JPH0420914B2 - - Google Patents

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JPH0420914B2
JPH0420914B2 JP59182901A JP18290184A JPH0420914B2 JP H0420914 B2 JPH0420914 B2 JP H0420914B2 JP 59182901 A JP59182901 A JP 59182901A JP 18290184 A JP18290184 A JP 18290184A JP H0420914 B2 JPH0420914 B2 JP H0420914B2
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JP
Japan
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ethylene oxide
heat exchanger
stream
gas
gas phase
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JP59182901A
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English (en)
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JPS6092280A (ja
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Neeru Anrii
Doranoi Furanshisu
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Arkema France SA
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Atochem SA
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/32Separation; Purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はエチレンオキシドの製造に関する。特
に本発明はエチレンオキシド水溶液例えば、エチ
レンオキシドを合成した反応混合物からエチレン
オキシドを分離するためにエチレンオキシドを水
に吸収させて得られる水溶液を濃縮するための方
法と装置に関する。 工業的規模においてはエチレンオキシドは、通
常、エチレンを気相中で銀を主成分とする触媒の
存在下、酸素を用いて酸化することにより製造さ
れる。この酸化反応で生ずるガス状混合物中のエ
チレンオキシド濃度は非常に低いため、純粋なエ
チレンオキシドを得るためには上記ガス状混合物
に引続いて種々の処理(吸収、蒸留、フラツシユ
等)を行うことが必要である(フランス特許第
1343492号明細書、フランス特許第2305436号明細
書および米国特許第3904656号明細書参照)。 実際にはエチレンオキシドの合成で生ずるガス
状混合物からのエチレンオキシドの単離は種々の
工程を経て行われる: (a) 水による吸収:ガス状混合物を複数の理論段
またはガス−液体接触装置を含む塔内で水と接
触させる。この工程においては約2.5重量%の
エチレンオキシドと溶解ガス(CO2、CH4
C2H4、窒素、アルゴン等)および他の不純物
(主としてホルムアルデヒドおよびアセトアル
デヒド)とを含有する水溶液が得られる; (b) 脱着:上記水溶液を場合により富化帯域
(enrichment section)を有する蒸留塔内で
“ストリツプ”する。塔の底部ではエチレンオ
キシドを含有していない水溶液流が得られ、塔
の頂部においてはエチレンオキシドと水蒸気と
溶解ガスとエチレンオキシド水溶液中に当初か
ら存在する他の不純物との混合物(ガス流)が
得られる。このガス流は約30〜60重量%のエチ
レンオキシド含有量を有する; (c) 再吸収:前記ガス流を冷却した後、水と接触
させてエチレンオキシドを再吸収させる。溶解
ガスの大部分は水に吸収されず、ガス流の形で
容易に分離される。この工程ではエチレンオキ
シド濃度が5〜15重量%のエチレンオキシド水
溶液が得られる;および (d) 蒸留:上記水溶液を蒸留して純粋なエチレン
オキシドを得る。 上記水溶液から2種の成分を分離するのに必要
なエネルギーはエチレンオキシド含有量が減少す
るにつれて増大する。例えば工程(b)で得られるガ
ス混合物は約30〜60重量%のエチレンオキシドを
含有しているが、エチレンオキシドを再吸収させ
るためには水を再び添加することが必要であり、
この水をエチレンオキシドから分離するために
は、その後に相当な量のエネルギーを必要とす
る。 本発明は従来の方法のこの問題を解決しかつ少
なくとも95重量%、通常97%以上のエチレンオキ
シドを含有する濃縮水溶液を提供するものであ
る。 従つて、本発明によれば、不純なエチレンオキ
シド溶液と水蒸気とを蒸留塔に導入し、エチレン
オキシドを含有するガス流を回収し、ついでこの
ガス流(水蒸気処理された溶液)を、直列に配置
された少なくとも2個の熱交換器を用いる凝縮工
程によりエチレンオキシドを濃縮する方法におい
て、最後の熱交換器の圧力が1.5〜6バールの絶
対圧で、その温度が5℃と、使用された圧力下で
のエチレンオキシドの凝縮温度より5℃低い温度
との間にあり、かつ、最後の熱交換器から最終製
品として95重量%以上のエチレンオキシドを含む
液相を回収し、最後の熱交換器からの気相流を水
またはグリコール水溶液中に再吸収させる場合に
は、再吸収塔からの塔底留分を前記熱交換器を用
いる凝縮工程に再循環させないことを特徴とする
エチレンオキシドの濃縮方法が提供される。 本発明によれば、前記工程(b)から生ずるガス流
を直列に配置された2個の、好ましくは3個の熱
交換器中で連続的に凝縮させる方法と装置が提供
される。 図面は本発明の一つの好ましい方法を実施する
ための装置系を示す。この装置系は基本的には蒸
留塔21、3個の熱交換器31,41および51
および吸収塔61からなる。 蒸留塔21は複数の理論段またはガス−液体接
触装置を含むかつ富化帯域を有し得る慣用の蒸留
塔である。塔21の上方部においては非常に稀薄
なエチレンオキシド水溶液が液流10として導入
される;この水溶液は溶解ガス(通常、0.25重量
%以下)と他の不純物とを含有し得る。24にお
いては溶解ガスと不純物を含有せずかつエチレン
オキシドを含有していない水溶液流が得られる。
22においてはエチレンオキシド(約30〜60重量
%)と水蒸気と液流10中に場合により存在する
溶解ガスの大部分および不純物との混合物が得ら
れる。分離に必要なエネルギーは塔21の底部で
の水蒸気23の吸込みによりあるいは任意の熱源
を用いる再加熱により提供される。塔21は標準
的な慣用の方法で作動する。 ついでガス流22を直列に配置された3個の熱
交換器中で凝縮させる。最初の2個の熱交換器3
1,41によりエチレンオキシドの部分的凝縮を
行い、第3の熱交換器51においてはエチレンオ
キシドの全体的凝縮を行う。95重量%以上のエチ
レンオキシド、少量の水、液流10に溶解してい
たCO2の一部および若干の不純物(主としてホル
ムアルデヒドとアセトアルデヒド)を含有する液
相を52で捕集する。液流10中に含有されてい
た溶解ガスの大部分と少割合の不純物とから形成
されるガス相を53で捕集し、オキシド蒸気およ
び水蒸気と混合する。このガス流53を複数の理
論段またはガス−液体接触装置を有する吸収塔6
1内で水流64により洗浄して、エチレンオキシ
ド水溶液を62で、また、液流10中に溶解して
いたガスの一部を63で回収する。 蒸留塔21ならびにそのガス−液体接触装置お
よび熱交換器31,41および51は標準的寸法
のものである。蒸留塔21内の圧力および熱交換
器31,41および51内の圧力は、流体がこれ
らの装置21,31,41および51内ならびに
そのパイプ系内を循環することにより生ずる圧力
損失を除外すれば、同一である。装置系全体の圧
力は1.5〜6バールであるが、1.6〜4バールであ
ることが有利であり、1.9〜3バールであること
が特に好ましい。熱交換器51の寒冷源(冷却媒
体)の温度は約5℃と、凝縮の際の圧力下での純
粋なエチレンオキシドの凝縮温度より5℃低い最
高温度との間で調節される(例えば、圧力が2バ
ールのとき純粋なエチレンオキシドの凝縮温度は
約30℃であり、2.5バールのときは約35℃であ
る)。寒冷源は熱交換操作を行う場所の気候条件
によつて空気であることができるが、多くの場
合、冷却水である。 通常90〜150℃の温度を有するガス流22は、
熱交換器31内で、液相32がガス流22に含有
されていたエチレンオキシドの12%以上を含有し
ていないような条件下で部分的に凝縮させる。こ
のような条件は熱交換器31の寒冷源を作用させ
ることにより容易に得られる。寒冷源は例えば10
〜40℃の冷却水であり得る。 熱交換器41はガス流33により導入されるエ
チレンオキシドの大部分を出口43のガス相中に
回収し、一方、このガス相43中における水の量
をエチレンオキシドの重量に基づいて5%以下に
保持するための部分凝縮器として使用される。こ
れらの割合は熱交換器41の冷却流体を作用させ
ることにより調節される。温度調節を行うため
に、凝縮はガス流33の温度より僅かに低い温度
で開始する。ついで相42および43中の水とエ
チレンオキシドの量を測定しながら、この温度を
ガス相43中のエチレンオキシドの濃度が所望の
値になるまで徐々に低下させる。熱交換器41の
寒冷源は例えば10〜40℃の冷却水であり得る。ガ
ス流43は熱交換器51で凝縮させる。液流10
中に溶解している可能性のあるガスの大部分と液
流10中の少量の不純物とをオキシド蒸気と水蒸
気と混合した状態で53で捕集する。ガス流43
中のエチレンオキシドの殆んど全て(ガス流53
中に移行した少量のエチレンオキシドを除く)と
水と若干の不純物と液流10中に当初溶解してい
たCO2の少量とを52で回収する。 95重量%以上、通常97重量%以上のエチレンオ
キシドを含有する液流52はそのまま使用するこ
とができ、あるいは、その最終的用途に応じて更
に精製し得る。 ガス流53は吸収塔61内で5〜50℃の温度の
水(液流64)により洗浄する。この水は合成工
程で入手されるグリコール水溶液により置換し得
る。塔61は塔内の理論段またはガス−液体接触
装置の数に応じて選択された液流64の流率を用
いて慣用の方法で作動させる。一般に、ガス流5
3は液流10の5重量%以下、多くの場合、1重
量%以下に相当する;ガス流53のエチレンオキ
シドの大部分を回収するのに、理論段の数は3〜
6で十分である。ガス流63は液流10中に溶解
していたガスの大部分と少量の水蒸気とを含有し
ている。圧縮後、かなりの量のエチレンを含有す
るこのガスを反応帯域に環送し得る。エチレンオ
キシド水溶液からなる液体62を捕集し、この液
体は液流32および42と混合し得る。この混合
物を熱処理してグリコールを製造するかまたは蒸
留して純粋なエチレンオキシドを製造するかまた
は場合により液流10と再混合して、濃縮エチレ
ンオキシド52を製造し得る。冷却後、液流24
はエチレンオキシドを吸収させるのに使用し(工
程a)そして液流10として塔21に再循環させ
得る。 熱交換器31は省略し得る。その場合、熱交換
器41の寒冷源の調節を行う以外は操作は同一で
ある。この寒冷源の調節はガス流22のエチレン
オキシドの大部分をガス相43中に捕集するが、
ガス相43中の水の量をエチレンオキシドの重量
の5重量%以下に止るように行われる。ガス相4
3の温度を調節するためには、ガス流33の温度
の代りにガス流22の温度がそのベースとして利
用される。 以下に本発明の実施例を示す。 第表〜第表に6個の実施例の操作条件とそ
の結果とを示す。表中の流体の数字は図面に示す
数字に対応する。なお、微量の不純物(ホルムア
ルデヒドおよびアセトアルデヒド)は示さなかつ
た。 実施例 1〜3 第、第および第表に対応する実施例1、
2および3は溶解ガスの含有量を変化(減少)さ
せたエチレンオキシド水溶液を用いて、同一の圧
力条件下(2.7〜2.5バール)で操作を行つて得ら
れた結果を示す。 実施例 4 実施例4(第表)は操作をより高く圧力
(3.45〜3.25バール)で行つたこと以外、実施例
1と同一のエチレンオキシド水溶液を用いて操作
を行つて得られた結果を示す。 実施例 5 実施例5はより低い圧力(2〜1.8バール)で
操作を行つたこと以外は実施例3と同一である。
試験結果は第表に示されている。第表には比
較のため、流体52および53の流率は実施例4
と同じであるが、操作を1/2の圧力で行つた場合
の結果も示す。 実施例 6 実施例6(第表)は2個の熱交換器(41お
よび51)を使用した場合に得られる結果を示
す。
【表】 * 微量
【表】
【表】 * 微量
【表】 * 微量
【表】 * 瓶量
【表】 * 微量
【表】 * 微量
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法を実施するための装置系を
示す。 21……蒸留塔、31,41,51……熱交換
器、61……吸収塔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 不純なエチレンオキシド溶液と水蒸気とを蒸
    留塔に導入し、エチレンオキシドを含有するガス
    流を回収し、ついでこのガス流(水蒸気処理され
    た溶液)を、直列に配置された少なくとも2個の
    熱交換器を用いる凝縮工程によりエチレンオキシ
    ドを濃縮する方法において、最後の熱交換器の圧
    力が1.5〜6バールの絶対圧で、その温度が5℃
    と、使用された圧力下でのエチレンオキシドの凝
    縮温度より5℃低い温度との間にあり、かつ、最
    後の熱交換器から最終製品として95重量%以上の
    エチレンオキシドを含む液相を回収し、最後の熱
    交換器からの気相流を水またはグリコール水溶液
    中に再吸収させる場合には、再吸収塔からの塔底
    留分を前記熱交換器を用いる凝縮工程に再循環さ
    せないことを特徴とするエチレンオキシドの濃縮
    方法。 2 3個の熱交換器を使用しそして第1と第2の
    熱交換器の冷却液体の温度をつぎのように調節す
    る、すなわち、第1の熱交換器から流出する液相
    が上記熱交換器に流入する気相流に含有されてい
    るエチレンオキシドの12%以上を含有しないよう
    に、また、第2の熱交換器から流出する気相流中
    に含有されている水の割合が、エチレンオキシド
    の重量に基づいて5%以下であるように調節する
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 最後の熱交換器からの気相流を水またはグリ
    コール水溶液中に再吸収させる特許請求の範囲第
    1項または第2項記載の方法。 4 1個またはそれ以上の中間の熱交換器からの
    液相または最後の熱交換器から流出した気相流の
    吸収工程からの液相を、蒸留塔に流入するエチレ
    ンオキシド溶液に再循環させる特許請求の範囲第
    1項〜第3項のいずれかに記載の方法。 5 最後の熱交換器から流出する気相流の再吸収
    工程から得られる気相流を、エチレンオキシド合
    成反応器に再循環させる特許請求の範囲第3項ま
    たは第4項に記載の方法。 6 蒸留塔および一連の熱交換器内の絶対圧が
    1.6〜4バール、好ましくは1.9〜3バールである
    特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載
    の方法。
JP59182901A 1983-10-19 1984-09-03 エチレンオキシドの濃縮方法および濃縮装置 Granted JPS6092280A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8316615 1983-10-19
FR8316615A FR2553771B1 (fr) 1983-10-19 1983-10-19 Procede et dispositif pour concentrer des solutions aqueuses d'oxyde d'ethylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6092280A JPS6092280A (ja) 1985-05-23
JPH0420914B2 true JPH0420914B2 (ja) 1992-04-07

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ID=9293289

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EP (1) EP0139601B1 (ja)
JP (1) JPS6092280A (ja)
CA (1) CA1254531A (ja)
DD (1) DD228254A5 (ja)
DE (2) DE139601T1 (ja)
ES (2) ES8506299A1 (ja)
FR (1) FR2553771B1 (ja)

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ES8602727A1 (es) 1985-12-01
DE3463047D1 (en) 1987-05-14
EP0139601A3 (ja) 1985-06-05
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ES540391A0 (es) 1985-12-01
EP0139601A2 (fr) 1985-05-02
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DE139601T1 (de) 1985-12-05
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