имеющие это определение, включают объекты, обычно применяемые в области техники, к которой относится изобретения, и также включают объекты, которые обычно не применяют в настоящее время, но могут применяться в данной области техники как подходящие для аналогичных целей.

Граничные и любые величины диапазонов, рассмотренных в настоящей работе, не ограничены цитируемыми диапазонами или величинами; напротив, такие диапазоны или величины должны рассматриваться как включающие величины, близкие к указанным диапазонам или величинам. Что касается численных диапазонов, то граничные величины различных диапазонов, граничные величины и отдельные величины, и отдельные величины можно комбинировать друг с другом с образованием одного или более новых численных диапазонов, которые следует рассматривать как специально указанные в настоящем тексте.

Кроме содержания, подробно изложенного в настоящем описании, любой вопрос или объект, не упомянутый в настоящем описании, непосредственно относится к сведениям, хорошо известным в данной области техники, в которые не нужно вносить никаких изменений. Кроме того, любое воплощение, рассмотренное в настоящем описании, может быть свободно скомбинировано с одним или более другими воплощениями, рассмотренными в настоящем описании, и любые из сформулированных таким образом технических решений или технических идей должны рассматриваться как часть оригинального изобретения или оригинальной записи настоящего изобретения, но не как новое изобретение, которое не было рассмотрено или предположено настоящим изобретением, за исключением тех случаев, в которых специалист в данной области техники полагает, что такая комбинация является очевидно необоснованной.

Если ясно не указано иное, упоминаемое в настоящей работе давление означает абсолютное давление.

Если в настоящем описании ясно не указано иное, то выражения "первый" и "второй" не указывают на приоритетный порядок, а лишь применяются для указания различия; например, выражения "первый" и "второй" во фразах "первый поток" и "второй поток" применяются лишь для того, чтобы отличить эти два потока друг от друга. Следует отметить, что диол, находящийся в системе согласно настоящему изобретению, означает различные вещества, содержащие две спиртовых гидроксильных группы (-ОН), которые в основном образуются в реакционных и разделительных установках из эпоксиалкана и его изомеров в процессе получения эпоксиалкана; примеры диола могут включать 1,2-пропандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол и подобные соединения. Что касается концентрации диола в первом потоке, поскольку эпоксиалкан и его изомеры при проведении очистки в присутствии воды непрерывно гидролизуются с образованием соответствующего диола, то указанная концентрация диола непрерывно повышается из-за непрерывного протекания реакции гидролиза.

Авторы настоящего изобретения применяли программное обеспечение моделирования способа Aspen Plus и неслучайный термодинамический способ разделения двух жидкостей (Non-Random Two-Liquid, NRTL) для проведения полномасштабного моделирования вышеописанного способа получения эпоксиалкана. В результате было обнаружено, что, если отношение растворителя находится в диапазоне от 3 до 4, содержание 1,2-пропандиола в экстрагенте составляет 0, 13% масс., и 36% масс., соответственно, то относительная летучесть ПО относительно различных загрязняющих веществ в смеси снижается, то есть при проведении процесса содержание 1,2-пропандиола в циркулирующем экстрагенте повышается, что затрудняет очистку от ПО до полной ее невозможности. Поскольку температура кипения образующегося 1,2-пропандиола выше температуры кипения самого тяжелого компонента (экстрагента) в системе, то при отделении тяжелого компонента для такого отделения требуется дополнительное разделительное оборудование и повышенное потребление энергии.

Авторами настоящего изобретения также было обнаружено, что концентрация диола постепенно повышается от головной части разделительной колонны к кипятильнику колонны, но достигает пика постоянной концентрации в определенной точке и затем снижается, причем пик концентрации представляет собой концентрацию азеотропа, образованного диолом и экстрагентом. Дополнительное исследования системы 1,2-пропандиол + н-октан показало, что отношение содержания 1,2-пропандиола к содержанию н-октана в азеотропной смеси составляет 5,65% масс.: 94,35% масс. при атмосферном давлении. При повышении давления пропорция 1,2-пропандиольного компонента в азеотропной смеси повышается, и азеотроп превращается в азеотроп с неоднородной фазой. После разделения фаз азеотропа отношение содержания 1,2-пропандиола к содержанию н-октана в компоненте легкой фазы составляет 0,38% масс.: 99,62% масс., и отношение содержания 1,2-пропандиола к содержанию н-октана в компоненте тяжелой фазы составляет 88,24% масс. : 11,76% масс. Учитывая это, извлечение азеотропа из бокового выпуска, находящегося в указанном положении, позволяет эффективно удалять загрязняющие диолы из циркулирующего экстрагента. Кроме того, при температуре 20°С плотности загрязняющих диолов и экстрагента значительно различаются. Например, плотность 1,2-пропандиола при 20°С составляет 1036,2 кг/м³, а плотность н-октана составляет 703,0 кг/м³, и более высокая разность плотностей позволяет с успехом проводить разделение посредством охлаждения в традиционном охлаждающем устройстве и выполнять разделение жидкость-жидкость в обычной разделительной емкости, без необходимости применения высокоэффективного оборудования для разделения жидкость-жидкость. Таким образом, азеотропный поток может быть извлечен из бокового выпуска разделительной колонны для эффективного удаления загрязняющих диолов и обеспечения высокой чистоты циркулирующего экстрагента и эффективности экстракции. Кроме того, простое охлаждение позволяет разделять экстрагент и диол путем разделения фаз, после чего экстрагент, находящийся в азеотропной смеси, извлекаемой из бокового выпуска, может быть отправлен на рециркуляцию с целью снижения концентрации диола и увеличения срока службы экстрагента. Указанная точка является наилучшим и наиболее экономически оправданным местом экстракции азеотропа.

Предпочтительно рабочие условия в разделительной колонне включают: температуру от 20 до 95°С, предпочтительно от 30 до 85°С, давление от 0,02 до 0,4 МПа (абс.), предпочтительно от 0,10 до 0,32 МПа (абс.), и количество теоретических тарелок разделительной колонны от 15 до 80, предпочтительно от 20 до 65, более предпочтительно от 20 до 50. Количество тарелок считают от головной части колонны к кипятильнику колонны, то есть конденсатор в головной части колонны считается первой теоретической тарелкой, и ребойлер колонны типа кипятильника считается последней теоретической тарелкой.

Предпочтительно, на основании состава и распределения экстрагента в ректификационной колонне, точка извлечения второго потока из бокового выпуска разделительной колонны расположена на уровне 1-ой - 8-ой тарелок, считая снизу, предпочтительно на уровне 2-ой - 6-ой тарелок, считая снизу, и более предпочтительно на уровне 2-ой - 4-ой тарелок, считая снизу.

Согласно одному из предпочтительных воплощений настоящего изобретения, эпоксиалкан представляет собой пропиленоксид, диол представляет собой 1,2-пропандиол, и точка расположения бокового выпуска для извлечения имеет температуру от 100 до 175°С, предпочтительно от 110 до 170°С.

Согласно другому предпочтительному воплощению настоящего изобретения, эпоксиалкан представляет собой бутиленоксид, диол представляет собой 1,2-бутандиол, и точка расположения бокового выпуска для извлечения имеет температуру от 120 до 150°С, предпочтительно от 125 до 145°С.

В частности, если давление в разделительной колонне согласно настоящему изобретению устанавливают в диапазоне от 0,02 до 0,40 МПа (абс.) и более предпочтительно от 0,10 до 0,32 МПа (абс.), и температура азеотропа может составлять от 80 до 180°С и более предпочтительно от 110 до 170°С, то это приводит к циркуляции экстрагента с высокой чистотой и высоким выходом. Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что если рабочее давление в системе согласно настоящему изобретению слишком низко, например, менее 0,02 МПа (абс.), то температура в головной части разделительной колонны оказывается низкой, и экономичное охлаждение водой, полученной при естественном воздушном охлаждении, не может быть применено для охлаждения потока, отбираемого из головной части колонны; если же рабочее давление слишком высоко, например, более 0,40 МПа (абс), то температура в кипятильнике разделительной колонны слишком высока, пропиленгликоль в системе согласно настоящему изобретению подвергается дегидратации, полимеризации и другим реакциям, с образованием новых загрязняющих веществ, что еще более затрудняет разделение.

Согласно другому конкретному воплощению настоящего изобретения, для дополнительного повышения чистоты экстрагента, повышения выхода эпоксиалкана и снижения потерь экстрагента, второй поток, извлекаемый из бокового выпуска разделительной колонны, охлаждают и подвергают разделению фаз жидкость-жидкость. Легкую фазу возвращают в разделительную колонну, а тяжелую фазу рассматривают как тяжелые загрязняющие компоненты для отведения. Такая методика может значительно повысить чистоту экстрагента, снизить потери экстрагента и повысить выход эпоксиалкана.

Согласно одному из предпочтительных воплощений, для дополнительного повышения чистоты экстрагента, снижения потерь экстрагента и повышения выхода эпоксиалкана способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает: расположение устройства очистки экстрагента между нижней частью впускного отверстия разделительной колонны для ввода первого потока и кубовой частью разделительной колонны; также отбор части потока, извлекаемого из кипятильника разделительной колонны, рассматриваемой в качестве третьей части потока, и ее подачу в устройство для очистки экстрагента на обработку с получением, соответственно, паровой фазы или парожидкостной смеси в качестве легкого компонента и жидкой фазы в качестве тяжелого компонента, возврат легкого компонента в разделительную колонну и подачу тяжелого компонента на последующую обработку.

Для дополнительного повышения чистоты экстрагента в способе согласно настоящему изобретению, третья часть потока содержит от 2 до 20% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Кроме того, устройство для очистки экстрагента предпочтительно представляет собой перегонную колонну или второй ребойлер.

Предпочтительным решением настоящего изобретения является размещение дополнительного ребойлера в нижней части традиционной разделительной колонны, снабженной ребойлером, то есть в нижней части разделительной колонны устанавливают два ребойлера. Что касается вновь устанавливаемого устройства, такая конфигурация может снизить затраты на оборудование, снизить количество потерь экстрагента и повысить качество продукта; она также особенно подходит для модификации и усовершенствования существующих устройств, поскольку требует лишь небольшой модификации и незначительных вложений и может давать очевидный эффект снижения количества потерь экстрагента. Таким образом, в особенно предпочтительном случае устройством для очистки экстрагента является второй ребойлер, и второй ребойлер представляет собой ребойлер типа кипятильника (kettle-type reboiler).

Предпочтительно, высота первого ребойлера и устройства для очистки экстрагента относительно кубовой части разделительной колонны такова, что разность температур между температурой первого ребойлера и температурой устройства для очистки экстрагента составляет ≤ 5°С, предпочтительно ≤ 3°С. Согласно настоящему изобретению, основная функция устройства очистки экстрагента состоит в очистке экстрагента. В идеальном случае не существует разности температур между первым ребойлером, устройством для очистки экстрагента и кипятильником разделительной колонны, однако, принимая во внимание различные факторы, влияющие на реальный промышленный способ получения, настоящее изобретение допускает разность между температурой первого ребойлера и температурой устройства для очистки экстрагента, составляющую ≤ 5°С, предпочтительно ≤ 3°С.

Согласно особенно предпочтительному воплощению, и первый ребойлер, и устройство для очистки экстрагента согласно настоящему изобретению расположены у кипятильника разделительной колонны. Такая конфигурация может значительно повышать чистоту экстрагента, снижать потери экстрагента и повышать выход эпоксиалкана.

Предпочтительно отношение площади теплообмена первого ребойлера к площади теплообмена второго ребойлера составляет (2~5):1.

Предпочтительно, массовое процентное отношение содержания экстрагента к содержанию эпоксиалкана в первом потоке составляет (2~25):1, предпочтительнее (3~20):1 и более предпочтительно (3~13):1.

Первый ребойлер предпочтительно представляет собой любой ребойлер, выбранный из группы, состоящей из термосифонного ребойлера, ребойлера типа кипятильника и ребойлера с принудительной циркуляцией.

Предпочтительно эпоксиалкан представляет собой пропиленоксид, бутиленоксид или изомер бутиленоксида, более предпочтительно, эпоксиалкан представляет собой бутиленоксид, и особенно предпочтительно эпоксиалкан представляет собой 1,2-бутиленоксид.

Предпочтительно диол включает гидролизат эпоксиалкана и/или гидролизат изомеров эпоксиалкана.

Сырьем для способа получения согласно настоящему изобретению является первый поток, содержащий эпоксиалкан, экстрагент и диол; первый поток предпочтительно представляет собой поток продукта экстракции, получаемый в результате экстракционной ректификации продукта реакции эпоксидирования алкенов. Очищенный экстрагент, получаемый способом согласно изобретению, может быть возвращен в колонну экстракционной ректификации для рециркуляции.

Экстрагенты, применяемые для очистки эпоксиалканов, хорошо известны в данной области техники. Обычно в качестве экстрагента применяют С7~С20 неразветвленные и разветвленные углеводороды и/или диолы. В целях экономии в качестве экстрагента применяют смесь С8 неразветвленных и разветвленных алканов, таких как н-октан, изооктан и 2-метилгептан. Для снижения стоимости экстрагента предпочтительно выбирают смеси.

Согласно одному из предпочтительных воплощений настоящего изобретения, после проведения ректификации в разделительной колонне первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол, поток из кипятильника разделительной колонны включает экстрагент и тяжелые компоненты. В случае, например, бутиленоксида эти тяжелые компоненты включают 1,2-бутандиол, простой монометиловый эфир 1-бутандиола, простой монометиловый эфир 2-бутандиола, димерный бутиленоксид, полибутиленоксид, простой эфир поли-1,2-бутандиола и его производные или смеси перечисленных веществ. В случае, например, пропиленоксида эти тяжелые компоненты включают 1,2-пропиленгликоль, простой монометиловый эфир пропиленгликоля, димерный пропиленоксид, полипропиленоксид, простой эфир полипропиленгликоля и его производные или смеси перечисленных веществ.

В общем, эффективность разделения при экстракционной перегонке является постоянной при неизменной чистоте экстрагента. Однако, как указано в настоящем описании, во время очистки могут происходить побочные реакции, приводящие к образованию загрязняющего диола и его производных, и, поскольку образование загрязняющих веществ неизбежно, они накапливаются и циркулируют в системе. Загрязняющие вещества негативно влияют на экстракционную перегонку и снижают эффективность экстракции экстрагентом. Если экстрагент сразу отводят наружу, это приводит к большим потерям экстрагента, и содержание загрязняющего тяжелого компонента в экстрагенте относительно невелико. В предпочтительном воплощении настоящего изобретения простое добавление небольшого устройства для очистки экстрагента позволяет увеличить концентрацию тяжелых компонентов в отходящем потоке (то есть тяжелого компонента в жидком виде, получаемого в устройстве очистки экстрагента) в два раза или более и снизить количество отводимого экстрагента более чем наполовину. При осуществлении настоящего изобретения, после длительного периода работы, при условии, что отводимое наружу количество экстрагента остается тем же самым, содержание тяжелых загрязняющих компонентов в циркулирующем экстрагенте составляет 50% по сравнению со схемой его полного отведения наружу. Если применяют схему полного отведения экстрагента наружу, то для повышения качества получаемого эпоксиалкана необходимо снизить выход эпоксиалкана, поскольку, в противном случае нельзя гарантировать высокое качество продукта.

Ниже настоящее изобретение раскрыто более подробно со ссылкой на чертежи; при этом следует отметить, что объем настоящего изобретения не ограничен ими, а определяется прилагаемой формулой изобретения.

Как показано на Фиг. 1, первый поток 1, содержащий эпоксиалкан, экстрагент и диол, направляют в разделительную колонну С, поток 3 продукта, содержащего эпоксиалкан, извлекают из головной части разделительной колонны, и поток 2 экстрагента извлекают из кубовой части разделительной колонны, и удаленный экстрагент может быть возвращен в указанную колонну экстракционной ректификации (не показано на схеме) для рециркуляции. Первый ребойлер А установлен в нижней части разделительной колонны С, и с потоком 4, подаваемым в первый ребойлер, жидкость из кипятильника колонны поступает в первый ребойлер А для нагрева, в результате чего получают поток 5 из первого ребойлера и возвращают его в нижнюю часть разделительной колонны С; второй поток 9, содержащий экстрагент и бинарный азеотроп, извлекают из бокового выпуска разделительной колонны С и направляют в охлаждающее устройство D для охлаждения, в результате чего получают охлажденный второй поток 10, и затем охлажденный второй поток 10 направляют в фазовый сепаратор Е (такой как традиционная разделительная емкость) для разделения фаз жидкость-жидкость; легкую фазу 11 (в основном содержащую экстрагент) возвращают в разделительную колонну для рециркуляции, и тяжелую фазу 12 (в основном содержащую диол) отводят из системы.

Как показано на Фиг. 2, первый поток 1, содержащий эпоксиалкан, экстрагент и диол, направляют в разделительную колонну С, поток 3 продукта, содержащего эпоксиалкан, извлекают из головной части разделительной колонны, и поток 2 экстрагента извлекают из кубовой части разделительной колонны; второй поток 9, содержащий азеотроп экстрагента и диол, извлекают из бокового выпуска разделительной колонны С и направляют в охлаждающее устройство D для охлаждения, в результате чего получают охлажденный второй поток 10, и затем охлажденный второй поток 10 направляют в фазовый сепаратор Е для разделения фаз жидкость-жидкость; легкую фазу 11 (в основном содержащую экстрагент) возвращают в разделительную колонну для рециркуляции, и тяжелую фазу 12 (в основном содержащую диол) отводят из системы; при этом первый ребойлер А и устройство В для очистки экстрагента расположены в кубовой части разделительной колонны С, с потоком 4, подаваемым в первый ребойлер, часть жидкости из кипятильника колонны поступает в первый ребойлер А для нагрева, в результате чего получают поток 5 из первого ребойлера; поток 5 из первого ребойлера, направляют рециклом обратно в нижнюю часть разделительной колонны С, с потоком 6, подаваемым в устройство очистки экстрагента, часть потока из кипятильника колонны поступает в устройство В для очистки экстрагента, в результате чего получают поток 8 из устройства очистки экстрагента в виде легкого компонента в паровой фазе, и поток загрязняющего тяжелого компонента - отходящий поток 7 в виде жидкой фазы тяжелого компонента после нагревания, причем поток 8 из устройства для очистки экстрагента возвращают в нижнюю часть разделительной колонны С, и поток загрязняющего тяжелого компонента - отходящий поток 7 отводят из кубовой части устройства В для очистки экстрагента.

Авторы настоящего изобретения применяли программное обеспечение моделирования процесса Aspen Plus и термодинамический способ NRTL для проведения полномасштабного моделирования вышеописанного способа получения эпоксиалкана, в котором состав подаваемого материала включал 98,99% масс. пропиленоксида (ПО), 0,1% масс. ацетальдегида, 0,1% масс. метанола, 0,01% масс. метилформиата и 0,8% масс. воды; масштаб выпуска продукции установки: 100000 тонн/год продукта ПО с чистотой ≥ 99,99% масс., продолжительность работы в течение года: 8000 часов; на основании этого скорость подачи сырого ПО: 12643 кг/час, температура подаваемого материала: 50°С, и давление подаваемого материала: 300 кПа. Требования к конструкции: скорость потока продукта ПО: 12500 кг/час, содержание ПО: ≥ 99,99% масс., содержание метилформиата: ≤ 5 масс. частей на миллион, содержание воды: ≤ 10 масс. частей на миллион, и содержание ацетальдегида: ≤ 5 масс. частей на миллион.

Условия проведения способа представлены ниже в Таблице 1, и экспериментальные результаты представлены в Таблице 2.

Как показывают данные Таблицы 2, когда содержание пропиленгликоля в циркулирующем экстрагенте накапливается до 2% масс., для достижения тех же параметров продукта с помощью традиционного способа требуется более высокое отношение растворителя и более высокое потребление энергии. Можно видеть, что способ удаления загрязняющих диолов из бокового выпуска согласно настоящему изобретению имеет очевидные преимущества.

На Фиг. 3 представлен способ согласно предшествующему уровню техники, в котором подаваемый поток 1, содержащий 1,2-бутиленоксид и экстрагент, направляют в разделительную колонну С, поток продукта 31, содержащего 1,2-бутиленоксид, извлекают из головной части разделительной колонны, и поток 2 экстрагента извлекают из кубовой части разделительной колонны; в кубовой части разделительной колонны С установлен первый ребойлер А; поток 4, подаваемый в первый ребойлер, направляет жидкость из кипятильника колонны в первый ребойлер А для нагрева, и поток 5 из первого ребойлера, получаемый после нагревания, направляют в нижнюю часть разделительной колонны С; поток 2 экстрагента отделяется в виде потока загрязняющего тяжелого компонента - отходящего потока 7 для отведения из разделительной системы. Поскольку экстрагент и тяжелые компоненты отводят для снижения накопления в экстрагенте побочных продуктов реакции и производных, происходит потеря большого количества экстрагента.

Настоящее изобретение также относится к системе для получения эпоксиалкана, которая включает:

1) разделительную колонну, в нижней части которой имеется боковой выпуск для продукта;

2) кубовый ребойлер колонны, расположенный в нижней части разделительной колонны, с помощью которого повторно нагревают часть кубового потока разделительной колонны и возвращают ее в разделительную колонну;

3) охлаждающее устройство, соединенное с боковым выпуском для продукта из разделительной колонны, которое применяют для охлаждения и разделения фаз жидкофазного материала, извлекаемого из бокового выпуска для продукта.

Предпочтительно, количество тарелок в разделительной колонне составляет от 15 до 80, если количество тарелок считают от кипятильника колонны до головной части колонны, и боковой выпуск для продукта расположен на уровне 1-ой - 8-ой тарелок, предпочтительно 2-ой - 6-ой тарелок.

Предпочтительно легкую фазу, получаемую охлаждением и разделением фаз в охлаждающем устройстве, возвращают в разделительную колонну, и тяжелую фазу отводят. Как указано выше, плотности загрязняющих диолов и экстрагента значительно различаются, и загрязняющие диолы и экстрагент могут быть разделены простым охлаждением и разделением фаз. Таким образом, охлаждающее устройство может представлять собой любое из устройств, способных выполнять вышеуказанные функции охлаждения и разделения фаз.

Предпочтительно система также включает устройство для очистки экстрагента, причем устройство для очистки экстрагента расположено в средней или нижней части разделительной колонны; в устройство для очистки экстрагента поступает часть кубового материала разделительной колонны, и в устройстве происходит очистка, состоящая в удалении тяжелого компонента в жидкой фазе, имеющего более высокую температуру кипения, чем экстрагент, в результате чего получают легкий компонент в паровой фазе или парожидкостной смешанной фазе, который в основном состоит из экстрагента, и легкий компонент возвращают в разделительную колонну.

Устройство для очистки экстрагента предпочтительно представляет собой ребойлер, более предпочтительно ребойлер типа кипятильника.

Предпочтительно отношение площади теплообмена кубового ребойлера разделительной колонны к площади устройства для очистки экстрагента составляет (2~5):1. То есть отношение скорости потока, направляемого в кубовый ребойлер колонны, к скорости потока материала, направляемого в ребойлер, служащий устройством очистки экстрагента, составляет (2~5):1.

Предпочтительно количество тарелок в разделительной колонне составляет от 15 до 80, если количество тарелок считают от головной части колонны к кипятильнику колонны, и точка подачи в устройство очистки экстрагента расположена на уровне от 0-й до 4-й тарелок, считая снизу, предпочтительно от 0-й до 2-й тарелок, считая снизу.

Предпочтительно точка подачи в устройство очистки экстрагента располагается выше точки подачи в кубовый ребойлер на 0~4 тарелки.

Предпочтительно устройство для очистки экстрагента соединено с разделительной колонной трубопроводом.

Настоящее изобретение дополнительно раскрыто ниже с помощью конкретных примеров. Результаты приведенных примеров и сравнительных примеров получены после 800 часов соответствующей работы системы. Состав продуктов определяли методом газовой хроматографии в соответствии с Национальным Китайским Стандартом GB/T9722-2006. Термин "масс. части на миллион" означает концентрацию, выраженную в массовых частях на миллион.

ПРИМЕР 1

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 12:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия первого ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс., и из бокового выпуска извлекают обогащенный диолом поток.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,81%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,043%.

ПРИМЕР 2

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, и боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,82%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,046%.

ПРИМЕР 3

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 8:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,84%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,047%.

ПРИМЕР 4

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,83%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,048%.

ПРИМЕР 5

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой смесь насыщенных С8 алканов, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 125°С, содержание диола составляет 5,01% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,80%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,049%.

ПРИМЕР 6

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 15, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 1-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,12 МПа (абс.), температура составляет 73°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 135°С, содержание диола составляет 5,93% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,83%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,042%.

ПРИМЕР 7

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 45, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 3-й теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,13 МПа (абс), температура составляет 76°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 137,5°С, содержание диола составляет 6,16% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,84%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,041%.

ПРИМЕР 8

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 60, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 4-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,15 МПа (абс.), температура составляет 77°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 138°С, содержание диола составляет 6,21% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,84%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,040%.

ПРИМЕР 9

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид, экстрагент и диол, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 65, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 6-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,17 МПа (абс.), температура составляет 80°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 142°С, содержание диола составляет 6.60% масс, и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-бутиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,85%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,039%.

ПРИМЕР 10

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и диол, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 20, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 1-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 34,1°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 112,8°С, содержание диола составляет 6,86% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,85%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,035%.

ПРИМЕР 11

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и диол, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,16 МПа (абс.), температура составляет 47,9°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 134,8°С, содержание диола составляет 8,14% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,86%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,030%.

ПРИМЕР 12

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 1, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и диол, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 40, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,32 МПа (абс), температура составляет 71,1°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 159,8°С, содержание диола составляет 10,63% масс, и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,87%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,00%, уровень потерь экстрагента составляет 0,028%.

ПРИМЕР 13

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 12:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс.; из бокового выпуска извлекают обогащенный диолом поток, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,83%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,007%.

ПРИМЕР 14

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 10:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,94%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,008%.

ПРИМЕР 15

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 68°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 129°С, содержание диола составляет 5,44% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,96%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,009%.

ПРИМЕР 16

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 20, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 1-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,10 МПа (абс.), температура составляет 34,1°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 112,8°С, содержание диола составляет 6,86% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,95%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,008%.

ПРИМЕР 17

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,16 МПа (абс.), температура составляет 47,9°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 134,8°С, содержание диола составляет 8,14% масс; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,96%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,007%.

ПРИМЕР 18

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 40, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,32 МПа (абс.), температура составляет 71,1°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 159,8°С, содержание диола составляет 10,63% масс., и обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска; из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,97%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,005%.

ПРИМЕР 19

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 46, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 3-ей теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,40 МПа (абс.), температура составляет 79,4°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 168,8°С, содержание диола составляет 11,62% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 5:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 3% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,97%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,004%.

ПРИМЕР 20

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой смесь насыщенных С8 алканов, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 12:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,28 МПа (абс.), температура составляет 66,3°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 156,3°С, содержание диола составляет 9,76% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 4:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 8% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,95%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,006%.

ПРИМЕР 21

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 6:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,28 МПа (абс.), температура составляет 66,3°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 155,6°С, содержание диола составляет 9,88% масс; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 4:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 13% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,96%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,006%.

ПРИМЕР 22

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 4:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,28 МПа (абс.), температура составляет 66,3°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 154,6°С, содержание диола составляет 9,91% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 3:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 16% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,97%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,006%.

ПРИМЕР 23

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 2, экстрагент представляет собой смесь насыщенных С8 алканов, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-пропиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-пропиленоксид, экстрагент и тяжелые загрязняющие компоненты, составляет 4:1; количество теоретических тарелок разделительной колонны составляет 30, боковой выпуск для продукта в разделительной колонне расположен на уровне 2-ой теоретической тарелки выше возвратного отверстия ребойлера. Рабочее давление в разделительной колонне составляет 0,28 МПа (абс.), температура составляет 66,3°С, температура азеотропа, извлекаемого из бокового выпуска, составляет 154,6°С, содержание диола составляет 9,91% масс.; обогащенный диолом поток извлекают из бокового выпуска, и из нижней части устройства очистки экстрагента извлекают поток, обогащенный загрязняющим тяжелым компонентом. Ребойлер А разделительной колонны представляет собой термосифонный ребойлер, устройство В для очистки экстрагента представляет собой ребойлер типа кипятильника, отношение площади теплообмена ребойлера А к площади теплообмена ребойлера В составляет 2:1. Поток, направляемый в устройство для очистки экстрагента, составляет 20% масс. от общего количества потока из кипятильника разделительной колонны.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,95%, содержание воды ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс. частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс. частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,97%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,50%, уровень потерь экстрагента составляет 0,006%.

ПРИМЕР 24

Способ получения выполняли согласно технологической схеме, представленной на Фиг. 2, в условиях, аналогичных условиям способа Примера 23, за исключением того, что азеотроп, извлекаемый из бокового выпуска, охлаждали и затем проводили разделение фаз, после чего легкую фазу возвращали в разделительную колонну, а тяжелую фазу отводили как загрязняющее вещество.

Продукт 1,2-пропиленоксид, получаемый из головной части разделительной колонны, имеет чистоту 99,99%, содержание воды ≤ 10 масс., частей на миллион, содержание ацетальдегида + пропиональдегида ≤ 10 масс., частей на миллион, содержание кислоты ≤ 5 масс., частей на миллион, и степень его извлечения составляет 99,99%, чистота экстрагента в нижней части сепаратора составляет 99,99%, уровень потерь экстрагента составляет 0,001%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 103°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.), экстрагент представляет собой н-октан, массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 8:1, и ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 96,38%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 98,0%, и уровень потерь экстрагента составляет 2,02%.

По сравнению с Примером 1, потребление энергии в Сравнительном Примере 1 для очистки 1,2-бутиленоксида разделением на одну тонну увеличилось на 4,5%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 103°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.), экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 6:1; ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 98,50%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 97,0%, и уровень потерь экстрагента составляет 2,20%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 103°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.), экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 4:1; ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 98,88%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 97,5%, и уровень потерь экстрагента составляет 2,45%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 4

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 103°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.), экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 3:1; ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 97,13%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 98,0%, и уровень потерь экстрагента составляет 2,62%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 5

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 103°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.), подача потока загрязняющего тяжелого компонента - отходящего потока на промывку водой и затем подача рециклом обратно для снижения потерь экстрагента; экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 6:1; ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 97,58%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 97,50%, и уровень потерь экстрагента составляет 1,72%.

По сравнению с Примером 1, потребление энергии в Сравнительном Примере 5 для очистки 1,2-бутиленоксида разделением на одну тонну увеличилось на 6,8%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 6

В способе, представленном технологической схемой, показанной на Фиг. 3, в разделительной колонне созданы следующие рабочие условия: температура паровой фазы в головной части колонны составляет 143°С, давление составляет 0,22 МПа (избыт.); экстрагент представляет собой н-октан, и массовое процентное отношение количества экстрагента к количеству 1,2-бутиленоксида в подаваемом потоке, содержащем 1,2-бутиленоксид и экстрагент, составляет 8:1; ребойлер А разделительной колонны представляет собой ребойлер с принудительной циркуляцией.

Поток 1,2-бутиленоксида в головной части разделительной колонны имеет чистоту 99,95%, степень его извлечения составляет 96,42%, экстрагент в нижней части разделительной колонны имеет чистоту 98,5%, и уровень потерь экстрагента составляет 1,95%.

Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения эпоксиалкана и к системе для получения эпоксиалкана. Один из вариантов способа включает разделение в разделительной колонне первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол; извлечение потока продукта, содержащего эпоксиалкан, из верхней части разделительной колонны; и отведение экстрагента, в основном в виде потока из кипятильника колонны, из нижней части разделительной колонны. При этом способ дополнительно включает извлечение второго потока, содержащего азеотроп экстрагента и диола, из бокового выпуска разделительной колонны, расположенного ниже точки подачи, при этом эпоксиалкан выбран из по меньшей мере одного из пропиленоксида и бутиленоксида, а диол выбран из по меньшей мере одного из 1,2-пропиленгликоля и 1,2-бутандиола. Предлагаемая группа изобретений позволяет получить эпоксиалкан с малыми потерями экстрагента, высокой чистотой циркулирующего экстрагента и высоким выходом эпоксиалкана при низком потреблении энергии. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 30 пр.

1. Способ получения эпоксиалкана, включающий: разделение в разделительной колонне первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол; извлечение потока продукта, содержащего эпоксиалкан, из верхней части разделительной колонны; и отведение экстрагента, в основном в виде потока из кипятильника колонны, из нижней части разделительной колонны, отличающийся тем, что способ дополнительно включает извлечение второго потока, содержащего азеотроп экстрагента и диола, из бокового выпуска разделительной колонны, расположенного ниже точки подачи, при этом эпоксиалкан выбран из по меньшей мере одного из пропиленоксида и бутиленоксида, а диол выбран из по меньшей мере одного из 1,2-пропиленгликоля и 1,2-бутандиола.

2. Способ по п. 1, в котором рабочие условия в разделительной колонне следующие: температура от 20 до 95°С, предпочтительно от 30 до 85°С, давление от 0,02 до 0,4 МПа (абс.), предпочтительно от 0,10 до 0,32 МПа (абс.), и количество теоретических тарелок разделительной колонны от 15 до 80, предпочтительно от 20 до 65, более предпочтительно от 20 до 50.

3. Способ по п. 2, в котором на основании состава и распределения экстрагента в ректификационной колонне, точка извлечения второго потока из бокового выпуска разделительной колонны расположена на уровне 1-й - 8-й тарелок, считая снизу;

предпочтительно, точка извлечения второго потока из бокового выпуска разделительной колонны расположена на уровне 2-й - 6-й тарелок, считая снизу;

более предпочтительно, точка извлечения второго потока из бокового выпуска разделительной колонны расположена на уровне 2-й - 4-й тарелок, считая снизу.

4. Способ по п. 2 или 3, в котором эпоксиалкан представляет собой пропиленоксид, диол представляет собой 1,2-пропиленгликоль, и в точке расположения бокового выпуска для извлечения температура составляет от 100°С до 175°С, предпочтительно от 110°С до 170°С; или эпоксиалкан представляет собой бутиленоксид, диол представляет собой 1,2-бутандиол, и в точке расположения бокового выпуска для извлечения температура составляет от 120°С до 150°С, предпочтительно от 125°С до 145°С.

5. Способ по любому из пп. 1-4, где способ дополнительно включает: охлаждение второго потока, извлекаемого из бокового выпуска разделительной колонны, и выполнение разделения фаз жидкость - жидкость для получения, соответственно, легкой фазы, в основном содержащей экстрагент, и тяжелой фазы, в основном содержащей диол; и возврат легкой фазы в разделительную колонну.

6. Способ по любому из пп. 1-5, где способ дополнительно включает: отбор части потока, извлекаемого из кипятильника разделительной колонны, рассматриваемой в качестве третьей части потока, и ее ввод в устройство очистки экстрагента с целью очистки; получение, соответственно, паровой фазы или парожидкостной смеси в качестве легкого компонента и жидкой фазы в качестве тяжелого компонента; возврат легкого компонента в паровой фазе в разделительную колонну и подачу тяжелого компонента в жидкой фазе на последующую обработку.

7. Способ по п. 6, в котором третья часть потока содержит от 2 до 20 мас.% от общего количества потока, извлекаемого из кипятильника разделительной колонны.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором устройство для очистки экстрагента представляет собой перегонную колонну или ребойлер, предпочтительно ребойлер типа кипятильника.

9. Способ по любому из пп. 6-8, в котором устройство для очистки экстрагента расположено между нижней частью впускного отверстия разделительной колонны для ввода потока, содержащего эпоксиалкан и экстрагент, и кубовой частью разделительной колонны.

10. Способ по любому из пп. 8, 9, где способ дополнительно включает: подачу части потока, извлекаемого из кипятильника колонны, в кубовый ребойлер разделительной колонны для нагрева и повторного кипячения и ее последующий возврат в разделительную колонну; при этом разность температур между потоком, направляемым в кубовый ребойлер колонны, и потоком, направляемым в устройство для очистки экстрагента, составляет ≤5°С, предпочтительно ≤3°С.

11. Способ по п. 10, в котором отношение площади теплообмена кубового ребойлера колонны к площади теплообмена ребойлера, применяемого в качестве устройства очистки экстрагента, составляет (2~5):1.

12. Способ по п. 10, в котором кубовый ребойлер представляет собой любое из следующих устройств: термосифонный ребойлер, ребойлер типа кипятильника и ребойлер с принудительной циркуляцией.

13. Способ по п. 1, в котором отношение количества экстрагента к количеству эпоксиалкана в первом потоке составляет (2~25):1, предпочтительно (3-20):1, более предпочтительно (3~13):1.

14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором первый поток получают из потока продукта экстракции, полученного экстракционной перегонкой продукта реакции эпоксидирования алкена.

15. Способ получения эпоксиалкана, включающий:

1) введение потока сырого продукта, содержащего эпоксиалкан, и потока экстрагента в первую ректификационную колонну, и извлечение первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол, из кипятильника первой ректификационной колонны;

при этом эпоксиалкан выбран из по меньшей мере одного из пропиленоксида и бутиленоксида, а диол выбран из по меньшей мере одного из 1,2-пропиленгликоля и 1,2-бутандиола;

2) применение способа по любому из пп. 1-14 для введения первого потока в разделительную колонну для разделения.

16. Система для получения эпоксиалкана, включающая:

1) разделительную колонну, в нижней части которой расположен боковой выпуск для продукта, причем разделительная колонна выполнена с возможностью приема первого потока, содержащего эпоксиалкан, экстрагент и диол, извлечения потока продукта, содержащего эпоксиалкан, из головной части разделительной колонны, а также выполнена с возможностью извлечения второго потока, содержащего азеотроп экстрагента и диола, из бокового выпуска для продукта;

при этом эпоксиалкан выбран из по меньшей мере одного из пропиленоксида и бутиленоксида, а диол выбран из по меньшей мере одного из 1,2-пропиленгликоля и 1,2-бутандиола;

2) кубовый ребойлер колонны, который расположен в нижней части разделительной колонны, для повторного кипячения части кубового материала разделительной колонны и ее возврата в разделительную колонну;

3) охлаждающее устройство, присоединенное к боковому выпуску разделительной колонны, для охлаждения и фазового разделения смеси, извлекаемой из бокового выпуска для продукта.

17. Система по п. 16, в которой количество тарелок в разделительной колонне составляет от 15 до 80, если количество тарелок считать от кипятильника колонны до головной части колонны, и боковой выпуск для продукта расположен на уровне 1-й - 8-й тарелок, предпочтительно 2-й - 6-й тарелок.

18. Система по п. 16 или 17, в которой легкую фазу, получаемую при охлаждении и фазовом разделении в охлаждающем устройстве, возвращают в разделительную колонну, и тяжелую фазу отбрасывают.

19. Система по п. 16, или 17, или 18, где система дополнительно включает устройство для очистки экстрагента, где устройство для очистки экстрагента расположено в средней или нижней части разделительной колонны и предназначено для приема части кубового материала разделительной колонны и выполнения очистной обработки с целью удаления тяжелого компонента в жидкой фазе, температура кипения которого выше температуры кипения экстрагента, получения легкого компонента в паровой фазе или парожидкостной смешанной фазе, который в основном состоит из экстрагента, и возврата легкого компонента в разделительную колонну.

20. Система по п. 19, в которой устройство для очистки экстрагента представляет собой ребойлер, предпочтительно ребойлер типа кипятильника.

21. Система по п. 20, в которой отношение площади теплообмена кубового ребойлера разделительной колонны к площади теплообмена устройства для очистки экстрагента составляет (2~5):1.

22. Система по п. 20 или 21, в которой количество тарелок в разделительной колонне находится в интервале 15~80, если количество тарелок считать от головной части колонны до кипятильника колонны, и точка подачи устройства очистки экстрагента расположена на уровне от нулевой до 4-й тарелки, считая снизу, предпочтительно от нулевой до 2-й тарелки, считая снизу.

23. Система по п. 22, в которой точка подачи устройства очистки экстрагента расположена на 0~4 тарелки выше точки подачи кубового ребойлера.

24. Система по любому из пп. 19-23, в которой устройство для очистки экстрагента соединено с разделительной колонной с помощью трубопровода.