RU2672591C1 - Улучшения, относящиеся к очистке пропиленоксида - Google Patents
Улучшения, относящиеся к очистке пропиленоксида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672591C1 RU2672591C1 RU2016126740A RU2016126740A RU2672591C1 RU 2672591 C1 RU2672591 C1 RU 2672591C1 RU 2016126740 A RU2016126740 A RU 2016126740A RU 2016126740 A RU2016126740 A RU 2016126740A RU 2672591 C1 RU2672591 C1 RU 2672591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reboiler
- distillation
- propylene oxide
- heat
- distillation zone
- Prior art date
Links
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 65
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 15
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N butyric aldehyde Natural products CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 11
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 1-hydroperoxyethylbenzene Chemical compound OOC(C)C1=CC=CC=C1 GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 3
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 3
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- WAPNOHKVXSQRPX-UHFFFAOYSA-N 1-phenylethanol Chemical compound CC(O)C1=CC=CC=C1 WAPNOHKVXSQRPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 2
- XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N alpha-methylbenzylalcohol Natural products CC1=CC=CC=C1CO XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIGWAXDAPKFNCQ-UHFFFAOYSA-N 4-isopropylbenzyl alcohol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(CO)C=C1 OIGWAXDAPKFNCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical group 0.000 description 1
- 201000000053 blastoma Diseases 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 201000008184 embryoma Diseases 0.000 description 1
- -1 etc. Natural products 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N hex-2-ene Chemical class CCCC=CC RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/32—Separation; Purification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/007—Energy recuperation; Heat pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
- B01D3/322—Reboiler specifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
- B01D3/40—Extractive distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/19—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic hydroperoxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу отделения примесей от неочищенного пропиленоксида (ПО). Предложенный способ включает стадию, на которой дистиллируют неочищенный ПО в зоне экстрактивной дистилляции с ароматическим углеводородом, содержащим 6-12 атомов углерода. При этом получают дистиллят ПО повышенной чистоты. В соответствии с изобретением тепло подают в зону дистилляции кубовым ребойлером и промежуточным ребойлером, причем промежуточный ребойлер подает тепло при более низкой температуре, чем кубовый ребойлер. Также описан способ получения ПО, согласно которому от полученного на стадии эпоксидирования ПО отделят примеси вышеописанным способом. Технический результат – обеспечение энергосбережения во время получения и очистки ПО. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к очистке пропиленоксида (ПО). В частности, настоящее изобретение относится к энергоэффективным способам и системам такой очистки.
Уровень техники изобретения
ПО представляет собой важный компонент для множества химических веществ и продуктов. Мировое производство ПО превышает семь миллионов тонн в год.
Прямое окисление пропилена воздухом или кислородом для образования ПО, как правило, обеспечивает низкий выход продукта. В связи с этим ПО наиболее часто производится с использованием химического агента-переносчика.
Один известный способ включает приведение в контакт органического гидропероксида и пропилена с гетерогенным катализатором эпоксидирования и отбор потока продукта, содержащего ПО и спирт. Органическим гидропероксидом, который может быть использован в данном способе эпоксидирования, является гидропероксид этилбензола (EBHP), с образованием в качестве спирта 1-фенилэтанола. 1-Фенилэтанол может быть преобразован в стирол дегидратацией. EBHP может быть получен по реакции этилбензола с кислородом.
Другой известный способ получения ПО представляет собой совместное получение пропиленоксида и метил-трет-бутилового эфира (MTBE). Данный способ включает аналогичные стадии реакции, как и вышеописанный способ получения стирола/ПО. На стадии эпоксидирования трет-бутилгидропероксид вступает в реакцию с пропиленом, образуя ПО и трет-бутанол. Трет-бутанол впоследствии этерифицируют с образованием MTBE.
Еще один известный способ включает получение ПО с использованием кумола. В этом способе кумол вступает в реакцию с кислородом или воздухом с образованием гидропероксида кумола. Полученный таким образом гидропероксид кумола вступает в реакцию с пропиленом в присутствии катализатора эпоксидирования с получением ПО и кумилового спирта. Последний может быть преобразован в кумол с использованием гетерогенного катализатора и водорода.
После современных достижений также стало известно получение ПО из пропилена с использованием перекиси водорода в качестве агента-переносчика.
Независимо от конкретного используемого процесса эпоксидирования продукт ПО в общем требует очистки для удаления побочных продуктов и примесей. Более того, для большинства областей применения необходимо снижение содержания примесей в ПО до очень низкого уровня.
Некоторые побочные продукты способов эпоксидирования могут быть легко отделены дистилляцией. Однако способы эпоксидирования также имеют тенденцию образования побочных продуктов и примесей, которые отделяются более сложно. В качестве примера можно рассмотреть эпоксидирование с органическим гидропероксидом, который преимущественно восстанавливается до соответствующего легкоотделяемого спирта. Однако также образуются небольшие количества других кислородосодержащих соединений, таких как метанол, ацетон, ацетальдегид, пропиональдегид и т.п., а также углеводороды, которые сложно отделяются и часто остаются в качестве примесей в продукте ПО даже после традиционной дистилляции. Полагают, что углеводородные примеси, связанные с ПО, представляют собой производные пропилена, содержащие от 4 до 7 атомов углерода на молекулу, в особенности производные, содержащие 6 атомов углерода на молекулу. Соединения C6 включают в основном метилпентены и метилпентаны. Другие способы эпоксидирования также приводят к образованию подобных сложноотделяемых примесей такой же или сходной структуры.
Отделение традиционных примесей в ПО, как правило, требует многоступенчатой дистилляции. Более того, окончательная очистка (или окончательная обработка) до высокой степени чистоты дистилляцией обычно требует колонну значительного размера, в частности, когда относительная летучесть примесей по сравнению с ПО является низкой.
Известно использование технологий экстрактивной дистилляции для облегчения отделения примесей с низкой относительной летучестью. Например, документ US-A-3909366 описывает очистку пропиленоксида экстрактивной дистилляцией в присутствии ароматического углеводорода, содержащего от 6 до 12 атомов углерода, такого как этилбензол. Также было предложено множество других растворителей экстрактивной дистилляции, включая, например, циклические парафины (см. документ US-A-3464897), низшие гликоли (см. документ US-A-3578568), воду (см. документ US-A-4140588), трет-бутиловый спирт (см. документ US-A-5006206) и гептан. Однако такие способы все равно обычно требуют колонну значительного размера.
Документ US-A-5772854 относится к использованию так называемых «спаренных» ребойлеров, то есть, последовательно соединенных ребойлеров, при очистке пропиленоксида. В частности, документ US-A-5772854 обеспечивает способ очистки пропиленоксидного сырья, загрязненного водой, метанолом и ацетоном, в колонне экстрактивной дистилляции в присутствии оксиалкилен-гликолевого агента экстрактивной дистилляции в условиях, выбранных для образования и сохранения ацетонового буфера в дистилляционной колонне, где высококипящая (более тяжелая) фракция дистилляции, содержащая по существу оксиалкиленовые гликоли, воду и ацетон, непрерывно отбирается из дистилляционной колонны, и указанная высококипящая (более тяжелая) фракция дистилляции частично испаряется в первом ребойлере; оставшаяся жидкость частично испаряется во втором ребойлере, а пары возвращаются в колонну экстрактивной дистилляции.
Документ GB-A-1549743 относится к способу управления подачей тепла в секцию ребойлера дистилляционной колонны для увеличения эффективности отделения с получением требуемого (целевого) конечного продукта.
В документе GB-A-1549743 «секция ребойлера» определена на странице 1, строки 62-64, как участок колонны под самой нижней тарелкой разделения. Таким образом, следует понимать, что так называемая «секция ребойлера», как описано в документе GB-A-1549743, представляет собой кубовую часть дистилляционной колонны.
Способ согласно документу GB-A-1549743 включает отбор жидкого кубового потока из частично разделенной секции ребойлера дистилляционной колонны, введение первой части жидкого кубового потока в первый ребойлер, введение кубового потока смешанной фазы, полученного в указанном первом ребойлере, в по существу свободную от жидкости область секции ребойлера, введение второй части жидкого кубового потока во второй ребойлер, введение кубового потока смешанной фазы, полученного в указанном втором ребойлере, в ту же по существу свободную от жидкости область секции ребойлера, что и кубовый поток со смешанной фазой, полученный в указанном первом ребойлере.
Таким образом, в способе согласно документу GB-A-1549743, следует понимать, что жидкий кубовый поток отбирается из секции под самой нижней тарелкой разделения колонны дистилляции, и кубовые потоки смешанной фазы из первого и второго ребойлеров также возвращаются в то же место в дистилляционной колонне, то есть, под самой нижней тарелкой разделения дистилляционной колонны.
Упомянутый выше способ наглядно показан на фигуре в документе GB-A-1549743, причем жидкий кубовый поток отбирается из секции ребойлера через выпускное отверстие 25, а кубовые потоки смешанной фазы из первого и второго ребойлеров возвращаются через впускные отверстия 30 и 34 также в секции ребойлера. Самая нижняя тарелка разделения на фигуре обозначена ссылочной позицией 11.
Очистка ПО дистилляцией и получение ПО в целом являются очень энергоемкими, в частности, учитывая значительный размер колонн, которые необходимы. Задачей изобретения является обеспечение способов и систем отделения примесей от ПО, которые обеспечивают энергосбережение.
Сущность изобретения
В настоящее время обнаружено, что давление паров ПО может быть использовано для обеспечения энергосбережения во время получения и очистки пропиленоксида.
Согласно первому аспекту изобретение относится к способу отделения примесей от неочищенного ПО, причем способ включает стадию, на которой дистиллируют неочищенный ПО в зоне дистилляции с получением дистиллята ПО повышенной чистоты, причем подачу тепла в зону дистилляции осуществляют кубовым ребойлером и промежуточным ребойлером, причем промежуточный ребойлер обеспечивает подачу тепла при более низкой температуре, чем кубовый ребойлер.
Так как промежуточный ребойлер обеспечивает подачу тепла при более низкой температуре, в промежуточном ребойлере может быть применен более широкий диапазон источников тепла. В частности, условие более низкой температуры позволяет использование низкопотенциальных источников тепла, которые часто используются в производстве и очистке ПО и могут оставаться неиспользованными в иных случаях.
В предпочтительном варианте выполнения тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, поступает от источника тепла, например, пара низкого давления (LP), имеющего температуру в диапазоне от 80 до 180°C, в частности, от 120 до 140°C. Пар низкого давления может, например, иметь давление в диапазоне от 1,0 бар (абс) до 10 бар (абс), например, от 1,2 бар (абс) до 3 бар (абс).
В предпочтительном варианте выполнения тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, поступает непосредственно или косвенно из части охлаждаемого технологического потока производства ПО. Например, пар низкого давления может представлять собой выпар, высвобождаемый из горячего конденсата. Горячий конденсат может, например, представлять собой конденсат, образуемый при осуществлении способа эпоксидирования для производства ПО или при дистилляции ПО. Таким образом, тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, может поступать из выпара, образуемого путем охлаждения части технологического потока производства ПО. Примером косвенного тепла из технологического потока является тепло из теплонасосной системы.
Предпочтительно, пар низкого давления может быть высвобожден посредством принятия мер по энергосбережению при эпоксидировании или дистилляции. Как правило, сохранять пар низкого давления, чем более высокопотенциальный пар, например, пар среднего давления (MP) и высокого давления (HP). Пар среднего давления может, например, иметь давление в диапазоне от 10 бар (абс) до 20 бар (абс). Пар высокого давления может, например, иметь давление в диапазоне от 20 бар (абс) до 100 бар (абс). Способ согласно изобретению предпочтительно обеспечивает меры по энергосбережению путем эффективного использования такого высвобождаемого пара низкого давления.
Зона дистилляции может быть выполнена любым подходящим образом для отделения примесей от неочищенного ПО, то есть, для очистки ПО. Для исключения накопления примесей в зоне дистилляции, один или более потоков, обогащенных примесями, обычно удаляют из зоны дистилляции. Удаленный поток(-и) примесей может содержать один или более из: кубового потока примесей, бокового потока примесей и верхнего потока примесей.
В предпочтительном варианте выполнения способ включает стадию, на которой дефлегмируют по меньшей мере часть головных паров, выходящих из зоны дистилляции. В зависимости от конструкции зоны дистилляции и уровня содержания примесей, подлежащих удалению, коэффициент дефлегмации может находиться, например, в диапазоне от 1 до 5. Как известно из уровня техники, дефлегмация может способствовать улучшению чистоты продуктов дистилляции. Однако в интересах энергоэффективности предпочтительно минимизировать величину дефлегмации.
Следует учитывать, что, в частности, при дистилляции ПО, температуры и давления в зоне дистилляции могут соответствовать и целевым высоким степеням очистки, и целевой низкой дефлегмации, при этом способствуя энергосбережению благодаря использованию промежуточного ребойлера.
В предпочтительном варианте выполнения для установления баланса между низкими температурами зоны дистилляции и другими технологическими факторами давление в зоне дистилляции может поддерживаться в диапазоне от 1 бар (абс) до 10 бар (абс), предпочтительно в диапазоне от 1,5 бар (абс) до 5 бар (абс), более предпочтительно в диапазоне от 2 бар (абс) до 3 бар (абс).
Температуры в зоне дистилляции зависят от работы и размещения кубового ребойлера и промежуточного ребойлера. В предпочтительном варианте выполнения кубовый ребойлер подает тепло в кубовую часть зоны дистилляции, а промежуточный ребойлер подает тепло в верхнюю часть зоны дистилляции. Верхняя часть может быть любой частью зоны дистилляции ниже уровня, на котором тепло подается кубовым ребойлером. Соответственно кубовая часть может являться остальной частью зоны дистилляции, то есть, областью на уровне и ниже уровня, на котором кубовый ребойлер подает тепло.
Предпочтительно, температурный профиль зоны дистилляции может способствовать энергосбережению. Возможности энергосбережения, обеспечиваемые в результате подачи тепла и кубовым ребойлером, и промежуточным ребойлером, в общем увеличиваются, когда зона дистилляции выполнена так, что: (i) верхняя часть включает множество тарелок разделения, соответствующих относительно постоянному температурному профилю; и (ii) имеется резкая разница температур между кубовой частью и указанным множеством тарелок разделения в верхней части.
Верхняя часть с множеством тарелок разделения, соответствующих относительно постоянному температурному профилю, обеспечивает значительное количество тепла при относительно постоянной температуре. Вследствие давления паров и чистоты ПО в этой области зоны относительно постоянная температура может быть такой, что она позволяет использование низкопотенциальных источников тепла. Следовательно, температуры и давления могут регулироваться для обеспечения хорошего баланса между чистотой продукта и возможностями энергосбережения.
В предпочтительном варианте выполнения верхняя часть зоны дистилляции содержит последовательные тарелки разделения, имеющие температуры, которые отличаются максимально на 40°C, предпочтительно максимально на 30°C, более предпочтительно максимально на 20°C. Соответственно, указанные тарелки разделения могут включать по меньшей мере 10 теоретических тарелок разделения, предпочтительно по меньшей мере 20 теоретических тарелок разделения, более предпочтительно по меньшей мере 30 теоретических тарелок разделения. В предпочтительном варианте выполнения температура указанных тарелок разделения находится в диапазоне от 50 до 120°C, предпочтительно в диапазоне от 55 до 100°C, более предпочтительно в диапазоне от 60 до 90°C. Предпочтительно, указанные тарелки разделения могут быть расположены над вводом тепла промежуточного ребойлера.
Резкая разница температур между кубовой частью и тарелками разделения, соответствующими постоянному температурному профилю в верхней части, может способствовать снижению компромиссной эффективности при подаче тепла и от промежуточного, и от кубового ребойлера. В частности, резкая разница температур позволяет размещение промежуточного ребойлера ближе к кубовому ребойлеру, тем самым минимизируя зону дистилляции между кубовым ребойлером и промежуточным ребойлером, где имеет влияние уменьшение доли нагрузки ребойлера кубового ребойлера.
В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере одна нижняя тарелка разделения верхней части имеет температуру, которая по меньшей мере на 30°C, предпочтительно по меньшей мере на 50°C, более предпочтительно по меньшей мере на 70°С ниже, чем максимальная температура тарелки разделения кубовой части. Предпочтительно нижняя тарелка разделения может представлять собой самую нижнюю тарелку в колонне последовательных тарелок разделения верхней части, имеющих температуры тарелок разделения, которые отличаются максимально на 40°C, предпочтительно максимально на 30°C, более предпочтительно на 20°C, например, как определено выше. Предпочтительно может иметься максимально 30 теоретических тарелок разделения между нижней тарелкой разделения и кубовой частью, более предпочтительно максимально 15 теоретических тарелок разделения или максимально 10 теоретических тарелок разделения. В предпочтительном варианте выполнения количество теоретических тарелок разделения между нижней тарелкой и кубовой частью составляет максимально 40%, предпочтительно максимально 20% или даже максимально 10% от общего количества теоретических тарелок разделения в зоне дистилляции.
Промежуточный ребойлер может подавать тепло в любую область верхней части зоны дистилляции. Предпочтительным является размещение низко в верхней части и/или под тарелками разделения с относительно постоянным температурным профилем. Предпочтительно промежуточный ребойлер может подавать тепло ниже впуска неочищенного ПО зоны дистилляции.
В предпочтительном варианте выполнения способ включает стадии, на которых отбирают дистилляционную смесь из верхней части зоны дистилляции в промежуточный ребойлер, нагревают смесь теплообменом с источником тепла или средой и возвращают смесь в зону дистилляции, обычно в виде пара или комбинации пара и жидкости. Конкретное положение промежуточного ребойлера, то есть, его отбора (или отвода) и возврата, может быть выбрано, например, на основании доступных источников тепла и конкретного температурного профиля, требуемого в зоне дистилляции.
Предпочтительно, промежуточный ребойлер может подавать тепло в зону дистилляции на одной или более тарелках разделения верхней части, имеющих температуру, которая по меньшей мере на 30°C, предпочтительно по меньшей мере на 50°C, более предпочтительно по меньшей мере на 70°C ниже, чем максимальная температура кубовой части, то есть, например, нижней тарелки разделения, которая определена выше. В предпочтительном варианте выполнения промежуточный ребойлер предпочтительно подает тепло на или под самой нижней тарелкой в колонне из тарелок разделения верхней части, имеющих температуры, которые отличаются максимально на 40°C, предпочтительно максимально на 30°C, более предпочтительно максимально на 20°C, например, как определено выше.
В предпочтительном варианте выполнения способ включает стадии, на которых отбирают дистилляционную смесь в промежуточный ребойлер из тарелки разделения зоны дистилляции, имеющей температуру в диапазоне от 50 до 120°C, предпочтительно в диапазоне от 55 до 100°C, более предпочтительно в диапазоне от 60 до 90°C, нагревают смесь и возвращают смесь в зону дистилляции.
В предпочтительном варианте выполнения способ включает стадии, на которых отбирают дистилляционную смесь в промежуточный ребойлер из зоны дистилляции, нагревают смесь и возвращают нагретую смесь в тарелку разделения зоны дистилляции, имеющую температуру в диапазоне от 50 до 120°C, предпочтительно в диапазоне от 55 до 100°C, более предпочтительно в диапазоне от 60 до 90°C.
В предпочтительном варианте выполнения дистилляционная смесь отбирается из и возвращается над одной и той же тарелкой разделения зоны дистилляции.
Промежуточный ребойлер обеспечивает долю общей нагрузки ребойлеров для зоны дистилляции и в связи с этим способен уменьшать нагрузку кубового ребойлера. В предпочтительном варианте выполнения тепло подается в зону дистилляции множеством промежуточных ребойлеров, например, по меньшей мере двумя или по меньшей мере тремя промежуточными ребойлерами. В предпочтительном варианте выполнения промежуточный ребойлер(-ы) может обеспечивать по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 25%, более предпочтительно по меньшей мере 50% от общей нагрузки ребойлеров. В предпочтительном варианте выполнения промежуточный ребойлер(-ы) обеспечивает максимально 80%, предпочтительно максимально 70% нагрузки ребойлеров.
В предпочтительном варианте выполнения один или каждый промежуточный ребойлер обеспечивает нагрузку по меньшей мере 2 МВт, предпочтительно по меньшей мере 4 МВт, более предпочтительно по меньшей мере 7 МВт. В предпочтительном варианте выполнения один или каждый промежуточный ребойлер обеспечивает нагрузку максимально 12 МВт, например, максимально 10 МВт.
Кубовый ребойлер обеспечивает остальную долю общей нагрузки ребойлеров. В предпочтительном варианте выполнения тепло подается в зону дистилляции множеством кубовых ребойлеров, например, по меньшей мере двумя или по меньшей мере тремя кубовыми ребойлерами. В предпочтительном варианте выполнения каждый кубовый ребойлер имеет нагрузку в диапазоне от 4 МВт до 15 МВт, например, в диапазоне от 5 до 10 МВт.
В предпочтительном варианте выполнения ПО дистиллируют экстрактивной дистилляцией. Соответственно, дистилляция неочищенного ПО может включать экстрактивную дистилляцию неочищенного ПО с использованием растворителя экстрактивной дистилляции. В предпочтительном варианте выполнения способ включает стадии, на которых подают неочищенный ПО в зону дистилляции, отдельно от растворителя экстрактивной дистилляции вводят сырье в зону на уровне выше подачи исходного неочищенного ПО, удаляют очищенный ПО в виде дистиллята из зоны и удаляют растворитель экстрактивной дистилляции, обогащенный примесями, в качестве кубового осадка из зоны.
Предпочтительно, экстрактивная дистилляция может увеличивать возможности энергосбережения, способствуя резкой разнице температур между кубовой частью зоны дистилляции и тарелками разделения верхней части, соответствующими относительно постоянному температурному профилю. При использовании растворителя экстрактивной дистилляции в кубовой части может потребоваться относительно высокая температура для вскипания растворителя, увеличивая возможности энергосбережения в соответствии с изобретением.
В предпочтительном варианте выполнения растворитель экстрактивной дистилляции имеет температуру кипения по меньшей мере 70°C, например, по меньшей мере 100°С. В предпочтительном варианте выполнения растворитель экстрактивной дистилляции выбирают из ароматических углеводородов, циклических парафинов, гликолей, воды и трет-бутилового спирта. Предпочтительно растворитель экстрактивной дистилляции представляет собой ароматический углеводород, содержащий 6-12 атомов углерода. Еще более предпочтительно растворитель экстрактивной дистилляции представляет собой алкилбензол, в частности, этилбензол.
Расход сырья растворителя экстрактивной дистилляции относительно неочищенного ПО может быть определен специалистом в данной области на основании конкретной природы сырья и конфигурации зоны дистилляции. В предпочтительном варианте выполнения отношение сырья растворителя к ПО может находиться в диапазоне от 0,1 до 3, предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 1.
Неочищенный ПО может быть получен любым подходящим способом. В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО получают эпоксидированием пропилена в присутствии химического агента-переносчика, такого как пероксид, например, как описано выше. Предпочтительно ПО получают путем приведения в контакт пероксида, в частности, органического гидропероксида, и пропилена с гетерогенным катализатором эпоксидирования. Поток продукта, содержащий ПО и спирт, может быть отобран и, необязательно, подвергнут по меньшей мере одной предварительной дистилляции для извлечения неочищенного ПО в виде дистиллята. Наиболее предпочтительно органический гидропероксид представляет собой гидропероксид этилбензола. Подходящие гетерогенные катализаторы эпоксидирования известны из уровня техники. Предпочтительно катализатор эпоксидирования может содержать титан в химическом соединении с твердым диоксидом кремния и/или неорганическим силикатом. Пример такого катализатора и его использования при эпоксидировании описан в документе EP0345856B1.
Неочищенный ПО, подаваемый в зону дистилляции, содержит значительное количество ПО. В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит ПО в диапазоне от 90 до 99,9% масс.%, предпочтительно по меньшей мере 95% масс.% ПО.
В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО может содержать одну или более примесей в диапазоне от 0,1 до 10 масс.%, предпочтительно максимально 5 масс.% одной или более примесей. Примеси могут, например, содержать или состоять из воды, одного или более спиртов, альдегидов, кетонов или их комбинации. В предпочтительном варианте выполнения примеси содержат или состоят из одного или более производных пропиональдегида, ацетальдегида, ацетона, метанола и пропилена, содержащих от 4 до 7 атомов углерода на молекулу, в особенности производных, содержащих 5 или 6 атомов углерода на молекулу. Однако также могут присутствовать другие примеси.
В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит пропиональдегид в количестве по меньшей мере 250 масс. ч/млн, например, по меньшей мере 800 ч/млн или по меньшей мере 1000 ч/млн. В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит пропиональдегид в количестве вплоть до 5000 ч/млн, например, в количестве вплоть до 3000 ч/млн.
В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит производные пропилена, содержащие от 4 до 7 атомов углерода на молекулу, в особенности производные, содержащие 5 или 6 атомов углерода на молекулу, в количестве по меньшей мере 50 масс. ч/млн, например, по меньшей мере 75 ч/млн. В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит такие производные в количестве вплоть до 1000 ч/млн, например, вплоть до 200 ч/млн.
В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит ацетальдегид в количестве по меньшей мере 0,1 масс. ч/млн, например, по меньшей мере 3 ч/млн. В предпочтительном варианте выполнения неочищенный ПО содержит ацетальдегид в количестве вплоть до 40 ч/млн, например, вплоть до 20 ч/млн.
Дистиллят ПО повышенной чистоты имеет более низкую концентрацию примесей, чем неочищенный ПО, и обычно отбирается в качестве бокового погона из зоны дистилляции. В предпочтительном варианте выполнения количество одной или более примесей в дистилляте ПО уменьшено по меньшей мере на 20 масс.%, предпочтительно по меньшей мере на 50 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере на 90 масс.%.
В предпочтительном варианте выполнения дистиллят ПО содержит по меньшей мере 99,5 масс.% ПО, предпочтительно по меньшей мере 99,995 масс.% ПО. В предпочтительном варианте выполнения дистиллят ПО содержит менее 0,5 масс.% примесей, предпочтительно менее 0,005 масс.% примесей.
В предпочтительном варианте выполнения дистиллят ПО содержит пропиональдегид в количестве менее 200 масс. ч/млн, например, менее 100 ч/млн или менее 50 ч/млн.
В предпочтительном варианте выполнения дистиллят ПО содержит производные пропилена, содержащие от 4 до 7 атомов углерода на молекулу, в особенности производные, содержащие 5 или 6 атомов углерода на молекулу, в количестве менее 100 масс. ч/млн, например, менее 75 ч/млн или менее чем 50 ч/млн.
В предпочтительном варианте выполнения дистиллят ПО содержит ацетальдегид в количестве менее 20 масс. ч/млн.
Способ предпочтительно осуществляют непрерывно, то есть, поддерживая зону дистилляции по существу в установившемся состоянии в течение длительного периода, например, в течение по меньшей мере 12 часов. Дополнительные детали способа, такие как, например, расход сырья, могут быть легко определены специалистом в данной области.
Зона дистилляции может быть в принципе сконфигурирована или образована любым подходящим устройством или оборудованием.
Согласно второму аспекту изобретение относится к системе дистилляции для отделения примесей от неочищенного ПО, включающей:
конструкцию, образующую зону дистилляции, имеющую впуск для неочищенного ПО, выпуск дистиллята для очищенного ПО и один или более выпусков для потоков, обогащенных примесями;
кубовый ребойлер для подачи тепла в зону дистилляции при первой температуре; и
промежуточный ребойлер для подачи тепла в зону дистилляции при второй температуре, которая ниже, чем первая температура.
Предпочтительно система дистилляции может быть выполнена с возможностью использования в или согласно любому из способов, описанных выше.
Конструкция, образующая зону дистилляции, может быть оснащена или выполнена с использованием технических решений, известных из уровня техники дистилляции ПО, например, стенок, впусков, выпусков, трубопроводов, тарелок разделения и/или насадочного материала. Конструкция может содержать колонну или множество колонн.
В предпочтительном варианте выполнения зона дистилляции содержит по меньшей мере 30 теоретических тарелок разделения, предпочтительно по меньшей мере 40 теоретических тарелок разделения. Соответственно общее количество теоретических тарелок разделения может составлять вплоть до 100 тарелок, например, вплоть до 80 тарелок.
В предпочтительном варианте выполнения зона дистилляции содержит максимально 30 теоретических тарелок разделения между вводом кубового ребойлера и вводом промежуточного ребойлера, более предпочтительно максимально 15 теоретических тарелок разделения или максимально 10 теоретических тарелок разделения. В предпочтительном варианте выполнения количество таких теоретических тарелок разделения составляет менее 40% от общего количества тарелок разделения, предпочтительно менее 20% или даже 10% от общего количества тарелок разделения.
В предпочтительном варианте выполнения зона дистилляции содержит по меньшей мере 10 теоретических тарелок разделения над вводом промежуточного ребойлера, предпочтительно по меньшей мере 20 теоретических тарелок разделения.
В предпочтительном варианте выполнения теоретические тарелки разделения представляют собой тарелки колонны и/или нерегулярную или структурированную насадку.
В предпочтительном варианте выполнения кубовый ребойлер выполнен с возможностью подачи тепла в кубовую часть зоны дистилляции, а промежуточный ребойлер выполнен с возможностью подачи тепла в верхнюю часть зоны дистилляции. Кубовая часть и верхняя часть могут быть определены, как указано выше. В связи с этим, другими словами, в такой конструкции промежуточный ребойлер расположен над кубовым ребойлером.
Промежуточный ребойлер может представлять собой любой теплообменник или нагреватель, способный передавать тепло от источника тепла в верхнюю часть зоны дистилляции. Промежуточный ребойлер может содержать или образовывать первый поток для отбора жидкой смеси из верхней части зоны дистилляции в ребойлер, средство нагрева для теплообмена или нагревания жидкой смеси с использованием источника тепла и второй поток для возврата нагретой смеси в зону дистилляции. Промежуточный ребойлер может включать насос для облегчения циркуляции или может работать на принципе естественной циркуляции. Предпочтительно промежуточный ребойлер может представлять собой термосифон. Однако специалисту в данной области известны другие типы ребойлеров.
Кубовый ребойлер может представлять собой любой теплообменник или нагреватель, способный передавать тепло от источника тепла в кубовую часть зоны дистилляции. Кубовый ребойлер может содержать или образовывать первый поток для отбора жидкой смеси из кубовой части зоны дистилляции в ребойлер, средство нагрева для теплообмена или нагревания жидкой смеси с использованием источника тепла и второй поток для возврата нагретой смеси в зону дистилляции. Кубовый ребойлер может содержать насос для облегчения циркуляции или может работать на принципе естественной циркуляции. Предпочтительно, кубовый ребойлер может представлять собой термосифон или котел. Однако специалисту в данной области известны другие типы ребойлеров.
Зона дистилляции может быть образована только конструкцией или конструкцией в комбинации с одним или более ребойлерами.
Один или более выпусков для потоков, обогащенных примесями, могут включать, например, один или более кубовых выпусков примесей, боковых выпусков примесей и верхних выпусков примесей.
В предпочтительном варианте выполнения система может дополнительно включать компонент для дефлегмации для рециркуляции головного продукта перегонки в зону дистилляции.
Для обслуживания экстрактивной дистилляции зона дистилляции может включать впуск для растворителя экстрактивной дистилляции, расположенный над впуском для неочищенного ПО, и кубовый выпуск для растворителя экстрактивной дистилляции, обогащенного примесями.
В предпочтительном варианте выполнения кубовый ребойлер системы приобретает вид кубовой отпарной колонны, принимающей кубовый поток в качестве сырья из основной дистилляционной колонны системы и возвращающей головные пары отпарной колонны в основную дистилляционную колонну. В этом варианте выполнения промежуточный ребойлер может представлять собой кубовый ребойлер основной дистилляционной колонны.
Согласно третьему аспекту изобретение относится к способу получения ПО, причем способ включает стадии, на которых приводят в контакт пероксид и пропилен с катализатором эпоксидирования для получения ПО, например, как описано выше, и отделяют примеси от ПО способом согласно первому аспекту изобретения и/или с использованием системы дистилляции согласно второму аспекту изобретения.
В описании и формуле изобретения данной спецификации слова «содержать» и «включать» и производные этих слов, например, «содержащий» и «включающий», означают «включая, но не ограничиваясь» и не исключают другие агенты, добавки, компоненты или стадии. Более того, единственное число не исключает множественное число, если из контекста не следует иное.
Предпочтительные признаки каждого аспекта изобретения могут быть описаны в связи с любым из других аспектов. Другие признаки изобретения станут очевидными из нижеследующего конкретного описания варианта выполнения. В общем, изобретение охватывает любой признак или любое сочетание признаков, раскрытых в настоящем описании (включая приложенную формулу изобретения и чертежи). Таким образом, следует понимать, что признаки, целые числа, характеристики или соединения, описанные в связи с конкретным аспектом, вариантом выполнения или примером изобретения, применимы к любому другому аспекту, варианту выполнения или примеру, описанному здесь, если они совместимы с ним. Более того, если не указано иное, любой раскрытый здесь признак может быть заменен альтернативным признаком, служащим для такой же или подобной цели.
Если для раскрытия указаны верхние и нижние пределы, то диапазон значений, образованный сочетанием любого из верхних пределов с любым из нижних пределов, также входит в объем притязаний настоящего изобретения.
Конкретное описание
Для упрощения понимания изобретения далее путем примера будет сделана ссылка на Фигуру 1, показывающую схематический вид дистилляционной колонны в соответствии с одним из вариантов выполнения изобретения.
На Фигуре 1 система 2 дистилляции для отделения примесей от неочищенного ПО содержит конструкцию 4 колонны из стенок и внутренних элементов, образующих зону 6 дистилляции, кубовый ребойлер 8, промежуточный ребойлер 10 и систему 12 дефлегмации.
Конструкция 4 системы 2 образует впуск 14 неочищенного ПО и впуск 16 растворителя экстрактивной дистилляции в зону 6 дистилляции, и выпуск 16 очищенного ПО из зоны 6 дистилляции. Также образованы впуски 20, 22 и выпуски 24, 26 для кубового ребойлера 8 и промежуточного ребойлера 10, а также верхний выпуск 28 и впуск 30 дефлегмации. От куба до верхней части колонны 2 выпуск 24 в кубовый ребойлер 8 является самым нижним, затем впуск 20 из кубового ребойлера 8, выпуск и впуск 26, 22 в и из промежуточного ребойлера 10, которые находятся на одном уровне, впуск 14 неочищенного ПО, впуск 16 экстракционного растворителя, выпуск 18 очищенного ПО, впуск 30 дефлегмации и верхний выпуск 28.
Разделительные тарелки 32 колонны обеспечены между впусками и выпусками для содействия дистилляции в зоне 6 дистилляции. В частности, конструкция 2 колонны содержит одиннадцать теоретических тарелок разделения между впуском 20 из кубового ребойлера и выпуском и впуском 26, 22 промежуточного ребойлера, девять теоретических тарелок разделения между выпуском и впуском 26, 22 промежуточного ребойлера и впуском 14 неочищенного ПО, сорок пять теоретических тарелок разделения между впуском 14 неочищенного ПО и впуском 16 растворителя экстрактивной дистилляции, шесть теоретических тарелок разделения между впуском растворителя экстрактивной дистилляции и выпуском 18 очищенного ПО и шесть теоретических тарелок разделения между выпуском очищенного ПО и верхним выпуском 28 и впуском 30 дефлегмации. Теоретические тарелки на практике представляют собой традиционные тарелки разделения, но также могут быть выполнены в виде нерегулярной или структурированной насадки, в других вариантах выполнения.
Кубовый ребойлер 8 представляет собой термосифонный ребойлер, приводимый в действие подачей пара 34 относительно высокой температуры, например, пара высокого или среднего давления, с отбором конденсата 36. Для обеспечения выпуска примесей для зоны 6 дистилляции кубовый ребойлер 8 содержит слив 40 для отбора жидких компонентов, в частности, растворителя экстрактивной дистилляции, обогащенного примесями.
Промежуточный ребойлер 10 представляет собой термосифонный ребойлер, приводимый в действие путем подачи низкотемпературного пара 38, например, пара низкого давления, с отбором конденсата 36.
При работе неочищенный ПО и этилбензол в качестве растворителей экстрактивной дистилляции подаются в зону дистилляции через впуски. Неочищенный ПО содержит приблизительно 99,6 масс.% ПО, примерно 3500 масс. ч/млн пропиональдегида, примерно 250 масс. ч/млн производных пропилена, содержащих от 4 до 7 атомов углерода на молекулу, и остаток других примесей.
Кубовый ребойлер 8 подает тепло в кубовую часть 42 зоны 6 дистилляции. Промежуточный ребойлер 10 подает тепло в остальную верхнюю часть 44 зоны 6 дистилляции. Промежуточный ребойлер обеспечивает примерно 70% общей нагрузки ребойлеров. Остальную нагрузку ребойлеров обеспечивает кубовый ребойлер 8.
Подаваемое тепло приводит к дистилляции в зоне дистилляции. Дистиллят 18 ПО повышенной чистоты с концентрацией примесей, уменьшенной более чем на 95%, отбирают из зоны дистилляции через кубовый слив 40 в виде этилбензола, обогащенного примесями. Система 12 дефлегмации ребойлера, которая включает выпуск 48 жидких примесей и вентиляционное отверстие 50, регулируется соответственно.
Колонна 2 работает так, что все последовательные тарелки разделения между впуском 22 из промежуточного ребойлера и выпуском 18 очищенного ПО соответствуют постоянному температурному профилю, то есть, имеют температуры тарелок разделения, находящиеся в пределах 20°C. В частности, температура вышеуказанных тарелок разделения поддерживается в диапазоне от 50°C до 70°C для конкретного рассматриваемого рабочего давления. Таким образом, промежуточный ребойлер 10 способен работать с использованием пара 38 низкого давления, имеющем температуру примерно 130°C и давление примерно 2,5 бар (абс). Такой низкопотенциальный пар 38 может быть получен в результате осуществления мер по энергосбережению.
В отличие от этого максимальная температура кубовой части 42 составляет примерно 170°C. Для обеспечения упомянутой выше температуры кубовый ребойлер работает с использованием пара 34 среднего давления, имеющем температуру примерно 220°C и давление примерно 18 бар (абс).
Возможность использования пара 34 низкого давления в промежуточном ребойлере 10 снижает суммарное потребление пара высокого давления для кубового ребойлера 8. Более того, с малым количеством теоретических тарелок разделения между вводом кубового ребойлера 8 и вводом промежуточного ребойлера 10 негативное влияние промежуточного ребойлера 10, подающего некоторое количество тепла дополнительно вверх по колонне 2, сведено к минимуму.
Специалисту в данной области понятно, что в колонне 2 может быть выполнено множество модификаций без отклонения от сущности изобретения. Например, сырье, тарелки и конструкция колонны в целом могут быть изменены, при этом по-прежнему используя кубовый и промежуточный ребойлеры. В одном варианте выполнения колонна модифицирована в традиционную дистилляционную колонну, работающую без растворителя экстрактивной дистилляции, для размещения сырья неочищенного ПО, предусматривающего такую установку.
В другом варианте выполнения существующую колонну, имеющую только кубовый ребойлер, дополняют отпарной колонной с кубовым ребойлером, который обеспечивает функцию исходного кубового ребойлера, принимая исходный кубовый поток в качестве сырья и возвращая его в виде головных паров в исходную колонну. Таким образом, конструктивно зона дистилляции колонны смещена вниз. Исходный кубовый ребойлер может быть адаптирован для использования низкоуровнего тепла и работать в качестве промежуточного ребойлера в новой конфигурации.
Claims (11)
1. Способ отделения примесей от неочищенного пропиленоксида, который содержит пропиональдегид в количестве по меньшей мере от 250 и до 5000 ч/млн по массе и производные пропилена, имеющие 4-7 атомов углерода на молекулу, в количестве по меньшей мере 50 ч/млн по массе и до 1000 ч/млн по массе, в котором неочищенный пропиленоксид подвергают экстрактивной дистилляции с использованием растворителя экстрактивной дистилляции, где растворитель экстрактивной дистилляции представляет собой ароматический углеводород, содержащий 6-12 атомов углерода, где способ включает дистилляцию неочищенного пропиленоксида в зоне дистилляции с получением дистиллята пропиленоксида повышенной чистоты, в котором подачу тепла в зону дистилляции осуществляют кубовым ребойлером и промежуточным ребойлером, и промежуточный ребойлер обеспечивает подачу тепла при более низкой температуре, чем кубовый ребойлер.
2. Способ по п. 1, в котором тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, поступает от источника тепла, имеющего температуру в диапазоне от 80 до 180°C.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, берется непосредственно или косвенно из части охлаждаемого технологического потока производства пропиленоксида.
4. Способ по п. 3, в котором тепло, подаваемое промежуточным ребойлером, поступает из выпара, получаемого путем охлаждения части технологического потока производства пропиленоксида.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором кубовый ребойлер подает тепло в кубовую часть зоны дистилляции, а промежуточный ребойлер подает тепло в верхнюю часть зоны дистилляции.
6. Способ по п. 5, в котором верхняя часть зоны дистилляции содержит по меньшей мере 10 последовательных теоретических тарелок разделения, имеющих температуры, которые отличаются максимально на 40°C.
7. Способ по п. 6, в котором температура указанных тарелок разделения находится в диапазоне от 50 до 120°C.
8. Способ по п. 5, в котором промежуточный ребойлер подает тепло к нижней тарелке верхней части, имеющей температуру, которая по меньшей мере на 50°C ниже, чем максимальная температура кубовой части, причем нижняя тарелка представляет собой самую нижнюю тарелку в колонне из по меньшей мере 10 последовательных теоретических тарелок разделения в верхней части, и где указанные тарелки разделения имеют температуры, которые отличаются максимально на 40°C.
9. Способ по п. 1 или 2, в котором промежуточный ребойлер или комбинация промежуточных ребойлеров обеспечивают по меньшей мере 25% от общей нагрузки ребойлеров.
10. Способ по п. 1 или 2, в котором дистиллят пропиленоксида содержит по меньшей мере 99,5 мас.% пропиленоксида.
11. Способ получения пропиленоксида, включающий стадии, на которых: приводят в контакт пероксид и пропилен с катализатором эпоксидирования для получения пропиленоксида и отделяют примеси от пропиленоксида способом по любому из пп. 1-10.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13196095.7 | 2013-12-06 | ||
| EP13196095 | 2013-12-06 | ||
| PCT/EP2014/076557 WO2015082605A1 (en) | 2013-12-06 | 2014-12-04 | Improvements relating to propylene oxide purification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672591C1 true RU2672591C1 (ru) | 2018-11-16 |
Family
ID=49766902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016126740A RU2672591C1 (ru) | 2013-12-06 | 2014-12-04 | Улучшения, относящиеся к очистке пропиленоксида |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9278945B2 (ru) |
| EP (1) | EP3077381B1 (ru) |
| KR (1) | KR102332304B1 (ru) |
| CN (1) | CN105814029B (ru) |
| BR (1) | BR112016012516B1 (ru) |
| ES (1) | ES2759230T3 (ru) |
| RU (1) | RU2672591C1 (ru) |
| WO (1) | WO2015082605A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10308883B2 (en) * | 2015-10-07 | 2019-06-04 | Axens | Process for desulfurizing cracked naphtha |
| CN106745421A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 常州大学 | 一种带多个中间换热器精馏法处理低浓度dmf废水*** |
| CN109851583B (zh) * | 2017-11-30 | 2021-03-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 环氧烷烃纯化方法 |
| SG11202005095WA (en) * | 2017-11-30 | 2020-06-29 | China Petroleum & Chem Corp | Method and system for producing epoxyalkane |
| CN110028376B (zh) * | 2018-01-12 | 2021-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 萃取精馏分离苯乙烯所用溶剂的净化及苯乙烯分离方法 |
| SG11202101638YA (en) * | 2018-10-11 | 2021-03-30 | Sumitomo Chemical Co | Propylene oxide purification system and method for producing propylene oxide |
| CN109847394B (zh) * | 2019-03-28 | 2021-08-10 | 湖北三宁化工股份有限公司 | 一种乙二醇精馏装置工艺余热回收利用的***及方法 |
| CN111632395A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-08 | 山东凯泰科技股份有限公司 | 一种钠法环化生成环氧氯丙烷工艺*** |
| CN112403015A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-26 | 汇智工程科技股份有限公司 | 萃取精馏分离丙酮-正庚烷混合物的装置及方法 |
| CN114632343B (zh) * | 2022-05-18 | 2022-12-02 | 北京化工大学 | 一种mvr热泵精馏***及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134797A (en) * | 1978-02-21 | 1979-01-16 | Halcon Research & Development Corporation | Process for recovery of ethylene oxide containing low levels of aldehydic impurities |
| US5346593A (en) * | 1993-06-18 | 1994-09-13 | The M. W. Kellogg Company | Intermediate reboiler for a methanol plant |
| US5772854A (en) * | 1995-08-17 | 1998-06-30 | Huntsman Specialty Chemicals Corporation | Use of paired reboilers in the purification of propylene oxide by extractive distillation |
| RU2341519C2 (ru) * | 2004-07-07 | 2008-12-20 | Басф Акциенгезельшафт | Выделение пропиленоксида из смеси, содержащей пропиленоксид и метанол |
| RU2371439C2 (ru) * | 2005-01-18 | 2009-10-27 | Басф Акциенгезельшафт | Способ эпоксидирования олефина с улучшенным энергетическим балансом |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3464897A (en) | 1967-06-02 | 1969-09-02 | Atlantic Richfield Co | Separation of propylene oxide from other hydrocarbons |
| US3909366A (en) | 1967-09-07 | 1975-09-30 | Halcon International Inc | Purification of propylene oxide by distillation |
| US3578568A (en) | 1968-11-29 | 1971-05-11 | Atlantic Richfield Co | Purification of low molecular weight epoxides by extractive distillation with a glycol or glycol ether |
| GB1549743A (en) | 1975-06-16 | 1979-08-08 | Uop Inc | Method for controlling the heat input to a reboiler section of distillation column and apparatus equipped for operation under such control |
| US4140588A (en) | 1977-08-05 | 1979-02-20 | Halcon Research And Development Corporation | Purification of propylene oxide by extractive distillation |
| GB8813484D0 (en) | 1988-06-08 | 1988-07-13 | Shell Int Research | Process for preparation of oxirane compound |
| US5006206A (en) | 1990-03-12 | 1991-04-09 | Arco Chemical Technology, Inc. | Propylene oxide purification |
| US5958192A (en) * | 1997-08-27 | 1999-09-28 | Huntsman Specialty Chemicals Corporation | Purification of propylene oxide using ethylene glycol monomethyl ether as an extractive distillation agent |
| US5849938A (en) | 1997-09-02 | 1998-12-15 | Arco Chemical Technology, L.P. | Separation of methanol and propylene oxide from a reaction mixture |
| US7981256B2 (en) * | 2007-11-09 | 2011-07-19 | Uop Llc | Splitter with multi-stage heat pump compressor and inter-reboiler |
| CN102093316B (zh) * | 2010-12-17 | 2013-06-12 | 中国海洋石油总公司 | 一种分离提纯环氧丙烷与甲醇的方法 |
-
2014
- 2014-12-04 US US14/559,968 patent/US9278945B2/en active Active
- 2014-12-04 WO PCT/EP2014/076557 patent/WO2015082605A1/en active Application Filing
- 2014-12-04 CN CN201480066421.2A patent/CN105814029B/zh active Active
- 2014-12-04 RU RU2016126740A patent/RU2672591C1/ru active
- 2014-12-04 EP EP14811808.6A patent/EP3077381B1/en active Active
- 2014-12-04 BR BR112016012516-9A patent/BR112016012516B1/pt active IP Right Grant
- 2014-12-04 ES ES14811808T patent/ES2759230T3/es active Active
- 2014-12-04 KR KR1020167014597A patent/KR102332304B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4134797A (en) * | 1978-02-21 | 1979-01-16 | Halcon Research & Development Corporation | Process for recovery of ethylene oxide containing low levels of aldehydic impurities |
| US5346593A (en) * | 1993-06-18 | 1994-09-13 | The M. W. Kellogg Company | Intermediate reboiler for a methanol plant |
| US5772854A (en) * | 1995-08-17 | 1998-06-30 | Huntsman Specialty Chemicals Corporation | Use of paired reboilers in the purification of propylene oxide by extractive distillation |
| RU2341519C2 (ru) * | 2004-07-07 | 2008-12-20 | Басф Акциенгезельшафт | Выделение пропиленоксида из смеси, содержащей пропиленоксид и метанол |
| RU2371439C2 (ru) * | 2005-01-18 | 2009-10-27 | Басф Акциенгезельшафт | Способ эпоксидирования олефина с улучшенным энергетическим балансом |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 2341519 С2 С2, 20.12.2008. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160093624A (ko) | 2016-08-08 |
| CN105814029A (zh) | 2016-07-27 |
| US20150158835A1 (en) | 2015-06-11 |
| WO2015082605A1 (en) | 2015-06-11 |
| US9278945B2 (en) | 2016-03-08 |
| ES2759230T3 (es) | 2020-05-08 |
| EP3077381A1 (en) | 2016-10-12 |
| CN105814029B (zh) | 2018-08-07 |
| EP3077381B1 (en) | 2019-09-18 |
| BR112016012516B1 (pt) | 2021-03-09 |
| KR102332304B1 (ko) | 2021-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2672591C1 (ru) | Улучшения, относящиеся к очистке пропиленоксида | |
| JP2018188464A (ja) | 重質炭化水素の蒸留におけるエネルギー節減 | |
| JP5476774B2 (ja) | （メタ）アクリロニトリルの回収方法 | |
| CN107074676A (zh) | 由乙醇在一个低水和低能耗反应步骤中制备丁二烯的方法 | |
| RU2717556C1 (ru) | Объединенный способ получения пропена и пропеноксида из пропана | |
| JP6038928B2 (ja) | α−メチルスチレン及びクメン蒸留用隔壁塔 | |
| US8389776B2 (en) | Treatment of phenol | |
| CN102892743A (zh) | 经侧出口蒸馏分离丙烯酸 | |
| CN109851586A (zh) | 环氧丙烷的纯化方法 | |
| JP6955620B2 (ja) | 沸点差の小さい混合物の分離精製方法 | |
| CN102659508A (zh) | 一种氯乙烯分离精制工艺方法 | |
| CN101014582A (zh) | 方法 | |
| RU2716265C2 (ru) | Способ получения стирола | |
| RU2738231C2 (ru) | Способ для производства пропиленоксида | |
| KR20190024979A (ko) | 추출 증류를 포함한, 에탄올로부터 부타디엔을 제조하는 방법 | |
| KR101291651B1 (ko) | 이소부텐 및 부텐-1의 제조 방법 및 제조 장치 | |
| JP5094148B2 (ja) | アリルアルコールの製造方法 | |
| CN105712819B (zh) | 由2,3-丁二醇脱水产物回收1,3-丁二烯和甲基乙基酮的方法 | |
| RU2278849C1 (ru) | Способ разделения высококипящей фракции эпоксидата процесса совместного получения оксида пропилена и стирола | |
| WO2009080338A1 (en) | Purification of phenol | |
| JP2004331532A (ja) | 精製アセトフェノンの製造方法 | |
| CN102438973B (zh) | 二羟基苯的纯化方法 | |
| CN116023348A (zh) | 一种粗环氧丙烷的分离方法与分离*** | |
| WO2008088074A1 (ja) | β－フェニルエチルアルコールの精製方法 | |
| JP2005281163A (ja) | プロピレンオキサイドの精製方法 |