Способ выделения пропилена и окиси пропилена из продуктов эпоксидирования органическими гидроперекисями

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ПИСАНИЕ И ВТОРСНОМУ СВИДЕ(71) Ярославский политехничеинститут и Всесоюзный научнодовательский институт органисинтеза(54) (57) СПОСОБ ВЬДЕЛЕНИЯ ПРОПИЛЕНАИ ОКИСИ ПРОПИПЕНА ИЗ ПРОДУКТОВ ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ПРОПИЛЕНА ОРГАНИЧЕСКИМИГИДРОПЕРЕКИСЯМИ путем ректификациис получением в паровой фазе пропилена и окиси пропнлена, последующимвыделением последних абсорбцией органическимрастворителем с получением пропилена и раствора окиси пропилена, который подвергают десорбциис получением окиси пропилена, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения способа, сниженияпотерь окиси пропилена ректификациюведут с дополнительной подачей пропилена в куб колонны в количествеО, 15-1,5 кг на 1 кг окиси пропилена при температуре куба колонны 100135 С, а в качестве .растворителяна стадии абсорбции используют алифатический С - С -спирт или ароматический С - Сз -углеводород.25 вляют при температуре кубов колонн 170-230 С2 3.Недостатками известного способа являются использование высоких температур в кубах колрнн, что опасно вследствие неуправляемого распада перекисных соединений, которые всегда содержатся: в продуктах эпоксидирования, использование водных абсорбентов для извлечения окиси пропилена из ее смеси с пропиленом приводит к увлажнению возвращаемого на эпоксиди,рование пропилена, Вследствие отравле ния катализаторов эпоксидированияводой требуется дополнительная осуш" ка пропилена, например методом азеотропной ректификации, В условиях десорбции окиси пропилена из водных растворителей имеют место значительные потери окиси (5-7 отн.Е) в результате ее взаимодействия с водой с образованием моно- и полипропиленгликолей. Значительные потери окиси пронилена и спирта, например диметилфенилкарбинола, при выделении пропилена и окиси пропилена из продуктов эпоксидирования пропилена гидро- перекисью изопропилбензола.Цель изобретения - упрощение способа и снижение потерь окиси пропилена.Поставленная цель достигается согласно способу выделения пропилена/и окиси пропилена из продуктов эпоксидирования пропилена органическими гидроперекисями путем ректификации с дополнительной подачей пропилена в куб колонны в количестве 0,15 - 1,5 кг на 1 кг окиси пропилена при температуре куба колонны 100-135 С с получением-в пароэей-Фазе-пропилена и окиси пропилена, последующим выделением последних абсорбцией. органическим спиртовым растворителем - алифатическим С, - С -спиртом илиароматическим С- Сз-углеводородом с получением пропилена и раствора окиси пропилена, который подвергают десорбции с получением окиси пропилена.Максимальная температура ректификации 135 С обусловлена максимально допустимыми потерями окиси и спирта и достигается при расходе паров пропилена О, 15 кг/кг окиси пропилена,при температуре ниже 100 С расходпропилена становится выше 1,5 кг/кгокиси, что делает процесс менее эконо мичным. 1 10976Изобретение относится к усовершенствованному способу вьделения пропилена и окиси пропилена из продуктовэпоксидирования пропилена органическими гидроперекисями, 5При гидроперекисном окислениипропилена одновременно с окисьюпропилена получают второй целевойпродукт - спирт (например диметилфенилкарбинол)который по строению 10аналогичен взятой для эпоксидирования гидроперекиси 13.Вьделение пропилена и окиси пропилена из такой смеси затруднено тем,что окись пропилена легко вступает 15в побочные реакции со спиртом и другими компонентами, содержащимися впродуктах эпоксидирования. Чтобыиметь высокие технико-зкономическиепоказатели, способ разделения должен 20обеспечить минимальные потери нетолько пропилена и окиси пропилена,но и второго целевого продуктаспирта,Известен способ выделения пропилена 25и окиси пропилена из продуктов эпоксидирования пропилена органической гидроперекисью (этилбензола), которыйсостоит в том, что в начале вьделяютиз исходной смеси пропилея экстрак- З 0тивной ректификацией, а затем простой ректификацией из оставшейся смеси вьделяют окись пропилена и экстр"агент. В качестве экстрагента дляэкстрактивной ректификации используют этилбенэол с примесями ацетофенона и метилфенилкарбинола. Процессывыделения осуществляют при температуре кубов колонн ректификации 200 - .230 С Г 2 3.Недостатком указанного способаявляется использование высоких температур в кубах колонн, приводящих кразличным побочным реакциям и к значительной потере целевых продуктов -окиси пропилена и метилфенилкарбинола.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ вьделения пропиленаи окиси пропилена из продуктов эпоксидирования пропилена органическойгидроперекисью (этилбензола) ректификацией с отбором окиси пропиленаи пропилена в виде дистиллата, с последующим выделением из последнего55пропилена абсорбцией водным растворителем и затем десорбцией из растворителя окиси пропилена простой ректи"фикацией. Процесс, выделения осущест3 10.97625 4П р и м е р 1 (прототип). Про- ляют впаровой фазе смесь пропилена дукты зпоксидирования после частично- и окиси пропилена. Колонна работаетого удаления пропилена в количестве при температуре куба 185 С, темпе кг/ч состава, мас.7,: пропилеи ратура верха 114 С, флегмовое число 4,05, окись пропилеиа 6,31, ацетон 5 равно двум.0,50, изопропилбензол 25,16, с-метил- В табл. 1 приведены количества и стирол 0,93, фенол 0,70, ацетофенон составы потоков, входящих и выходя,35, диметилфенилкарбинол 58,09, щих из ректификационной колонны, гидроперекись изопропилбензола 0,42 ф Дистиллат отбирают в паровой фазе прочие и катализатор 1,49 подают в . 1 О при 43 С и подают в абсорбер в коректификационную колонну, имеющую личестве 48, 16 кг/ч, имеющий 10 тео теоретических тарелок, где вцце- ретических тарелок. Таблица Компоненты Паровой потокс верха колонны (дистиллат) Сырье, подаваемое в колонну Кубовый продукт е колонпыкг/ч мас.7. кг/ч мас,7 кг/ч мас ей 18,63 4,05 17,42 36,17 1,21 0,29 Пропилеи Окись пропилена 29,04 6,31 2,30 0,50 28,04. 58,22 2,30 4,78 Ацетон Изопропилбензол 115, 74 25, 16 0,40 1 5,34 28,01 о-Метилсти 4,28 0,93 3,22 0,70 10,81 2,35 13,00 3,16 3, 10 0,75 10,8 1 2,62 рол Фенол Ацет фенон Диметкв: енил- карбинол 267,20 58,09 250,47 60,82 0,42 1,93 Гипериз О;50 0,12 Прочие и катализатор6,85 1,49460,00 100 17,00 4, 13 48,16 100 Итого 411,84 100 Абсорбер орошают водным раствором пропиленгликоля (15 мас.7. гликоля) и проводят абсорбцию при 30-40. С и давлении 1, 15-1,25 ата, Степень насы"55 щения абсорбента 9,5-10,0 мас.3. Степень извлечения окиси пропилена 99,83, Насыщенный абсорбент подают в десорбер (ректификациснная колонна),имеющий 20 теоретических тарелок,При температуре куба десорбера 115 С,температуре верха 46 о С, флегмовомчисле 1,5 отбирают в дистиллат прио33 С окись пропилена в жидкой фазе,Из куба десорбера отбирают тощий аб(дистиллат) Пропилеи, подаваемый в колонну Сырье,подаваемое в колонну Компоненты кгч мас.% кг/ч кг/ч мас,% кг(ч мас.% 19,20 4,20 21,14 40,03 2,65 0,65 Пропилеи 4,59 Окись пропилена 29 е 50 бэ 45 28 в 86 54 э 65 Оэ 41 Оф 10 2 40 0 52 2 404 54 Ацетон Изопропилбензол 115,00 25, 13 0,41 0,78 114,59 28,01 д-Метилсти 4,80 1,05 3,20 0,70 11,30 2,47 б, 75 1,65 3,05 0,75 ,11,30 2,76 рол фенол Ацетофенон Диметилфе- нилкарби- нол 263,00 57,49 2, 10 0,46 257,11 62,851,05 0,26 Гипериз Прочие и катализа 7,00 1,53 12,16 2,97 тор 457,50 100 52,81 100 409,07 100 Итого 4,59 сорбент, который после охлаждениядо 30 С возвращают в абсорбер,Потери окиси пропилена в ректификационной колонне составляют2 мас.%, в процессе абсорбции - десорбции 5 мас.%. Общие потери окисипропилена 7 мас.%. Потери диметилфенилкарбинола в ректификационной колонне 3 мас.%. Пропилеи после извлечения содержит 0,1-0,2 мас.% воды,что требует его осушки перед подачейв реактор эпоксицирования,П р и м е р 2. В ректификационную колонну, имеющую 15 теоретических тарелок, подают смесь состава, 15 Паровой поток с верха колонны при38-40 С в количестве 52,81 кг/ч подают в абсорбер, имеющий 10 теорети-, ческих тарелок, Для четкости разделемас.%: пропилеи 4,20; окись пропилена 6,45; ацетон 0,52 изопропилбензол 25, 13; о-метилстирол 1,05, фенол0,70, ацетофенон 2,47 диметилфенилкарбинол 57,49; гипериз 0,46; прочиеи катализатор 1,53 в количестве457,50 кг/ч,Колонна работает при температурекуба 135 С, температуре верха 111 С,флегмовом числе равном двум.В табл, 2 приведены количества исоставы потоков сырья, выделяемыхпродуктов и количество пропилена,подаваемого в куб колонны (О, 15 кгна 1 кг окиси пропилена).Таблица 2 ния пропилена и окиси пропилена нижняя часть абсорбера имеет отпарнуюзону, где проводят преддесорбциюрастворенного пропилена.1097 Таблица 3 Абсорбент Потери окисипри абсорбции - десорбции, мас.7 Степень извлеСтепень насыщения абсорбента,мас.. Температура куба десорбционной ко-, лонны, С чения окисипропилена, Е 99,9 0,92 9,5 93 Бензол 99,5 8,120 1,25 Толуол Изопропнлбензол 99 9 10, 1 160 1,45 н-Пропиловый 99,7 10,7 100 1,51 спирт Изобутиловыйспирт 10,3 2,00 99,8 125 Абсорбер орошают изопропиловым спиртом и проводят абсорбцию при 30-40 С, давлении 1, 15-1,25 ата, температура низа отпарной секции 78-82 С, степень насыщения абсорбента окисью 10,0 мас.7., степень извлечения окиси пропилена 99,9 Х. Насыщенный абсорбент подают в десорбционную колонну, имеющую 20 теоретических тарелок. При температуре куба 10 десЬрбера 94 С, температуре верха 46 С и флегмовом числе 1,5 отбирают в дистиллат при температуре 33 С окись пропилена в жидкой фазе. Из куба десорбера отбирают тощий абсорбент (изопропиловый спирт), который после охлаждения до 30 С возвращают на абсорбцию. Потери окиси пропилена в ректификационной колонне составляют 0,80 и 1,12 мас.7. наста Насыщенный абсорбент подвергают десорбции в ректификационной колонне с двадцатью теоретическими тарелками. При температуре куба (см.табл. 3), температуре верха 45-50 С, 50 флегмовом числе 1,2-1,7 в дистиллат отбирают окись пропилена при температуре 30-35 С в жидкой фазе. Из табл. 3 видно, что применение всех перечисленных абсорбентов приводит к 55 высокой степени извлечения-окиси пропилена. Потери окиси при абсорбции - десорбции не превышают 2,0 мас,Х. 625 8дии абсорбции - десорбции (общие потери окиси пропилена 2 мас.7.). Потери диметилфенилкарбинола 1,5 мас.7 Пропилеи после извлечения абсорбцией содержит воды около 0,02 мас.й и без дополнительной осушки его подают в реактор эпоксидирования.П р и м е р 3Смесь паров пропилена и окиси пропилена со стадии ректификации (см. табл. 2) подают в абсорбер, имеющий 10 теоретических тарелок и отпарную секцию с пятью теоретическими тарелками. Температура абсорбции 25-45 С, давление 1, 15- 1,25 ата, температура низа отпарной секции 77-83 С.В табл. 3 приведены показатели работы абсорбера, орошаемого растворителями. Использование любого из абсорбентовне требует дополнительнои осушки выделенного пропилена перед его подачей в реактор эпоксидирования.П р и м е р 4Продукты эпоксидировьния пропилена гидроперекисьюкумола без предварительного выделения пропилена подают в ректификационную колонну, имеющую 15 теоретическихтарелок в количестве 470,0 кг/ч.Колонна работает при температуре куба100 С, температуре верха 90 С,флегмовом числе 2,1097625на, подаваемого ны (1,5 кг на лена). в куб колов. - кг окиси пропиТаблица 4 Пропилеи,подаваемый Кубовый продукт,колонны Паровой поток,дистиллат Сырье,подаваемое в колонну Компоненты в колонну кг/ч кг/ч мас,Я кг/ч мас.й кг/чмас.Е 4,02 1,16 39,00 Пропилеи 96, 35 20,50 131, 33 81,57 Окись пропилена 0,28 0,08 5,50 2550 15,84 25,85 2,07 1,29 2,07 0,44 Ацетон Изопропилбензол 246,74 52,50 2, 10 1,30 244,64 70,35 ДтИетилсти 2,01 0,58 3,00 0,86 3,76 1,08 1,46 0,31 3,06 0,65 3,76 0180 рол Фенол Ацетофенон Диметилфенилкарбинол 83,30 23,95 0,720,21 84,13 17,90 0,30 Гипериз Прочие и катализатор 6,01 1,73 5,17 1,10 374,74 100 470,00100 161,00 100 39, 00 Итого зе при 30-32 С, температуре верха десорбера 40-45 С, температуре куба.93-95 С, флегмовом числе 1,5. Из куба десорбера тощий абсорбент после охлаждения до 30 С подают на орошение в абсорбер. Потери окиси пропилена при ректификации составляют 0,27, на стадии абсорбции - десорбции 1, 1 мас,Е; потери диметилфенилкарбинола 0,35 мас.7 Пропилен без дополнительной осушки возвращают в реактор зпоксидирования. В табл, 4 приведены количества нсоставы потоков сырья, выделяемыхпродуктов и количество пропилеПаровой поток с верха колонны при 30-32 С в количестве 161,0 кг/ч подают в абсорбер, имеющий 10 теоретических тарелок и отпарную секцию с пятью теоретическими тарелками,Абсорбер орошают изопропиловым спиртом и проводят абсорбцию прио30-40 С, давлении 1,15" 1,25 ата, температуре низа отпарной секции 80- 81 С. Степень насыщения абсорбента 10,0 мас.7.Степень извлечения окиси пропилена 99,87. Насыщенный абсорбент подают в десорбционную колонну, имеющую 20 теоретических тарелок, где выделяют окись пропилена в жидкой фаПриведенные в примерах значениячисел тарелок во всех колоннах ифлегмовые числа не являются предельСоставитель Н.КуликоваРедактор Т.Портная Техред С, Мигунова Корректор А. Ференц Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 4140/21 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 11 109762511ными, поскольку могут быть использо- разлагаться гидроперекись со взрывом, ваны и другие сочетания этих величин. кроме того, исключается использоваПредлагаемый способ плзволяет уп- ,ние водного раствора абсорбента, приростить процесс за счет снижения водящего к увлажнению возвращаемого температуры до 100-135 против 170-на эпоксидирование пропилена.230 С в известном способе, что су- Предлагаемый способ позволяет сниощественно повышает его безопасность, зить потери окиси пропилена до 1,37- так как при высокой температуре может 2,8 против 7 . в известном способе,