JPS62103073A - エチレンオキシドの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エチレンオキシドの精製方法間するものであ
る。エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガスと
接触気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有する
反応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し吸収液
と向流接触させ、工チレンオキシド吸収塔頂部よりのガ
スはエチレン酸化反応工程へ循環し、エチレンオキシド
を含むエチレンオキシド吸収塔底液はエチレンオキシド
放散塔へ供給し、エチレンオキシド放散塔頂からエチレ
ンオキシドを放散せしめ、エチレンオキシドおよび水を
含む留出液を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、重質分
分離塔で重質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留
塔でエチレンオキシドを精留する工程において、エチレ
ンオキシド放散塔の放散物の凝縮熱を利用し、またエチ
レンオキシド放散塔底液からヒートポンプを用いてエチ
レンオキシド放散塔底液の熱回収を行い熱回収により発
生した低圧蒸気をエチレンオキシド精留塔の熱源として
利用するエチレンオキシド精留塔の加熱エネルギーを低
減させるエチレンオキシドの精製方法に関するものであ
る。

（従来の技術） エチレンオキシドは一般につぎのようにして精製される
。エチレンと分子状酸素含有ガスとを銀触媒上で接触気
相酸化して生成するエチレンオキシドを含む反応生成ガ
スをエチレンオキシド吸収塔へ導びき水を主とする吸収
液と向流接触させエチレンオキシド水溶液として回収し
、ついでエチレンオキシド放散塔へ送りエチレンオキシ
ド放散塔底部を加熱蒸気で加熱することによってエチレ
ンオキシドを水溶液から放散させエチレンオキシド放散
塔底部より実質的にエチレンオキシドを含まない水溶液
は吸収液として循環使用し、エチレンオキシド放散塔頂
部より放散されるエチレンオキシド、水、二酸化炭素、
不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン、）の他
ホルムアルデヒド等の低沸点不純物およびアセトアルデ
ヒド、酢酸等の高沸点不純物を含む放散物を脱水工程、
重質分分離工程および重質分分離工程の各々を経て精製
しエチレンオキシドを製造することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなエチレンオキシドの精製方法
は、エチレンオキシド放散塔頂蒸気の凝縮熱の回収やエ
チレンオキシド放散塔底部より抜き出された液が有する
熱エネルギーを回収する点については十分でなく、大量
の熱量が系外に廃棄されるという問題があった。従来の
方法は１００〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液
をエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換させ、熱量の回
収をなった後、冷却してエチレンオキシド吸収塔の吸収
液としていた。また、エチレンオキシドの精製方法はエ
チレンオキシド精留塔における加熱蒸気量を釜石に消費
する問題があった。本発明はこれらのエチレンオキシド
精留工程における省エネルギーについて研究した結果、
エチレンオキシド放散塔底液の有するエネルギーとエチ
レンオキシド放散塔頂蒸気のエネルギーの有効利用に着
眼し本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段） エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガスと接触
気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有する反応
生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し吸収液と向
流接触させ、エチレンオキシド吸収塔頂部よりのガスの
一部はエチレン酸化反応工程へ循環し、エチレンオキシ
ドを含むエチレンオキシド吸収塔底液はエチレンオキシ
ド放散塔へ供給し、エチレンオキシド放散塔頂からエチ
レンオキシドを放散せしめ、エチレンオキシドおよび水
を含む留出液を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、重質
分分離塔に導びき重質分を分離し、ついでエチレンオキ
シド精留塔に導ひきエチレンオキシドを精留する工程に
おいて、エチレンオキシド放散塔から放散される放散物
をエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用し、エチレン
オキシド放散塔底部より抜き出した液はエチレンオキシ
ド吸収塔へ導き吸収液として循環使用し、残部は吸収液
に含まれるエチレングリコールを濃縮するため副生エチ
レングリコール濃縮塔へ送る工程において、エチレンオ
キシド放散塔底部より抜き出した液を熱交換器にてエチ
レンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、ヒートポンプ
を用いて吸収液の持つ熱エネルギーを回収し水蒸気を発
生させ、工チレンオキシド精留塔の加熱源に使用し、ヒ
ートポンプにより冷却された吸収液をさらに冷却源にて
冷却した後、エチレンオキシド吸収塔の吸収液とするこ
とを特徴とするエチレンオキシドの精製方法に関すもの
である。

本発明においてエチレンオキシド吸収塔へ供給される吸
収液の温度は５〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃であ
り、吸収液の組成はＰＨが５〜１２、好ましくは６〜１
１、エチレングリコール濃度が１〜４０重間％、好まし
くは５〜３０重鑓％、消泡剤濃度がＯ；ＩＩ）ｐｍ以上
、好ましくは１〜１１００ｐｌ）、残り水の範囲に制御
される。吸収液中のエチレングリコール濃度を一定に保
持するために、エチレンオキシド吸収塔とエチレンオキ
シド放散塔とを循環する吸収液の一部をエチレンオキシ
ド放散塔底部から抜き出し副生エチレングリコール濃縮
塔へ送り、必要により新鮮な水が導入して制御される。

ＰＨの調節は、たとえばカリウム、ナトリウムのような
アルカリ金属の水酸化物や炭酸塩等の吸収液に溶解する
化合物を添加することにより行うのが好ましく、添加剤
は具体的には水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが
好ましい。

消泡剤は、エチレンオキシド、副生エチレングリコール
等に不活性であり、吸収液の消泡効果を有するものであ
ればいかなる消泡剤でも使用でき、代表的な例としては
水溶性シリコンエマルションが吸収液への分散性、希釈
安定性、熱安定性が優れているので効果的である。

エチレンオキシド吸収塔の操作条件は、反応生成ガス中
のエチレンオキシド濃度が０．５〜５容量％、好ましく
は１．０〜４容台％であり、エチレンオキシド吸収塔の
操作圧は２〜４０ＫＯ／ｃｉＧ１好ましくは１０〜３０
Ｋｑ／ｃｉＧである。

エチレンオキシド放散塔の操作条件は、エチレンオキシ
ド放散塔頂圧力０．１〜２．Ｏｋａ／ａ＋ｆＧ。

好ましくは０．３〜０．６ｋｇ／ｄＧ、エチレンオキシ
ド放散塔頂温度８５〜１２０℃、エチレンオキシド放散
塔底温度１００〜１３０℃、エチレンオキシド放散塔底
エチレンオキシド濃度は１０ｐｐｍ以下、好ましくは０
．５ｐｐｍ以下である。

本発明においてエチレンオキシド脱水塔へ供給される供
給蒸気の温度は５〜６０℃、好ましくは１０〜５０℃で
あり、供給蒸気のエチレンオキシド濃度は８０〜９８重
量％の範囲である。

エチレンオキシド脱水塔の操作条件は、脱水塔頂圧力Ｏ
〜２　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇ　、好ましくは０．３〜０
゜６ｋｑ／ｉＧ、脱水塔頂温度１０〜４０℃、脱水塔底
温度１００〜１３０℃の範囲である。脱水塔底エチレン
オキシド濃度は１１００ｐｌ）以下、好ましくは１０ｐ
ｐｍ以下の範囲である。

本発明においてエチレンオキシド軽質分分離塔へ供給さ
れる供給液の温度は０〜５０℃、好ましくは５〜３０℃
であり、供給液の組成は大部分がエチレンオキシドで、
わずかのホルムアルデヒド等のアルデヒド類及び水を含
んでいる。

エチレンオキシドの軽質分分離塔の操作条件は、軽質分
分離塔頂圧力１〜１０ｋｑ／ｃＩｄＧ好ましくは３〜７
ｋａ／ｄＧの範囲である。

軽質分分離塔頂温度３０〜９０℃、軽質分分離塔底温度
３０〜９０℃の範囲である。

軽質分分離塔底エチレンオキシド濃度は９９．５重量％
以上、好ましくは９９．９５重量％以上の、範囲である
。

本発明においてエチレンオキシド精留塔は棚段塔型式お
よび充填塔型式がある。゛ 棚段塔型式の蒸留塔の棚段としては種々あるがバブルキ
ャップトレイ、ユニフラックストレイ、ターボグリッド
トレイ、リップトレイ、フレキシトレイ、シーブトレイ
、バラストトレイ等が挙げられる。また、充填塔型式の
精留塔の充填物としては、ラシヒリング、ボールリング
、サドル型リング、スパイラルリング、マクマホンバッ
キング、インターロックスメタルバッキング、−理論段
数あたり２′〜３ｍｍｔ−Ｈ）以下の圧力損失を有する
充填物、織物または編物構造の金網積層板等が挙げられ
る。

本発明においてエチレンオキシド精留塔へ供給される供
給液の温度は３０〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃で
あり、供給液の組成はエチレンオキシド濃度が９９．５
重分％以上、好ましくは９９．９５重量％以上の範囲に
制御される。

エチレンオキシドの精留塔の操作条件は、精留塔頂圧力
１．０〜８．０ｋｃｘ／ｉＧ、好ましくは２．０〜５．
０ｋＱ／ｄＧ、精留塔頂温度４０〜６５℃、精留塔頂圧
力４５〜７０℃、精留塔底エチレンオキシドａ度は３０
〜９０重量％、好ましくは４０〜８０重硲％の範囲であ
る。

本発明において精留塔底液はアセトアルデヒド、水およ
び酢酸等の高沸点不純物からなる重質分である。

本発明の特徴は、エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸
素含有ガスと接触気相酸化して生成したエチレンオキシ
ドを含有する反応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ
導入し吸収液と向流接触させ、エチレンオキシド吸収塔
頂部よりのガス一部はエチレン酸化反応工程へ循環し、
エチレンオキシドを含むエチレンオキシド吸収塔底液は
エチレンオキシド放散塔へ供給し、エチレンオキシド放
散塔頂部からエチレンオキシドを放散せしめ、エチレン
オキシド放散塔底部より抜き出した液は熱交換器にてエ
チレンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、冷却器にて
冷却した後、エチレンオキシド吸収塔へ導き吸収液とし
て循環使用し、残部はその液に含まれるエチレングリコ
ールを濃縮するため副生エチレングリコール濃縮塔へ送
る工程において、エチレンオキシド放散塔より放散する
蒸気が有する熱エネルギーを回収し、その回収熱エネル
ギーの有効利用を計ることである。その手段として、エ
チレンオキシド放散塔より放散する蒸気をエチレンオキ
シド精留塔の加熱器に送り、熱交換し放散物を液化し、
凝縮した液はエチレンオキシド放散塔へ遠流し、未凝縮
ガスは脱水塔へ供給する方法が採用される。さらにエチ
レンオキシド放散塔底部より抜き出した液は熱交換器に
てエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、ヒート
ポンプを用いて吸収液の持つ熱エネルギーを回収した後
、冷却器へ送られる。

本発明に用いるヒートポンプの作動流体としての冷媒は
、ヒートポンプのプロセスで蒸発、凝縮を繰り返して循
環使用されるためその選択に当っては熱力学的性質のほ
かに熱的及び化学的に安定であること及び取り扱い上か
らは臭気、毒性、および爆発性を有しないことが要求さ
れる。本発明で使用できる冷媒としてはＲ−１１、Ｒ−
１２、Ｒ−２２、Ｒ−１１３及びＲ−１１４等のフッ化
炭化水素及びプロパン、ペンタン等の炭化水素類等が挙
げられるが、ヒートポンプ作動温度条件を考慮するとＲ
−１２、Ｒ−１１４がもっとも適している。

本発明のヒートポンプの操作条件としてはエチレンオキ
シド放散塔底部から出てエチレンオキシド吸収塔底液と
熱交換器により熱回収されたエチレンオキシドを実質的
に含まないエチレンオキシド放散塔底液が５０〜６０℃
の温度で冷媒の蒸発器へ入り冷媒を蒸発させ、その結果
エチレンオキシド放散塔底液の温度が５〜２０℃低下し
、冷媒蒸発器を出た後、冷却されエチレンオキシド吸収
液としてエチレンオキシド吸収塔に導入される。

エチレンオキシド放散塔底液により冷媒蒸発器で蒸発し
た冷媒は遠心式又はスクリュウ式又は往復動式圧縮機に
より冷媒の飽和温度が８０〜１００℃を有する圧力に迄
圧縮される。昇圧された冷媒は下記の２つの方法により
熱を外部に与え凝縮してポンプにより冷媒蒸発器に送ら
れ循環使用される。

０）　他の精留塔例えばエチレンオキシド精留塔（塔底
温度５０〜７０℃）のりボイラーへ冷媒の蒸気を直接送
り凝縮させ、その凝縮熱を精密塔底液へ与える。

■　冷媒凝縮器へ冷媒蒸気を送り、冷媒凝縮器内の流体
、たとえば水に凝縮潜熱を与え冷媒は凝縮する。

この冷媒により熱量を与えられた流体例えば水は冷媒の
温度より５〜１０℃低い温度に迄昇温されフラッシュに
より低圧水蒸気を発生させ、その蒸気を利用することが
できる。

本発明おいて、エチレンオキシド放散塔底部よりの高温
の液はエチレンオキシド吸収塔の底部からの低温の液と
熱交換し熱回収され、エチレンオキシド吸収塔へ供給さ
れる。

一方、エチレンオキシド吸収塔底液はエチレンオキシド
放散塔底部よりの＾温の液と熱交換された後、気液分離
タンクにて軽質分ガスを分離した後、エチレンオキシド
放散塔頂部へ供給されてエチレンオキシドは放散される
。本発明においてエチレンオキシド放散塔より放散され
るものは、大部分が水、エチレンオキシド、少部分が二
酸化炭素、微量の酸素、エチレン、不活性ガス（窒素、
アルゴン、メタン、エタン）、ホルムアルデヒド等の低
沸点不純物、アセトアルデヒドおよび酢酸等の高沸点不
純物からなる放散物である。

本発明をさらに詳しく述べるために図−１に基づいて説
明する。

図−１においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して、充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（３）よりエチレンオキシド吸収塔
（２）の上部へ、吸収液を導入し、反応生成ガスと向流
接触させ、反応生成ガス中のエチレンオキシドを吸収液
に吸収させる。ここで反応生成ガス中の９９重量％以上
のエチレンオキシドが回収される。エチレンオキシド吸
収塔（２）の塔頂部より吸収しなかったエチレン、酸素
、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、
エタン）、アルデヒド、酸性物質等のガスは導管（４）
を通して二酸化炭素吸収工程および／または酸化反応工
程へ循環される。この吸収工程においてエチレンオキシ
ドの他、エチレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒
素、アルゴン、メタン、エタン、）ならびにエチレン酸
化反応工程で生成したホルムアルデヒド等の低沸点不純
物、アセトアルデヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実
質量が同時に吸収される。

エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管（５）を
通して熱交換器（６）へ送りエチレンオキシド放散塔底
液と熱交換し温度７０〜１１０℃に高め、導管（７）に
より、気液分離タンク（８）へ送られ、一部エチレンオ
キシド、水を含む不活性ガスの軽質分ガスが導管（９）
により分離される。軽質分ガスをフラッシュした残部の
吸収液を導管（１０）を通して圧力０．１〜２Ｋｑ／ｃ
ｄＧ、温度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放散塔（
１１）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔（１１
）の加熱器（１２）へ導管（１３）を通して水蒸気また
はダウサム（米国ダウ社熱媒体商品）等の加熱媒体を供
給するか、または直接エチレンオキシド放散塔（１１）
の底部に水蒸気を導入する加熱方式により、エチレンオ
キシドの９９重６％以上は放散される。エチレンオキシ
ド放散塔（１１）の底部よりエチレンオキシドを実質的
に含まない温度１００〜１３０℃のエチレンオキシド放
散塔底液の一部は導管（１４）および導管（１５）を通
して熱交換器（６）に導入しエチレンオキシド吸収塔（
２）の塔底液と熱交換される。

熱交換器（６）を出た吸収液は冷媒蒸発器（１６）を経
た後、冷却器（１７）により冷却し、ついで吸収液中の
エチレングリコール濃度を調節するため新鮮な水を導管
（２１）を通して導入し、必要により吸収液中のｐＨを
調節するため水酸化カリウム水溶液を添加し、吸収液中
の消泡剤濃度を調節するため消泡剤をエチレンオキシド
吸収塔（２）に導入することができる。

一方、エチレンを分子状酸素で酸化する酸化工程および
エチレンオキシド放散工程の間で吸収液中のエチレンオ
キシドと水との加水反応で生成する副生エチレングリコ
ールおよびホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセト
アルデヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の増加を防ぐた
めエチレンオキシド放散塔（１１）の塔底より導管（１
４）を通して抜き出した残部の吸収液は導管（２２）を
通して副生エチレングリコール濃縮塔に送られる。

冷媒蒸発器（１６）でエチレンオキシド放散塔底部液と
熱交換し蒸発した冷媒は、導管（７１）を通して圧縮機
（７０）に送られ圧縮された後、導管（７２）を通して
冷媒凝縮ｉ？Ｊ　（７３）に送られ外部の流体に熱を与
え凝縮する。凝縮した冷媒は導管（７４）を通して再度
冷媒蒸発器（１６）へ送られる。

冷媒凝縮器（７３）に導管（７６）、導管（７７）およ
びタンク（７５）に導管（７８）より供給された水を循
環させることにより導管（５９）により水蒸気を回収す
ることができる。

この回収水蒸気はエチレンオキシド製造工程の加熱源に
有効に使用することができる。特にこの水蒸気はエチレ
ンオキシド精留塔（５ｏ）の加熱源として使用すること
ができる。

一方、エチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２３
）を通して、エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器
（６０）へ送り加熱源とした後、凝縮液及び未凝縮蒸気
は導管（６１）を通して導管（６２）および導管（６３
）に冷却水が通る凝縮器（６４）へ送り、凝縮液は導管
（６５）を通してエチレンオキシド放散塔（１１）の塔
頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管（６６）を通して脱水
塔（２９）へ供給される。

脱水塔（２９）の加熱器（３０）により水蒸気またはダ
ウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管（３１）を通
して加熱するか、または直接脱水塔（２９）の下部へ水
蒸気を導入する加熱方式により加熱し、脱水塔（２９）
の塔底より導管（３２）を通してエチレンオキシドを含
まない水が抜き出される。

脱水塔（２９）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３３）を通して、導管（３５）および導管（
３６）に冷却水が通る凝縮５（３４）へ送り、凝縮液の
一部は導管（３７）を通して脱水塔（２９）の塔頂部へ
還流し、凝縮器（３４）の未凝縮蒸気は導管（３９）を
通して再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供
給される。

凝縮液の他部は導管（３８）を通して重質分分離塔（４
０）へ供給される。

重質分分離塔（４０）の塔頂部より重質分ガスを含むエ
チレンオキシド蒸気は導管（４３）を通して凝縮器（４
４）へ送り、凝縮液は導管（４７）を通して重質分分離
塔（４０）の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管（４８
）を通してエチレンオキシドを回収するため再エチレン
オキシド吸収塔（図示してない）へ供給される。

重質分分離塔（４０）の塔底液は導管（４９）を通して
精留塔（５０）へ供給される。

精留塔（５０）の加熱器（６０）へエチレンオキシド放
散塔（１１）の塔頂部からの放散物を供給し、精留塔（
５０）の加熱器（５８）にエチレンオキシド吸収液から
ヒートポンプを用いて熱回収され、タンク（７５）から
発生された水蒸気を導管（５９）を通して加熱する方式
により加熱し、エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底
温度３５〜８０℃、エチレンオキシド精密塔底圧力１．
１〜８．１ｋａ／ａｊＧで精留を行ない、エチレンオキ
シド精留塔頂より塔頂温度３５〜７５℃、塔頂部圧力１
〜８ｋＱ／ｃｄＧのエチレンオキシド蒸気を導管（５１
）を通して、エチレンオキシド凝縮器（５２）へ送り、
エチレンオキシドを液化し、一部は導管（５６）を通し
てエチレンオキシド精留塔（５０）の塔頂部へ還流液と
して供給し、他部は導管（５７）を通してエチレンオキ
シド製品として抜き出した。　エチレンオキシド精留塔
（５０）の塔底液はアセトアルデヒドおよび酢酸等の高
沸点不純物の重質分分離のため必要により導管（６７）
を通して抜き出される。

本発明をさらに詳しく述べるために従来公知のエチレン
オキシド精製方法を図−２に基づいて説明する。

図−２においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して、充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（３）よりエチレンオキシド吸収塔
（２）の上部へ吸収液を導入し、反応生成ガスと向流接
触させ、反応生成ガス中の９９重階％以上のエチレンオ
キシドを回収し、エチレンオキシド吸収塔（２）の塔頂
より吸収しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不活
性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデヒ
ド、酸性物質等のガスは専管（４）を通して二酸化炭素
吸収工程および／または酸化反応工程へ循環される。こ
の吸収工程においてエチレンオキシドの他、エチレン、
酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタ
ン、エタン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成し
たホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒ
ド、酢酸等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収さ
れる。エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管（
５）を通して熱交換器（６）へ送りエチレンオキシド放
散塔底液と熱交換して温度７０〜１１０℃に高め、導管
（７）により気液分離タンク（８）へ送られ一部エチレ
ンオキシドを含む不活性ガスの軽質分ガスが導管（９）
により分離される。軽質分ガスをフラッシュした残部の
吸収液を導管（１０）を通して塔頂圧力０．１〜２Ｋｇ
／ｃｄＧＳ′／Ｍ度８５〜１２０℃のエチレンオキシド
放散塔（１１）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散
塔（１１）の加熱器〈１２）より水蒸気またはダウサム
（ダウ社、熱媒体商品）等の加熱媒体で導管（１３）を
通して加熱するか、または直接エチレンオキシド放散塔
（１１）の底部へ水蒸気を導入する加熱方式により加熱
し、吸収液中に含まれるエチレンオキシドの９９重量％
以上を放散せしめ、エチレンオキシド放散塔（１１）の
底部よりエチレンオキシドを実質的に含まない温度１０
０〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液の一部は導
管（１４）および導管（１５）を通して熱交換器（６）
でエチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液と熱交換し、
導管（１６）を通して、さらに導管（１８）および導管
（１９）に冷却水が通る冷却器（１７）により冷却し、
ついで吸収液中のエチレングリコール濃度を調節するた
め新鮮な水を導管（２１）を通して導入し、必要により
、吸収液中のＩ）Ｈを調節するため水酸化カリウム水溶
液を添加し、吸収液中の消泡剤Ｉｎを調節するため消泡
剤をエチレンオキシド吸収塔（２）へそれぞれ導入する
ことができる。エチレンを分子状酸素で酸化する酸化工
程およびエチレンオキシド放散工程の間で吸収液中にエ
チレンオキシドと水との加水反応で生成する副生エチレ
ングリコールおよびホルムアルデヒド等の低沸点不純物
、アセトアルデヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の増加
を防ぐためエチレンオキシド放散塔（１１）の塔底部よ
り導管（１４）および（２２）を通してエチレンオキシ
ド放散塔（１１）の底液を抜き出し、副生エチレングリ
コール濃縮工程に送られる。

一方、エチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２３
）を通して、導管（２５）および導管（２６）に冷却水
が通る凝縮器（２４）へ送り、凝縮液は導管（２７）を
通してエチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部へ還流
し、未凝縮蒸気は導管（２８）を通して脱水塔（２９）
へ供給される。

脱水塔（２９）の加熱器（３０）により水蒸気またはダ
ウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管（３１）を通
して加熱するか、または直接脱水塔（２９）の下部へ水
蒸気を導入する加熱方式により加熱し、脱水塔（２９）
の塔底より導管（３２）を通してエチレンオキシドを含
まない水が抜き出される。

脱水塔（２９）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３３）を通して、導管（３５）および導管（
３６）に冷却水が通る凝縮器（３４）へ送り、凝縮液の
一部は導管（３７）を通して脱水塔（２９）の塔頂部へ
還流し、凝縮器（３４）の未凝縮蒸気は導管（３９）を
通して再エチレンオキシド吸収塔（図示していない）へ
供給される。

凝縮器（３４）の凝縮液の他部は導管（３８）を通して
軽質分分離塔（４０）へ供給される。

軽質分分離塔（４０）の加熱器（４１）により水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管（４２
）を通して加熱する方式により加熱し、軽質分分離塔（
４０）の塔頂部より軽質分を含むエチレンオキシド蒸気
は導管（４３）を通して凝縮器（４４）へ送り、凝縮液
は導管（４７）を通して軽質分分離塔（４０）の塔頂部
へ３！ｉ！流し、未凝縮蒸気は導管（４８）を通してエ
チレンオキシドを回収するため再エチレンオキシド吸収
塔（図示してない）へ供給される。

軽質分分離塔（４０）の塔底より導管（４９）を通して
エチレンオキシド精留塔（５０）へ供給される。

エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器（５１）へ導
管（５２）より圧力０．５〜１．０ｋａ／ａｉＧの水蒸
気を供給し、エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底温
度６２℃、エチレンオキシド精留塔底圧力３．７ｋＱ／
ＣｄＧで精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂より
塔頂温度５４℃、塔頂圧力３．５ｋａ／ａｉＧのエチレ
ンオキシド蒸気を導管（５１）を通して、凝縮器（５２
）へ送りエチレンオキシド蒸気は液化し、液化した一部
は導管（５６）を通してエチレンオキシド精留塔（５０
）の塔頂部へ還流液として導入し、液化した他部は導管
（５７）を通してエチレンオキシド製品として抜き出さ
れる。

エチレンオキシド精留塔（５０）の凝縮器（５２）の未
凝縮蒸気は導管（５５）を通してエチレンオキシドを回
収するため再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）
へ供給される。

エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底液はアセトアル
デヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の重質分分離のため
必要により導管（６７）を通して抜き出される。

（作　用） 本発明の作用は、エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸
素含有ガスにより接触気相酸化して生成したエチレンオ
キシドを含有する反応生成ガスをエチレンオキシド吸収
塔へ導入し吸収液と向流接触させ、エチレンオキシド吸
収塔頂部よりのガスの一部はエチレン酸化反応工程へ循
環し、エチレ　゛ンオキシドを含むエチレンオキシド吸
収塔底液はエチレンオキシド放散塔へ供給し、エチレン
オキシド放散塔頂部からエチレンオキシドを放散せしめ
、エチレンオキシド放散塔底部より抜き出した液は熱交
換器にて、エチレンオキシド吸収塔底液と熱交換した後
、冷却器にて冷却し、エチレンオキシド吸収塔へ導き、
吸収液として循環使用し、残部は吸収液に含まれるエチ
レングリコールを濃縮するため副生エチレングリコール
濃縮塔へ送る工程において、エチレンオキシド放散塔頂
部より放散する蒸気が有する熱エネルギーをエチレンオ
キシド精留塔の加熱源として回収し、ざらにエチレンオ
キシド放散塔底部より抜き出した液を熱交換器にてエチ
レンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、ヒートポンプ
を用いて吸収液の持つ熱エネルギーを回収し水蒸気を発
生させエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用し、ヒー
トポンプにより冷却された吸収液をさらに冷却器にて冷
却した後、エチレンオキシド吸収塔の吸収液とすること
ができるエチレンオキシドの精製方法である。

（実　施　例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。し
かし本発明はこの実施例のみによって本発明の範囲を規
制するものでない。

実　　施　　例　　　　１ 図−１においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して、充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（３）よりエチレンオキシド吸収塔
（２）の上部へ、温度４０℃以下、ｐＨ＝６以上、エチ
レングリコール濃度＝１〜２０重ω％、消泡剤（水溶性
シリコンエマルジョン）Ｉｔ度＝１〜５ｏｐｐｍおよび
残部は水から成る吸収液を導入し、反応生成ガスと向流
接触させ、反応生成ガス中のエチレンオキシドを吸収液
に吸収させた。ここで反応生成ガス中の９９重量％以上
のエチレンオキシドが回収された。エチレンオキシド吸
収塔（２）の塔頂より吸収しなかったエチレン、酸素、
二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エ
タン）、アルデヒド、酸性物質等の不純物基のガスは導
管（３）を通して二酸化炭素吸収工程および／または酸
化反応工程へ循環した。

この吸収工程においてエチレンオキシドの他、エチレン
、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メ
タン、エタン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成
したホルムアルデヒド等の低洲点不純物、アセトアルデ
ヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収
された。

エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管（５）を
通して、熱交換器（６）へ送りエチレンオキシド放散塔
底液と熱交換し温度７０〜１１０℃に高め、導管（７）
により、気液分離タンク（８）へ送られ、一部エチレン
オキシド、水を含む不活性ガスの軽質分ガスが導管（９
）により分離した。軽質分ガスをフラッシュした残部の
吸収液を導管（１０）を通して圧力０．１〜２ＫＯ／ｃ
ｔａ　Ｇ　Ｓ４度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放
散塔（１１）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔
（１１）の加熱器（１２〉へ導管（１３）を通して加熱
用水蒸気を供給する加熱方式によりエチレンオキシドは
放散した。エチレンオキシド放散塔（１１）の底部より
エチレンオキシドを実質的に含まない温度１００〜１３
０℃のエチレンオキシド放散塔底液の一部は導管（１４
）および導管（１５）を通して熱交換器（６）に導入し
エチレンオキシド吸収塔塔底液と熱交換した。熱交換器
（６）を出た吸収液は冷媒蒸発器（１６）を経た後、導
管（１８）および導管（１９）に冷却水が通る冷却器（
１７）を通して、ついで吸収液中のエチレングリコール
濃度を調節するため新鮮な水を導管（２１）を通してエ
チレンオキシド吸収塔（２）に導入した。

一方、エチレンオキシド放散塔（１１〉の塔底より導管
（１４）を通して抜き出した残部の吸収液は導管（２２
）を通して副生エチレングリコール濃縮塔に送った。

冷媒蒸発器（１６）でエチレンオキシド放散塔底部液と
熱交換し蒸発して冷媒は、導管（７１）を通して冷媒圧
縮機（７０）に送られ圧縮された後、導管（７２）を通
して冷媒凝縮器（７３）に送られ外部の流体に熱を与え
凝縮させた。凝縮した冷媒は導管（７４）を通して再α
冷媒蒸発器（１６）へ送った。

冷媒凝縮器（７３）に導管（７６）、導管（７７）およ
びタンク（７５）に導管（７８）より供給された水を循
環させることにより導管（５９）により水蒸気を回収し
、エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器（６０）へ
送り加熱源とした。

表−１にこのプロセスの連続操作条件を一括して表示す
る。

一方、エチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２３
）を通して、エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器
（６０）へ送り加熱源とした後、凝縮液及び未凝縮蒸気
は導管（６１）を通して導管（６２）および導管（６３
）に冷却水が通る凝縮器（６４）へ送り、凝縮液は導管
（６５）を通してエチレンオキシド放散塔（１１）の塔
頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管（６６）を通して脱水
塔（２９）へ供給される。

脱水塔（２９）の加熱！（３０）により水蒸気またはダ
ウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管（３１）を通
して加熱するか、または直接脱水塔（２９）の下部へ水
蒸気を導入する加熱方式により加熱し、脱水塔（２９）
の塔底より導管（３２）を通してエチレンオキシドを含
まない水が抜き出される。

脱水塔（２９）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３３）を通して、導管（３５）および導管（
３６）に冷却水が通る凝縮器（３４）へ送り、凝縮液の
一部は導管（３７）を通して脱水塔（２９）の塔頂部へ
還流し、凝縮器（３４）の未凝縮蒸気は導管（３９）を
通して再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供
給した。

凝縮液の弛部は導管（３８）を通して軽質分分離塔（４
０）へ供給される。軽質分分離塔（４０）の塔頂部より
軽質分ガスを含むエチレンオキシド蒸気は導管（４３）
を通して凝縮器（４４）へ送り、凝縮液は導管（４７）
を通して軽質分分離塔（４０）の塔頂部へ運流し、未凝
縮蒸気は導管（４８）を通してエチレンオキシドを回収
するため再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ
供給した。軽質分分離塔（４０）の塔底液は導管（４９
）を通してエチレンオキシド精留塔（５０）へ供給した
。エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器（６０）へ
、エチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部からの放散
物を供給し、エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器
（５８）にエチレンオキシド吸収液からヒートポンプを
用いて熱回収され、タンク（７５）から発生された水蒸
気を導管（５９）を通して加熱する方式により加熱し、
エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底温度３５〜８０
℃、エチレンオキシド精留塔底圧力１、１〜８．１ｋｇ
／ｃｊＧで精留を行ない、エチレンオキシド精留塔頂よ
り塔頂温度３５〜７５℃、塔頂部圧力１〜８ｋＱ／ｃａ
！Ｇのエチレンオキシド蒸気を導管（５１）を通して、
エチレンオキシド凝縮器（５２）へ送り、エチレンオキ
シドを液化し、一部は導管（５６）を通してエチレンオ
キシド精留塔（５０）の塔頂部へ還流液として供給し、
他部は導管（５７）を通してエチレンオキシド製品とし
て抜き出した。

エチレンオキシド凝縮器（５２）の未凝縮蒸気は導管（
５５）を通してエチレンオキシドを回収するため再エチ
レンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給した。

エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底液はアセトアル
デヒドおよび酢酸等の高沸点不純物の重質分分離のため
必要により導管（６７）を通して抜き出された。

表−１にこのプロセスの連続操作条件を一括して表示す
る。

比　　較　　例　　　　１ 図−２においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して　充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（３）よりエチレンオキシド吸収塔
（２）の上部へ吸収液を導入し、反応生成ガスと向流接
触させ、反応生成ガス中の９９重量％以上のエチレンオ
キシドを回収し、エチレンオキシド吸収塔（２）の塔頂
より吸収しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不活
性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデヒ
ド、酸性物質等のガスは導管（４）を通して二酸化炭素
吸収工程および／または酸化反応工程へ循環した。この
吸収工程においてエチレンオキシドの他、エチレン、酸
素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン
、エタン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成した
ホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒド
、酢酸等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収され
る。エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管（５
）を通して熱交換器（６）へ送りエチレンオキシド放散
塔底液と熱交換して温度７０〜１１０℃に高め、導管（
７）により気液分離タンク（８）へ送られ一部エチレン
オキシドを含む不活性ガスの重質分ガスが導管（９）に
より分離した。重質分ガスをフラッシュした残部の吸収
液を導管（１０）を通して塔頂圧力０．１〜２　Ｋ　Ｑ
　／　ａｉ　Ｇ　、温度８５〜１２０℃のエチレンオキ
シド放散塔（１１）の上部へ供給し、エチレンオキシド
放散塔（１１）の加熱器（１２）より水蒸気により加熱
し、吸収液中に含まれるエチレンオキシドの９９重量％
以上をｔ！！＠セしめ、エチレンオキシド放散塔（１１
）の底部よりエチレンオキシドを実質的に含まない温［
１００〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液の一部
は導管（１４）および導管（１５）を通して熱交換器（
６）でエチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液と熱交換
し、導管（１６）を通して、さらに導管（１８）および
導管（１つ）に冷却水が通る冷却器（１７）により冷却
し、ついで吸収液中のエチレングリコール濃度を調節す
るため新鮮な水を導管（２１）を通して導入した。エチ
レンを分子状酸素で酸化する酸化工程およびエチレンオ
キシド放散工程の間で吸収液中にエチレンオキシドと水
との加水反応で生成する副生エチレングリコールおよび
ホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒド
および酢酸等の高沸点不純物の増加を防ぐためエチレン
オキシド放散塔（１１）の塔底部より導管（１４）およ
び（２２）を通してエチレンオキシド放散塔（１１）の
底液を抜き出し、副生エチレングリコール濃縮工程に送
った。

一方、エチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２３
）を通して、導管（２５）および導管（２６）に冷部水
が通る凝縮器（２４）へ送り、凝縮液は導管（２７）を
通してエチレンオキシド放散塔（１１）の塔頂部へ運流
し、未凝縮蒸気は導管（２８〉をを通して脱水塔（２９
）へ供給した。

脱水塔（２９）の加熱器（３０）により水蒸気またはダ
ウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体で導管（３１）を通
して加熱するか、または直接脱水塔（２９）の下部へ水
蒸気を導入する加熱方式により加熱し、脱水塔（２９）
の塔底より導管（３２）を通してエチレンオキシドを含
まない水が抜き出された。

脱水塔（２９）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３３）を通して、導管（３５）および導管（
３６）に冷却水が通る凝縮器（３４）へ送り、凝縮液の
一部は導管（３７）を通して脱水塔（２９）の塔頂部へ
還流し、凝縮器（３４）の未凝縮蒸気は導管（３９）を
通して再エチレンオキシド吸収塔（図示していない）へ
供給した。

凝縮器（３４）の凝縮液の他部は導管（３８）を通して
重質分分離塔（４０）へ供給された。

重質分分離塔（４０）の加熱器（４１）により水蒸気を
導管（４２）通して加熱する方式により加熱し、重質分
分離塔（４０）の塔頂部より重質分を含むエチレンオキ
シド蒸気は導管（４３）を通して凝縮器（４４）へ送り
、凝縮液の一部は導管（４７）を通して重質分分離塔（
４０）の塔頂部へ還流し、未凝縮蒸気は導管（４８）を
通してエチレンオキシドを回収するため再エチレンオキ
シド吸収塔（図示してない）へ供給された。

重質分分離塔（４０）の塔底より導管（４９）を通して
エチレンオキシド精留塔（５０）へ供給された。

エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器（５８）によ
り水蒸気を導管（５つ）を通して加熱する方式により加
熱し、エチレンオキシド精留塔（５０）の加熱器（５８
）へ導管（５９）より圧力０　、５〜１　、０　ｋ　Ｑ
／ｃｊＧの水蒸気を供給し、エチレンオキシド精留塔（
５０）の塔底温度６２℃、エチレンオキシド精留塔底圧
力３．７ｋｏ／ｃｒｉ　Ｇで精留を行ない、エチレンオ
キシド精留塔頂より塔頂温度５４℃、塔頂圧力３．５ｋ
ＱｌｃｄＧのエチレンオキシド蒸気を導管（５１）を通
して、凝縮器（５２）へ送りエチレンオキシド蒸気は液
化し、液化した一部は導管（５６）を通してエチレンオ
キシド精留塔（５０）の塔頂部へ還流液として導入し、
液化した他部は導管（５７）を通してエチレンオキシド
製品として抜き出された。

エチレンオキシド精留塔（５０）の凝縮器（５２）の未
凝縮蒸気は導管（５５）を通してエチレンオキシドを回
収するため再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）
へ供給された。

エチレンオキシド精留塔（５０）の塔底液はアセトアル
デヒドおよび酢Ｍ等の高沸点不純物の重質分分離のため
必要により導管（６７）を通して抜き出された。

表−２にこのプロセスの連続操作条件を一括して表示す
る。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、エチレンオキシド放散塔での塔
頂部から放散される蒸気の熱エネルギーをエチレンオキ
シド精留塔リボイラーに導入し、さらにエチレンオキシ
ド放散塔底部より抜き出した液を熱交換器にてエチレン
オキシド吸収塔底液と熱交換した後、ヒートポンプを用
いて吸収液の持つ熱エネルギーを回収し水蒸気を発生さ
せ、エチレンオキシド精留塔リボイラーに導入すること
により、エチレンオキシド精留塔を加熱するに要する外
部からの加熱熱囚を大幅に減少することが可能となる効
果を発揮するものである。さらにこの方法を実施するこ
とによってエチレンオキシドの精留塔頂部で発生した蒸
気相を冷却する冷却水の熱負荷が低減される効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明のエチレンオキシド精製方法の好まし
い具体例を示す一例である。 図−２は、本発明に関連する公知のエチレンキシド精製
方法を示す一例である。 （２）　　エチレンオキシド吸収塔 （６）　　熱交換器 （８）　　気液分離タンク （１１）エチレンオキシド放散塔 （１２）エチレンオキシド放散塔加熱器（１６）冷媒蒸
発器 （１７）冷却器 （２４）エチレンオキシド放散塔凝縮器（２９）脱水塔 （３０）脱水塔加熱器 （３４）脱水塔凝縮器 （４０）重質分分離塔 （４１）　　重質分分離塔加熱器 （４４）重質分分離塔凝縮器 （５０）エチレンオキシド精留塔 （５２）　　エチレンオキシド精留塔凝縮器（５８）エ
チレンオキシド精留塔加熱器（６０）　　エチレンオキ
シド精留塔加熱器（６４）　　エチレンオキシド放散塔
凝縮器（７０）冷媒圧縮機 （７３）冷媒凝縮器 （７５）　　フラッシュタンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガス
   と接触気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有す
   る反応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し吸収
   液と向流接触させ、エチレンオキシド吸収塔頂部よりの
   ガスの一部はエチレン酸化反応工程へ循環し、エチレン
   オキシドを含むエチレンオキシド吸収塔底液はエチレン
   オキシド放散塔へ供給し、エチレンオキシド放散塔頂か
   らエチレンオキシドを放散せしめ、エチレンオキシドお
   よび水を含む留出を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、
   軽質分分離塔で軽質分を分離し、ついでエチレンオキシ
   ド精留塔でエチレンオキシドを精留する工程において、
   エチレンオキシド放散塔から放散される放散物をエチレ
   ンオキシド精留塔の加熱源に使用し、エチレンオキシド
   放散塔底部より抜き出した液はエチレンオキシド吸収塔
   へ導き吸収液として循環使用し、残部は吸収液に含まれ
   るエチレングリコールを濃縮するため副生エチレングリ
   コール濃縮塔へ送り、エチレンオキシド放散塔底部より
   抜き出した液を熱交換器にてエチレンオキシド吸収塔底
   液と熱交換した後、ヒートポンプを用いて吸収液の持つ
   熱エネルギーを回収し水蒸気を発生させエチレンオキシ
   ド精留塔の加熱源に使用し、ヒートポンプにより冷却さ
   れた吸収液をさらに冷却器にて冷却した後、エチレンオ
   キシド吸収塔の吸収液とすることを特徴とするエチレン
   オキシドの精製方法。