CN100364983C

CN100364983C - 环氧丙烷的制备方法

Info

Publication number: CN100364983C
Application number: CNB2004800134617A
Authority: CN
Inventors: H-G·格奥贝尔; P·巴斯勒; J·H·特莱斯; P·鲁道夫
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: MXPA05010908A; TW200505884A; CA2522481A1; MX257306B; US20060205964A1; SA04250079B1; RU2005135264A; ZA200508328B; WO2004092150A1; RU2324689C2; MY142647A; CN1791588A; DE502004007677D1; US7378536B2; BRPI0409432A; EP1620416B1; DE10317519A1; ATE402155T1; EP1620416A1

Abstract

本发明涉及一种制备环氧丙烷的方法，该方法包括步骤(iii)和(iv)：(iii)通过使用蒸馏塔而从含有环氧丙烷和至少一种溶剂的混合物(G1)中蒸馏分离出环氧丙烷，在此过程中得到塔底料流和主要含有环氧丙烷的蒸气流；(iv)利用至少一个压缩机压缩根据步骤(iii)得到的蒸气流，得到压缩的蒸气。

Description

环氧丙烷的制备方法

本发明涉及制备环氧丙烷的方法，其中通过蒸馏以处理主要由环氧丙烷和至少一种溶剂(优选甲醇)组成的混合物。在该处理工艺中，压缩来自蒸馏塔的主要由环氧丙烷组成的蒸气，得到特定压力下的气态蒸气。在优选的实施方案中，将包含在压缩蒸气中的能量至少部分地返回到蒸馏过程中，以例如用于操作该蒸馏塔的至少一个蒸发器。在其它优选实施方案中，本发明包括对整体工艺的能量平衡有积极影响的其它方面。

在有关环氧丙烷制备主题的许多出版物中，只有少数涉及到整合工艺，其中将蒸馏步骤中得到的蒸气的能量有用地返回到该工艺中。这尤其适用于其中环氧丙烷通过蒸馏与溶剂或痕量溶剂分离的工艺。

WO02/14298 A1描述了烯化氧的连续制备方法。在该工艺步骤的体系中，公开了可以回收在塔顶获得的冷凝热以用于整体工艺的一个或全部蒸馏过程。在所述的塔中，通过蒸馏以分离包含溶剂、氧气和惰性气体的混合物。其中没有公开再循环冷凝热的特定程序。

WO 00/07965描述了制备环氧丙烷的方法，其中由蒸馏塔的顶部从混合物中分离丙烯、环氧丙烷和甲醇的混合物，其中在该塔顶部的部分冷凝器中冷凝塔中的分离所需要的回流。

如果例如甲醇用作从丙烯中分离环氧丙烷的溶剂，则将其用于反应段中通常是有利的，即用于丙烯与氢过氧化物如过氧化氢的反应，尤其是当使用TS-1型的钛硅沸石(titanium silicalite)催化剂作为该反应的催化剂时。另一方面，甲醇的存在使环氧丙烷的提纯更困难。

在大气压或超计大气压下，基本上在1-5巴的范围内，只有当使用具有很大数量的理论板的蒸馏塔且同时设定很高的回流比时，才能通过蒸馏分离环氧丙烷和甲醇，这是由于夹带共沸物。

分离任务在较低压力下更简单，但是低压对冷凝温度产生不利影响，因为冷凝温度(根据压力其例如可以在15℃的范围内)要求提供冷凝用的高制冷功率。尤其在工业规模上，这将需要大量的费用。

本发明的目的是提供一种与制备环氧丙烷的现有技术中描述的方法相比具有显著改进的能量平衡的方法。

本发明因此提供了一种制备环氧丙烷的方法，该方法至少包括步骤(iii)和(iv)：

(iii)通过在蒸馏塔中蒸馏而从含有环氧丙烷和至少一种溶剂的混合物

(M1)中分离出环氧丙烷，得到塔底料流和主要由环氧丙烷组成的蒸气流；

(iv)利用至少一个压缩机压缩在步骤(iii)中得到的蒸气流，得到压缩的蒸气。

在步骤(iii)中的混合物(M1)中存在的溶剂原则上可以是制备环氧丙烷的工艺中采用的任何溶剂。

特别优选的溶剂例如是：

-水；

-醇类，优选具有少于6个碳原子的醇类，更优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇；

-二元醇或多元醇，优选具有少于6个碳原子的那些；

-醚类，如二乙醚、四氢呋喃、二烷、1，2-二乙氧基乙烷、2-甲氧基乙醇；

-酯类，如乙酸甲酯或丁内酯；

-酰胺类，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮；

-酮类，如丙酮；

-腈类，如乙腈；

-或两种或更多种上述化合物的混合物。

在本发明的方法中特别优选使用含有环氧丙烷与作为溶剂的甲醇或水或甲醇和水的混合物(M1)。混合物(M1)更优选含有甲醇作为溶剂。

因此，本发明提供了其中至少一种溶剂是甲醇的上述方法。

从步骤(iii)的混合物(M1)中分离的环氧丙烷中的溶剂含量，特别优选甲醇含量通常不超过500ppm，优选不超过200ppm，更优选不超过100ppm，更优选不超过50ppm，更优选不超过20ppm，特别优选不超过15ppm和进一步特别优选不超过10ppm，在各情况下基于所分离的环氧丙烷馏分的总重量。

作为蒸馏塔，基本上可以使用任何塔。特别优选构造为填料塔，更优选构造为含有规整填料的填料塔的蒸馏塔。该填料塔中每米填料具有高分离效率并且仅显示出很小的压降。

尽管所述规整填料基本上可以是任何类型，但优选具有100-750m²/m³范围的比表面积的填料。可以使用金属片填料，例如购自Montz(B1 100至B1 500型)或购自Sulzer ChemTech(Mellapak 125至Mellapak 750)，或购自Montz(A3500至A3750型)或购自Sulzer ChemTech(BX或CY型)的网状填料。单位m²/m³指每立方米的填料中形成填料的材料的几何表面积。

尽管步骤(iii)中的蒸馏通常可以在所有合适的条件下进行，但是根据本发明优选其中混合物(M1)在减压下分馏的步骤(iii)蒸馏实施方案。对于本发明而言，该术语“在减压下的蒸馏”指在低于1.013巴的压力下进行的任何蒸馏。

因此通常在低于1.013巴的压力下进行步骤(iii)中的蒸馏，优选在至多1巴的范围内，更优选在300-900毫巴的范围内，更优选在400-800毫巴的范围内和特别优选在450-750毫巴的范围内。

因此，本发明还提供了其中步骤(iii)中的分馏采用的蒸馏塔在450-750毫巴的压力范围下操作的上述方法。

在本发明方法的步骤(iv)中，压缩在蒸馏塔的顶部获得的蒸气(其主要由环氧丙烷组成)。通常可以使用任何合适方法进行该压缩。尤其是，可以机械压缩或热压缩该蒸气，其中可以在一个或多个装置中进行压缩。因此可以在至少一个压缩装置中机械压缩蒸气或在至少一个压缩装置中热压缩蒸气或首先在至少一个压缩装置中机械压缩蒸气且然后在至少一个压缩装置中热压缩蒸气或首先在至少一个压缩装置中热压缩蒸气且然后在至少一个压缩装置中机械压缩蒸气。

适用于机械压缩的装置例如是旋转活塞压缩机、螺杆压缩机、具有轴向或径向构造的汽轮压缩机、膜式压缩机或鼓风机。对于本发明而言，可以使用一种这些装置或两种或更多种这些装置的组合进行压缩，其中使用的每一种压缩机可以具有一级或多级。

热压缩装置的实例是可以配有固定或可调节的驱动喷嘴的蒸汽喷射器。

对于本发明而言，特别优选机械压缩该蒸气，再一次优选在单个装置中。从而优选汽轮压缩机，特别优选单级单螺杆压缩机。

因此，本发明还提供了其中使用汽轮压缩机进行蒸气的压缩的上述方法。

在本发明方法的更优选实施方案中，利用优选的机械压缩机压缩蒸气，从而使离开压缩机之后的蒸气具有通常为1.5-5巴，优选2-4巴和特别优选2.5-3.5巴的压力范围。

一般来讲，该蒸气通过压缩达到某温度，该温度比在蒸馏塔的底部蒸发的介质的温度高至少1℃。优选该蒸气通过压缩达到比在蒸馏塔中蒸发的介质的温度高2-25℃，更优选5-20℃和特别优选8-20℃的温度。

因此，本发明还提供了其中在步骤(iv)中将蒸气压缩到2-5巴的压力范围并且压缩的蒸气具有比在步骤(iii)中的蒸馏塔中蒸发的介质的温度高8-20℃的温度的上述方法。

由于本发明的压缩步骤，本发明的方法可以对蒸馏实现低于1.013巴，优选450-750毫巴的上述有利的压力范围，而不必承受低冷凝温度和必须获得高制冷功率的缺点。

根据进料的组成以及环氧丙烷在溶剂(优选甲醇)的残余浓度方面的所需纯度，压缩机功率在3-9MW范围内。在12-20℃的温度范围内需要采用的相应冷凝/制冷功率在15-25MW范围内。

由于压缩而另外储存在蒸气中的能量例如优选送入任何过程中，其中优选再循环到本发明的方法中。一般来讲，可以将全部或一部分能量引入任何工艺步骤中。特别优选将压缩蒸气中储存的至少一部分能量再循环到蒸馏步骤(iii)中。在这种情况下特别优选利用压缩蒸气中储存的能量以操作蒸馏塔的至少一个蒸发器，例如至少一个中间蒸发器或主蒸发器或至少一个中间蒸发器和主蒸发器。由于该方法的整合操作，从而以这种方式在本发明的方法中实现了热泵。

在特别优选的实施方案中，在至少一个冷凝器中液化压缩的气态蒸气，并且该冷凝热至少部分地用于操作至少一个所述蒸发器。特别优选用于操作步骤(iii)中采用的蒸馏塔的主蒸发器。

因此，本发明还提供了另外包括步骤(v)的上述方法：

(v)冷凝在步骤(iv)中得到的蒸气，并将至少一部分冷凝热返回到步骤(iii)采用的蒸馏塔的至少一个蒸发器中。

在基本上可以具有任何构造的蒸发器中进行步骤(v)中的冷凝。蒸发器的实施方案的例子是自然对流蒸发器、强制循环蒸发器或降膜蒸发器。对于本发明而言，优选使用构造为自然对流蒸发器的蒸发器。

在本发明的方法中，离开步骤(v)冷凝器的冷却冷凝液具有通常为40-75℃，优选45-70℃和特别优选45-65℃的温度。

通常可以仅使用上述由压缩蒸气的冷凝而回收的能量以操作该蒸发器。在本发明方法的更优选实施方案中，另外提供至少一个附加蒸发器，该蒸发器用于补偿冷凝焓和蒸发焓的差异并因此用作辅助蒸发器或副蒸发器。

该一个或多个附加蒸发器基本上可以具有任何构造。附加蒸发器的实施方案的例子是自然对流蒸发器、强制循环蒸发器或降膜蒸发器。对于本发明而言，优选使用构造为自然对流蒸发器的蒸发器。

在本发明方法的更优选实施方案中，至少一部分在步骤(v)中得到的冷凝液在至少一个附加热交换器中进行进一步冷却，从而得到可以输送到任何其它工艺中的能量或优选在本发明的方法中再循环的能量。

优选在一个或多个附加热交换器中冷却这部分冷凝液到10-30℃，特别优选12-20℃的温度范围。

在特别优选的实施方案中，将离开热交换器的冷却冷凝液作为回流液返回到步骤(iii)中使用的蒸馏塔中。

因此，本发明还提供了另外包括步骤(vi)的上述方法：

(vi)在至少一个热交换器中将步骤(v)中得到的至少一部分冷凝液冷却到10-30℃的温度范围，并且将这部分冷却冷凝液作为回流液返回到步骤(iii)中采用的蒸馏塔中。

在本发明的方法中，在步骤(vi)热交换器中用于冷却冷凝液的制冷功率优选由本发明的至少一部分工艺提供。例如，可以想象到由制冷剂取得在步骤(vi)热交换器中所需要的制冷功率，该制冷剂在该工艺的另一个位置再次吸收以此方式排出的冷量。然而，还可以想象到直接由通常为任何可能的物质状态的物料或混合物传导在热交换器中吸收的制冷功率。例如，在本发明方法中优选将压缩料流减压到热交换器的腔室，并至少部分蒸发(优选完全蒸发)压缩料流并将所得制冷功率传导到存在于热交换器的另一个腔室中的冷凝液。因而优选其中该压缩料流是压缩的丙烯料流的实施方案。尤其是，该丙烯料流是压缩的丙烯料流，首先如上所述将其减压到热交换器中并在热交换器中蒸发，并随后用于本发明方法的下述步骤(i)中。

特别优选在步骤(vi)采用的蒸发器中完全蒸发压缩的丙烯料流。

因此，本发明还提供了其中在步骤(vi)采用的蒸发器中利用减压而完全蒸发压缩的丙烯的上述方法。

例如，优选在5-30℃，优选10-30℃，更优选15-30℃和特别优选20-30℃的温度范围内将丙烯料流压缩到20-35巴的压力范围，并根据本发明在步骤(vi)中减压到4-10巴，优选5-9巴和更优选5-8巴的压力范围，且通过引入热量而完全蒸发。例如，由该步骤产生丙烯膨胀的约一半的冷量。

在步骤(vi)中将压缩料流减压到基本上可以具有任何构造的热交换器中。热交换器的构造的实例是管壳式热交换器、蛇管热交换器或板式热交换器。对于本发明而言，优选使用构造为管壳式热交换器的热交换器。

根据本发明方法的更优选实施方案，从步骤(iii)得到的塔底料流同样可以用于进一步改进本发明方法的能量整合。

为此，在将混合物(M1)在步骤(iii)中引入蒸馏塔之前，由步骤(iii)得到的塔底料流中所含的热量至少部分地用于加热该混合物(M1)。在这里特别优选使用构造为逆流热交换器(板式热交换器)的热交换器。

因此，本发明还提供了其中在将混合物(M1)在步骤(iii)中进行分馏之前，由步骤(iii)得到的塔底料流中储存的能量至少部分地用于加热该混合物(M1)的上述法方法。

用于步骤(iii)的混合物(M1)基本上可以来自环氧丙烷制备中的任何工艺步骤，只要得到上述混合物(M1)。

混合物(M1)特别优选由这样的方法得到：其中在沸石催化剂存在下在作为溶剂的甲醇中使丙烯与氢过氧化物反应。

在本发明的方法中，丙烯与至少一种氢过氧化物反应。对于本专利申请而言，术语“氢过氧化物”指通式ROOH的化合物。关于制备氢过氧化物和关于尤其是可以在本发明方法中使用的氢过氧化物的详细描述可以在DE-A 1 98 35 907中找到，将该文献的相关内容引入本专利申请的公开内容中供参考。根据本发明可以使用的氢过氧化物的实例包括叔丁基氢过氧化物、乙基苯氢过氧化物、叔戊基氢过氧化物、氢过氧化枯烯、环己基氢过氧化物、甲基环己基氢过氧化物、四氢化萘氢过氧化物、异丁基苯氢过氧化物、乙基萘氢过氧化物，过酸如过乙酸或过氧化氢。根据本发明也可以使用两种或更多种氢过氧化物的混合物。对于本发明而言，作为氢过氧化物优选使用过氧化氢，更优选过氧化氢水溶液。

对于可以用于本发明的沸石催化剂没有特殊限制。

众所周知，沸石是具有有序通道和笼形结构并且含有优选小于约0.9nm微孔的结晶硅铝酸盐。该沸石的网络由通过共用氧桥联接的SiO₄和AlO₄四面体组成。已知结构的综述例如可以在W.M.Meier，D.H.Olson和Ch.Baerlocher，“Atlas of Zeolite Structure Types”，Elsevier，第五版，Amsterdam 2001中找到。

不含铝以及其中硅酸盐晶格中的一部分Si(IV)被Ti(IV)的钛取代的沸石也是已知的。这些钛沸石，尤其是具有MFI型晶体结构的那些，以及其可能的制备方法例如描述于EP-A 0 311 983或EP-A 0 405 978中。除硅和钛之外，该材料还可以进一步包含其他元素如铝、锆、锡、铁、钴、镍、镓、锗、硼或少量的氟。在沸石催化剂中，沸石中的钛可以部分或完全被钒、锆、铬或铌或其中两种或更多种的混合物所替代。钛和/或钒、锆、铬或铌与硅和钛和/或钒和/或锆和/或铬和/或铌的总和的摩尔比通常在0.01∶1-0.1∶1的范围内。

钛沸石，尤其是具有MFI型晶体结构的那些，以及制备它们的可能方法例如描述于WO 98/55228，EP-A 0 311 983或EP-A 0 405 978中，将这些相关内容全部引入本专利申请的公开内容中。

已知具有MFI结构的钛沸石可以由特定的X射线衍射图以及另外由在约960cm^-1的红外区(IR)中的晶格振动谱带进行鉴别，并以这样的方式区别于碱金属钛酸盐或结晶和无定形TiO₂相。

特别可以提到具有pentasil沸石结构的含钛、含锗、含碲、含钒、含铬、含铌和含锆的沸石，尤其是可以通过X射线晶体学分析归属于ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AWO、AWW、BEA、BIK、BOG、BPH、BRE、CAN、CAS、CFI、CGF、CGS、CHA、CHI、CLO、CON、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EMT、EPI、ERI、ESV、EUO、FAU、FER、GIS、GME、GOO、HEU、IFR、ISV、ITE、JBW、KFI、LAU、LEV、LIO、LOS、LOV、LTA、LTL、LTN、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、NAT、NES、NON、OFF、OSI、PAR、PAU、PHI、RHO、RON、RSN、RTE、RTH、RUT、SAO、SAT、SBE、SBS、SBT、SFF、SGT、SOD、STF、STI、STT、TER、THO、TON、TSC、VET、VFI、VNI、VSV、WIE、WEN、YUG、ZON结构或归属于包括两种或更多种上述结构的混合结构的那些类型。此外，也可以想到具有ITQ-4、SSZ-24、TTM-1、UTD-1、CIT-1或CIT-5结构的含钛沸石以用于本发明的方法中。可以提及的其他含钛沸石是具有ZSM-4或ZSM-12结构的那些。

对于本发明而言，特别优选使用具有MFI或MEL结构或MFI/MEL混合结构的Ti沸石。进一步优选通常称为“TS-1”、“TS-2”、“TS-3”的特定含Ti沸石催化剂以及具有与β-沸石同晶的骨架结构的Ti沸石。对于本发明而言，特别优选TS-1型的沸石催化剂。

在丙烯与优选的过氧化氢反应产生含有环氧丙烷、未反应的丙烯和甲醇的混合物(M0)之后，优选从该混合物(M0)中分离未反应的丙烯，优选通过蒸馏进行。

因此，本发明还提供了另外包括步骤(i)和(ii)的上述方法：

(i)在钛硅沸石催化剂和作为溶剂的甲醇存在下使丙烯与过氧化氢反应，得到了含有环氧丙烷、未反应的丙烯和甲醇的混合物(M0)；

(ii)从混合物(M0)中分离未反应的丙烯，产生含有环氧丙烷和甲醇的混合物(M1)。

在甲醇和钛硅沸石催化剂存在下的丙烯与过氧化氢的反应可以在一段、两段或更多段中，特别优选在两段中进行。

两段的反应例如按照以下方式进行：

(a)使过氧化氢与丙烯反应，产生含有环氧丙烷和未反应的过氧化氢的混合物；

(b)从(a)段所得混合物中分离未反应的过氧化氢；

(c)使在(b)段中分离的过氧化氢与丙烯反应。

因此，如上所示，丙烯与过氧化氢的反应在两段(a)和(c)中进行，其中在两者之间插入分离(b)段。

对于本发明而言，可以使用现有技术中已知的所有常规分离方法在分离段(b)中分离过氧化氢。

优选通过蒸馏以分离过氧化氢。根据工艺的要求，其可以在一个或多个蒸馏塔中进行分离。优选在分离段中使用一个蒸馏塔。

在本发明方法中，在适合该目的的反应器中进行丙烯与过氧化氢的反应。用于该反应的原料是丙烯、过氧化氢和甲醇。在该方法中，可以将原料单独加入反应器中或优选结合成一股料流并以此形式加入反应器中。在本发明的方法中，优选将由结合的原料组成的料流加入反应器中。在这种情况下优选这样的料流，其中选择各原料在料流中的浓度以使该料流为液体并由单相组成。

在另一个优选实施方案中，可以在(a)和(c)段中在两个单独的反应器中进行该反应。

作为反应器，当然可以使用最适合各个反应的所有可以想到的反应器。在本发明的体系中，术语“反应器”不限于单个容器。相反，还可以使用搅拌容器的级联作为反应器。

优选使用固定床反应器作为反应器。更优选使用固定床管式反应器作为固定床反应器，其中至少一个反应器也可以以悬浮模式操作。

对于在两个单独的反应器中进行(a)和(c)段中的反应的情况，特别优选使用一个等温的固定床管式反应器和一个绝热的固定床反应器。优选在(a)段中使用等温的固定床管式反应器和在(b)段中使用绝热的固定床反应器。

在本发明方法的优选实施方案中，混合物(M1)含有5-15重量％，优选6-12重量％，特别优选8-10.5重量％的环氧丙烷以及55-85重量％，优选60-80重量％，特别优选65-75重量％的甲醇。

在本发明上下文中对于从步骤(iii)得到的蒸气流所使用的术语“主要由环氧丙烷组成的蒸气流”涉及一种蒸气流，其溶剂含量不超过500ppm，优选不超过200ppm，更优选不超过100ppm，更优选不超过50ppm，更优选不超过20ppm，特别优选不超过15ppm和进一步特别优选不超过10ppm，在各情况下基于从步骤(iii)得到的蒸气流的总重量。

与现有技术的方法相比，本发明的方法的优点尤其是可以在较低的回流比下进行。根据本发明，这些回流比优选是在4-10之间。优选的回流比尤其是4、5、6、7、8、9或10。

通过下列实施例说明本发明。

实施例

对比实施例1：常规分馏得到甲醇含量为20ppm的环氧丙烷馏分

使用在WO 00/07965中公开的方法，通过使用TS-1型的钛沸石催化剂在作为溶剂的甲醇中使丙烯与过氧化氢反应而由丙烯制备环氧丙烷。通过蒸馏从除去过量丙烯后得到的具有下列组成的混合物中分离环氧丙烷，以使所得环氧丙烷馏分具有20ppm的甲醇浓度。

需要分离的混合物的组成：

低沸点化合物：0.2重量％

环氧丙烷： 9.3重量％

甲醇： 70重量％

甲氧基丙醇： 0.5重量％

水： 18重量％

高沸点化合物：2重量％

在1.5巴的压力下进行蒸馏，这样可以利用可得到的河水在约42℃的温度下在冷凝器中冷凝蒸气。环氧丙烷料流的甲醇浓度是20ppm。优化的分离方法在18的回流比下进行并且对于上述分离具有2650kWh/t(环氧丙烷馏分)的能量消耗。

对比实施例2：常规分馏得到甲醇含量为10ppm的环氧丙烷馏分

使用在WO 00/07965中公开的方法，通过使用TS-1型的钛沸石催化剂在作为溶剂的甲醇中使丙烯与过氧化氢反应而由丙烯制备环氧丙烷。通过蒸馏从除去过量丙烯后得到的具有下列组成的混合物中分离环氧丙烷，以使所得环氧丙烷馏分具有10ppm的甲醇浓度。

需要分离的混合物的组成：

低沸点化合物：0.2重量％

环氧丙烷： 9.3重量％

甲醇： 70重量％

甲氧基丙醇： 0.5重量％

水： 18重量％

高沸点化合物：2重量％

在1.5巴的压力下进行蒸馏，这样可以利用可得到的河水在约42℃的温度下在冷凝器中冷凝蒸气。环氧丙烷料流的甲醇浓度是10ppm。优化的分离方法在23的回流比下进行并且对于上述分离具有3280kWh/t(环氧丙烷馏分)的能量消耗。

实施例1：根据本发明的分馏得到甲醇含量为20ppm的环氧丙烷馏分

需要分离的混合物的组成：

低沸点化合物：0.2重量％

环氧丙烷： 9.3重量％

甲醇： 70重量％

甲氧基丙醇： 0.5重量％

水： 18重量％

高沸点化合物：2重量％

在500毫巴的压力下进行蒸馏，使用蒸气压缩机，并使用压缩蒸气操作该塔的自然对流蒸发器。利用汽轮压缩机(具有2×4转子的单级汽轮压缩机)将蒸气压缩到大约2.8巴的压力，得到温度为约68℃的压缩蒸气。压缩机的耗电量是大约6MW。在塔的对流蒸发器中的蒸发温度是大约54℃。

在该分离中的回流比(在环氧丙烷料流中的残留甲醇浓度为20ppm)是大约8。除了由热耦合引入的能量以外，分离所需的附加能量是大约180kWh/t(环氧丙烷馏分)。

实施例2：根据本发明的分馏得到甲醇含量为10ppm的环氧丙烷馏分

需要分离的混合物的组成：

低沸点化合物：0.2重量％

环氧丙烷： 9.3重量％

甲醇： 70重量％

甲氧基丙醇： 0.5重量％

水： 18重量％

高沸点化合物：2重量％

在500毫巴的压力下进行蒸馏，使用蒸气压缩机，并使用压缩蒸气操作该塔的自然对流蒸发器。利用汽轮压缩机(具有2×4转子的单级汽轮压缩机)将蒸气压缩到大约2.8巴的压力，得到温度为约68℃的压缩蒸气。压缩机的耗电量是大约8MW。在塔的对流蒸发器中的蒸发温度是大约54℃。

在该分离中的回流比(在环氧丙烷料流中的残留甲醇浓度为10ppm)是大约9。除了由热耦合引入的能量以外，分离所需的附加能量是大约200kWh/t(环氧丙烷馏分)。

Claims

1.一种制备环氧丙烷的方法，该方法至少包括步骤(iii)和(iv)：(iii)通过在蒸馏塔中蒸馏而从含有环氧丙烷和至少一种溶剂的混合物(M1)中分离出环氧丙烷，得到塔底料流和主要由环氧丙烷组成的蒸气流；

2.根据权利要求1所要求的方法，其中至少一种溶剂是甲醇。

3.根据权利要求1或2所要求的方法，其中步骤(iii)蒸馏分离所采用的蒸馏塔在450到750毫巴的压力范围内操作。

4.根据权利要求1或2所要求的方法，其中使用汽轮压缩机压缩蒸气。

5.根据权利要求1或2所要求的方法，其中在步骤(iv)中将蒸气压缩到2-5巴的压力范围，并且压缩蒸气的温度比在步骤(iii)的蒸馏塔中蒸发的介质的温度高8-20℃。

6.根据权利要求1所要求的方法，其另外包括步骤(v)：

(v)将步骤(iv)中得到的蒸气冷凝并将至少一部分冷凝热返回到步骤(iii)中采用的蒸馏塔的至少一个蒸发器中。

7.根据权利要求6所要求的方法，其另外包括步骤(vi)：

(vi)在至少一个热交换器中将在步骤(v)中得到的至少一部分冷凝液冷却至10-30℃的温度范围，并且将这部分冷却的冷凝液作为回流液返回到步骤(iii)中采用的蒸馏塔中。

8.根据权利要求7所要求的方法，其中将压缩的丙烯料流减压到步骤(vi)采用的热交换器的腔室，并完全蒸发压缩的丙烯料流，其中将所得制冷功率传导到存在于热交换器的另一个腔室中的冷凝液。

9.根据权利要求1或2所要求的方法，其中在将混合物(M1)在步骤(iii)中进行分馏之前，由步骤(iii)得到的塔底料流中储存的能量至少部分地用于加热该混合物(M1)。

10.根据权利要求1或2所要求的方法，其中另外包括步骤(i)和(ii)：