专利名称：环氧烷回收系统的利记博彩app
技术领域：
本公开内容的实施方案涉及用于从含有环氧烷的进料流中回收环氧烷的改进系 统和方法。
背景技术：
环氧烷如环氧乙烷典型在氧化反应器中通过乙烯与分子氧的银催化气相部分氧 化制备，其导致气态反应流出物。然而，该气态反应流出物可能相对于所需的环氧乙烷含量 是非常稀的，其含有例如约0.3摩尔％至约5摩尔％的环氧乙烷。另外，该气态反应流出物 还可能含有不期望的组分如乙醛和甲醛，所述有不期望的组分如乙醛和甲醛可以在氧化反 应器中或在氧化反应器下游形成。环氧乙烷从气态反应流出物中的回收可以包括开始的水吸收步骤、之后的汽提 步骤，所述汽提步骤之后是再吸收步骤。在一些情况下，所述步骤中的每一个均在单独的蒸 馏塔中进行，这可能导致高的设备成本和对于存在浓的气相或液相环氧乙烷的区域的安全 性担心。一个示例性的可能存在浓的液相环氧乙烷的区域是当从环氧乙烷汽提器的顶部 出来的气相环氧乙烷被冷凝时，产生了液体环氧乙烷。在汽提器中产生的液体环氧乙烷可 以被输送至另一件设备以被进一步精制。然而，处理和/或输送浓环氧乙烷如液体环氧乙 烷可能是由于受污染的风险而是危险的，原因在于被污染的液体环氧乙烷可能导致失控聚 合，这种失控聚合可能产生热并且可能是爆炸性猛烈的。同样，避免和/或减少浓和/或受 污染的液体环氧乙烷的区域可以增加环氧乙烷回收的安全性。对于需要较高环氧乙烷产品纯度的应用，必须将环氧乙烷进一步精练。典型地，回 收的环氧乙烷产物可以经历许多蒸馏步骤，这可以再次不利地影响生产经济性。因此，期望 用于从含有环氧乙烷的水性混合物中回收环氧烷的改进系统和方法。用于回收环氧烷的改 进系统可以避免或减轻与当前环氧烷回收相关的一些问题。发明概述在一些实施方案中，提供一种用于回收环氧烷的方法。该方法包括将含有环氧烷的进料流引入到环氧烷回收塔的汽提部。该环氧烷回收塔包括汽提部和再吸收区域。该方 法还包括从所述进料流中汽提环氧烷以在汽提部中形成第一气态部分。第一气态部分从汽 提部流向环氧烷回收塔的再吸收区域。再吸收区域还包括第一再吸收部和第二再吸收部。 第一气态部分被部分地冷凝成液体回流流和富环氧烷蒸气流，其中所述液体回流流与汽提 部物理连通。该方法还包括在第一再吸收部中在第一水流中再吸收富环氧烷蒸气流的第 一部分以形成第一水溶液。该第一再吸收部包括用于从第一再吸收部中移去第一水溶液的 第一取出部(take-off)。该方法还包括在第二再吸收部中，在第二水流中再吸收富环氧 烷蒸气流的第二部分以形成第二水溶液。第二再吸收部包括用于从第二再吸收部中移去第 二水溶液的第二取出部。在另一个实施方案中，提供一种用于回收环氧烷的系统。该系统包括位于环氧烷 回收塔中的汽提部，用于将进料流的一部分转化成气相部分。进料流的气相部分包括环氧 烷。该系统还包括冷凝器，所述冷凝器用于部分地冷凝进料流的气相部分以产生富环氧烷 蒸气流和液体回流流。该系统还包括在第一环氧烷回收塔中的第一再吸收部，所述第一再 吸收部用于在第一水流中从富环氧烷蒸气流中再吸收环氧烷的第一部分，以形成第一水溶 液。第一再吸收部包括第一水入口，所述第一水入口用于在第一再吸收部中提供第一水流。 该系统还包括在环氧烷回收塔中的第二再吸收部，所述第二再吸收部用于在第二水流中从 富环氧烷蒸气流中再吸收环氧烷的第二部分，以形成第二水溶液。第二再吸收部包括第二 水入口，所述第二水入口用于在第二再吸收部中提供第二水流。在各种实施方案中，提供一种用于回收环氧烷的系统，其中所述环氧烷为环氧乙 烷。该系统包括位于环氧烷回收塔中的汽提部，所述汽提部用于将进料流的一部分转化成 气相部分，其中进料流的气相部分包括环氧烷。该系统还包括冷凝器，所述冷凝器用于部分 地冷凝进料流的气相部分以产生富环氧烷蒸气流和液体回流流。该系统还包括在环氧烷回 收塔中的第一再吸收部，所述第一再吸收部用于在第一水流中从富环氧烷蒸气流中再吸收 环氧烷的第一部分，以形成第一水溶液。第一再吸收部包括第一水入口，所述第一水入口用 于提供第一水流，以从富环氧烷蒸气流中再吸收约0. 至约15%的环氧烷。该系统还包 括在环氧烷回收塔中的第二再吸收部，所述第二再吸收部用于在第二水流中从富环氧烷蒸 气流中再吸收环氧烷的第二部分，以形成第二水溶液。第二再吸收部包括第二水入口，所述 第二水入口用于提供第二水流，以从富环氧烷蒸气流中再吸收约10%至约80%的环氧烷。 该系统还包括在环氧烷回收塔中的第三再吸收部，所述第三再吸收部用于在第三水流中从 富环氧烷蒸气流中再吸收环氧烷的第三部分，以形成第三水溶液。第三水溶液基本上没有 杂质。^X如本文中使用的，术语“约”可以不限于所规定的精确值。在至少一种情况下，由 术语“约”所表示的变量可以参考测量仪器的精确度来确定。如本文中使用的，“分离级”被定义为在蒸馏设备中的体积、装置或装置组合在这 种蒸馏设备内或在蒸馏设备处使相进行密切接触，在此所述相之间发生质量传递，从而趋 向于将它们处于平衡，并且随后所述相可以在此机械分离。对于各种实施方案，具有理论塔 板高度(“HETP”)的板式塔的每一个塔板和/或填料塔的填料是一个分离级，因为这些是 流体进行紧密接触、发生相间扩散以及流体分离的位置。同样，在蒸馏设备中的塔板的数量也可以被归因于使用填料获得的分离级的等价数量。对于各种实施方案，术语具有HETP的 分离级、塔板和/或填料可以交换使用，除非另外有相反的说明。如本领域的技术人员所理解的，确定在蒸馏设备中使用的平衡级(理论塔板)的 数量可以基于物料平衡以及在物质(例如，本公开内容的水性混合物)中的待分离化合物 (例如环氧乙烷，水和处于液体形式的其它化合物)的平衡考虑因素计算。分离级的效率， 以及因此的实际使用的分离级的数量，可以由所使用的机械设计以及蒸馏设备的操作条件 确定。对于本文中提供的各种不同的实施方案，通过利用蒸馏设备的分离级的效率，可以使 用平衡级(或理论塔板)的数量来代替在本公开内容中提供的分离级的数量。如本文中使用的，术语“汽提部分(portion) ”是指塔中的这样的部(section)，在 该部中，水溶液的一种或多种组分通过被放置与不溶于该水溶液的气流接触或通过加热该 水溶液以引起必须要移除的一种或多种组分的相变而被移除。如本文所使用的，术语“再吸收部”是塔的这样的部，在该部中，通过气体与吸收该 气体中一些组分的液体接触而移除该气体的组分。如本文中使用的，术语“冷凝器”是指将蒸气的一部分转化成液体的装置。如本文中使用的，“一个”、“一种”、“所述”、“至少一个”和“一种以上”交换使用。术 语"包含"及其变体在出现在说明书和权利要求书的情况下，这些术语不具有限制意义。 例如，位于环氧乙烷回收塔中以将"一种"进料流的一部分转化成气相部分的汽提部可以 被解释为意思是指环氧乙烷回收塔包括"一种以上"的进料流。术语“和/或”是指所列出要素中的一种、多于一种或全部。此外，在本文中，所提及的由端点限定的数值范围包括在该范围内所包含的所有 的数字(例如，1 至 5 包括 1,1. 5、2、2· 75,3,3. 80、4、5、等)。附图简述在附图中，贯穿全部附图，类似的字符表示类似的部分，在附图中
图1显示用于回收环氧烷的系统的示意图。图2示例根据本发明的实施方案的用于回收环氧烷的示意性系统。图3示例在本发明的一个实施方案中的用于回收环氧烷的示意性系统。图4示例根据本发明的实施方案的用于回收环氧烷的示意性系统。图5是根据本发明的一些实施方案的再吸收区域的构造。图6是根据本发明的一些实施方案的再吸收区域的构造。发明详述烯(烯烃)，特别是乙烯到环氧烷(氧化烯烃)，特别是环氧乙烷的转化典型在含 催化剂的反应器中通过如下方法进行取决于所需的生产率，在约200摄氏度(°C)至约 300°C的温度，以及在约5个大气压(506千帕(kPa))至约30个大气压(3，(MOkPa)范围内 的压力，将含有乙烯和氧或含氧气体的反应物流连续地引入。在大规模反应器中的停留时 间可以在约0. 1秒至约5秒的数量级。典型地，乙烯至环氧乙烷的单程转化率(per pass conversion)低，S卩，在1 %以下 的数量级。由此形成的气态反应流出物含有稀浓度的环氧乙烷以及未反应的乙烯，未反应 的氧、醛、酸性杂质、氮、氩、和二氧化碳以及其它组分。然而，可以将环氧乙烷从气态反应流 出物中分离并回收。为了回收环氧乙烷，来自反应器的气态反应流出物可以在吸收器塔中用吸收剂比如水洗涤，以形成含有环氧乙烷的含水混合物。环氧乙烷在水中从气态反应流 出物中的吸收在一定程度上从气态反应流出物的未反应的乙烯和/或氧和/或其它气态组 分(例如，二氧化碳，氮和氩)中回收环氧乙烷。然后，可以将残留的气态材料作为循环气 体再循环以与乙烯和纯氧的原料混合，并且被进料至环氧乙烷反应器中，以产生作为气态 反应流出物的环氧乙烷。在典型环氧乙烷制备装置(unit)中，环氧乙烷生产工艺可以与环氧乙烷回收工 艺互连，并且在环氧乙烷制备装置与下游的产品制备装置比如例如乙二醇制备装置一起操 作的某些情况下，环氧乙烷工艺还可以与乙二醇制备工艺互连以使能量利用最大化，这进 而可以降低生产成本。在本发明的实施方案中使用的烯烃由下面的结构式(I)表征
权利要求
1.一种用于回收环氧烷的方法，所述方法包括将含有环氧烷的进料流引入到环氧烷回收塔的汽提部，其中所述环氧烷回收塔包括所 述汽提部和再吸收区域；在所述汽提部中，从所述进料流中汽提环氧烷以形成第一气态部分，其中所述第一气 态部分从所述汽提部流向所述环氧烷回收塔的所述再吸收区域，并且其中所述再吸收区域 还包括第一再吸收部和第二再吸收部；将所述第一气态部分部分地冷凝成液体回流流和富环氧烷蒸气流，其中所述液体回流 流与所述汽提部物理连通；在所述第一再吸收部中，在第一水流中再吸收所述富环氧烷蒸气流的第一部分以形成 第一水溶液，其中所述第一再吸收部还包括第一取出部，所述第一取出部用于从所述第一 再吸收部中移去所述第一水溶液；和在所述第二再吸收部中，在第二水流中再吸收所述富环氧烷蒸气流的第二部分以形成 第二水溶液，其中所述第二再吸收部还包括第二取出部，所述第二取出部用于从所述第二 再吸收部中移去所述第二水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在第三再吸收部中，在第三水流中再 吸收所述富环氧烷蒸气流的第三部分以形成第三水溶液，其中所述第三再吸收部还包括第 三取出部，所述第三取出部用于从所述第三再吸收部移去所述第三水溶液，并且其中所述 环氧烷回收塔的再吸收区域包括所述第一再吸收部、所述第二再吸收部和所述第三再吸收 部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括通过引入气态流而从所 述第一水溶液、所述第二水溶液和所述第三水溶液中的至少一种汽提轻质气体，以形成轻 质杂质馏分，其中通过处于所述环氧烷回收塔的上部的出口，从所述环氧烷回收塔移去所 述轻质杂质馏分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二水溶液和所述第三水溶液中 的至少一种基本上没有杂质。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括从预回收工艺或后回收 工艺或预回收工艺和后回收工艺两者，将包含环氧烷或烯烃或环氧烷和烯烃两者的至少一 种输入流引入到所述汽提部中，其中所述至少一种输入流和所述进料流在所述汽提部中被 汽提。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述第一水流中再吸收所述富环氧 烷蒸气流的所述第一部分包括从所述富环氧烷蒸气流中再吸收约0. 至约80%的所述 环氧烷。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述第一水流中再吸收所述富环氧烷蒸气流的 所述第一部分包括从所述富环氧烷蒸气流中再吸收约0. 至约15%的所述环氧烷。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述第一水流中再吸收所述富环氧 烷蒸气流的所述第一部分包括从所述富环氧烷蒸气流中再吸收约0. 至约15%的所述 环氧烷，并且其中在所述第二水流中再吸收所述富环氧烷蒸气流的所述第二部分包括从 所述富环氧烷蒸气流中再吸收约10%至约80%的所述环氧烷。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述第一水流中再吸收所述富环氧烷蒸气流的所述第一部分包括提供约0. 至约80%的所述第一水流和所述第二水流的 总体积。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述环氧烷为环氧乙烷或环氧丙烷 中的一种。
11.一种用于回收环氧烷的系统，所述系统包括汽提部，所述汽提部位于环氧烷回收塔中，用于将进料流的一部分转化成气相部分，其 中所述进料流的所述气相部分包含环氧烷；冷凝器，所述冷凝器用于部分地冷凝所述进料流的所述气相部分，以制备富环氧烷蒸 气流和液体回流流；第一再吸收部，所述第一再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第一水流中从所 述富环氧烷蒸气流中再吸收所述环氧烷的第一部分，以形成第一水溶液，其中所述第一再 吸收部包括用于提供所述第一水流的第一水入口 ；和第二再吸收部，所述第二再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第二水流中从所 述富环氧烷蒸气流中再吸收所述环氧烷的第二部分，以形成第二水溶液，其中所述第二再 吸收部包括用于提供所述第二水流的第二水入口。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括第三再吸收部，所述第三 再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第三水流中从所述富环氧烷蒸气流中再吸收所 述环氧烷的第三部分，以形成第三水溶液，其中所述第三再吸收部包括用于提供所述第三 水流的第三水入口。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述汽提部还包括至少一个入口，所 述至少一个入口用于提供来自预回收工艺或后回收工艺或预回收工艺和后回收工艺两者 的包含烯烃或环氧烷或烯烃和环氧烷两者的至少一种输入流，其中所述至少一种输入流和 所述进料流在所述汽提部中被汽提。
14.根据权利要求13所述的系统，所述系统还包括至少一个气态流入口，所述至少一 个气态流入口用于对所述第一再吸收部、所述第二再吸收部和所述第三再吸收部中的至少 一个提供至少一种气态流，以从所述第一水溶液、所述第二水溶液和所述第三水溶液中的 至少一种汽提轻质气体，从而形成轻质杂质馏分；和第二出口，所述第二出口处于所述环氧烷回收塔的上部，用于从所述环氧烷回收塔移 去所述轻质杂质馏分。
15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述冷凝器位于所述汽提部的上部， 与所述环氧烷回收塔成为一体，或其中所述冷凝器位于所述环氧烷回收塔的外部。
16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二再吸收部与所述第一再吸 收部以并排的方式安置。
17.根据权利要求11所述的系统，所述系统还包括至少一个烟囱式塔板，所述烟囱式 塔板位于所述第一再吸收部、所述第二再吸收部和所述第三再吸收部中的至少一个处，其 中在所述富环氧烷蒸气流通过所述烟 式塔板的同时，所述第一水溶液、所述第二水溶液 和所述第三水溶液中的至少一种被收集在所述烟 式塔板上。
18.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括至少一个取出部，所述 取出部位于所述第一再吸收部、所述第二再吸收部和所述第三再吸收部中的至少一个的下部，用于移去所述第一水溶液、所述第二水溶液和所述第三水溶液中的至少一种。
19.根据权利要求18所述的系统，其中位于所述第二再吸收部和所述第三再吸收部中 的至少一个的下部的所述至少一个取出部与主二醇装置物理连通。
20.一种用于回收环氧烷的系统，所述系统包括汽提部，所述汽提部位于环氧烷回收塔中，用于将进料流的一部分转化成气相部分，其 中所述进料流的所述气相部分包含环氧烷，并且其中所述环氧烷为环氧乙烷；冷凝器，所述冷凝器用于部分地冷凝所述进料流的所述气相部分，以制备富环氧烷蒸 气流和液体回流流；第一再吸收部，所述第一再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第一水流中从所 述富环氧烷蒸气流中再吸收所述环氧烷的第一部分，以形成第一水溶液，所述第一再吸收 部还包括用于提供所述第一水流的第一水入口，所述第一水流用于从所述富环氧烷蒸气流 再吸收约0. 至约15%的所述环氧烷；第二再吸收部，所述第二再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第二水流中从所 述富环氧烷蒸气流中再吸收所述环氧烷的第二部分，以形成第二水溶液，所述第二再吸收 部还包括用于提供所述第二水流的第二水入口，所述第二水流从所述富环氧烷蒸气流再吸 收约10%至约80%的所述环氧烷；和第三再吸收部，所述第三再吸收部处于所述环氧烷回收塔中，用于在第三水流中从所 述富环氧烷蒸气流中再吸收所述环氧烷的第三部分，以形成第三水溶液，其中所述第三水 溶液基本上没有杂质。
全文摘要
本发明涉及一种用于回收环氧烷的方法，所述方法包括将含有环氧烷的进料流引入到环氧烷回收塔的汽提部；从进料流中汽提环氧烷以形成第一气态部分，其中所述第一气态部分从所述汽提部流向环氧烷回收塔的再吸收区域，并且其中再吸收区域还包括第一再吸收部和第二再吸收部；将第一气态部分部分地冷凝成液体回流流和富环氧烷蒸气流，其中所述液体回流流与汽提部物理连通；在第一水流中再吸收富环氧烷蒸气流的第一部分，并且第二再吸收部中，在第二水流中再吸收富环氧烷蒸气流的第二部分，以在形成第二水溶液。
文档编号B01D5/00GK102112188SQ200980129919
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月24日 优先权日2008年7月31日
发明者哈维·E·安德烈森, 弗洛伊德·普费弗, 约翰·F·苏尔, 肯特·E·纽曼, 菲利普·R·费尔柴尔德, 詹姆斯·H·麦凯恩 申请人:陶氏技术投资有限公司