JPS6212771A - エチレンオキシドの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エチレンオキシドの精製方法に関するもので
ある。エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガス
により接触気相酸化して生成した　　　　　′エチレン
オキシドを含有する反応生成ガスをエチレンオキシド吸
収塔へ導入し吸収液と向流接触させ、吸収塔頂部よりの
ガスはエチレン酸化反応工程へ循環し、エチレンオキシ
ドを含む吸収塔底液　　　　′は放散塔へ供給し、放散
塔頂からエチレンオキシドを放散せしめ、エチレンオキ
シドおよび水を含む留出物を凝縮させ、脱水塔で水分を
分離し、軽買弁分離塔で重質分を分離し、ついでエチレ
ンオキシド精留塔でエチレンオキシドを精留する工程に
おいて、エチレンオキシド放散塔およびエチレンオキシ
ド精留塔の系外から与える加熱エネルギーを低減させる
エチレン第４シトの精製方法に関するものである。

（従来の技術） エチレンオキシドは一般につぎのようにして精製される
。エチレンと分子状酸素含有ガスとを銀触媒上で接触気
相酸化して生成するエチレンオキシドを含む反応生成ガ
スをエチレンオキシド吸収塔へ導き水を主とする吸収液
と向流接触させエチレンオキシド水溶液として回収し、
ついでエチレンオキシド放散塔へ送り、放散塔底部を加
熱用蒸気で加熱することによってエチレンオキシドを水
溶液から放散させ放散塔底部より抜き出された実質的に
エチレンオキシドを含まない水溶液は吸収液として循環
使用し、エチレンオキシド放散塔頂部より放散されるエ
チレンオキシド、水、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、
アルゴン、メタン、エタン、）の伯ホルムアルデヒド等
の低沸点不純物およびアセトアルデヒド、酢酸等の高沸
点不純物を含む放散物を脱水工程、重質分分離工程およ
び重質分分離工程の各々を経て精製しエチレンオキシド
を製造することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなエチレンオ”キシドの精留方
法はエチレンオキシド放散塔力よびエチレンオキシド精
留塔における加熱用蒸気量を多偵に消費する問題があっ
た。本発明はこれらのエチレンオキシド精留工程におけ
る省エネルギーについて研究した結果、エチレンオキシ
ド放散塔より放散される蒸気およびエチレンオキシド精
密塔頂部より発生する蒸気のエネルギーの有効利用に着
眼し本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段） エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガスにより
接触気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有する
反応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し、吸収
液と向流接触させ、吸収塔頂部よりのガスはエチレン酸
化反応工程へ循環し、エチレンオキシドを含む吸収塔底
液は放散塔へ供給し、放散塔頂部からエチレンオキシド
を放散せしめ、エチレンオキシドおよび水を含む留出物
を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、重質分分離塔で重
質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留塔でエチレ
ンオキシドを精留する工程において、放散塔から放散さ
れる放散物をエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用し
、エチレンオキシド精留塔のエチレンオキシド蒸気をヒ
ートポンプの冷媒蒸発器へ送り、エチレンオキシド蒸気
を液化させ、液化した液の一部はエチレンオキシド精留
塔へ還流液として還流し、液化した液の細部はエチレン
オキシド製品として扱き出し、ヒートポンプの冷媒蒸発
器で熱交換し蒸発した冷媒は冷媒圧縮機で圧縮した後、
エチレンオキシド放散塔の加熱源とした後、さらにエチ
レンオキシド精留塔加熱源として使用することを特徴と
するエチレンオキシドの精製方法に関すものである。

本発明においてエチレンオキシド吸収塔へ供給される吸
収液の温度は５〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃であ
り、吸収液の組成はＰＨが５〜１２、好ましくは６〜１
１、エチレングリコール濃度が１〜４０重量％、好まし
くは５〜３０重量％、消泡剤濃度が０．１１）Ｉ）ｍ以
上、好ましくは１〜１ｏｏｐｐｍ、残り水の範囲に制御
される。吸収液中のエチレングリコール濃度を一定に保
持するためエチレンオキシド吸収塔とエチレンオキシド
放散塔とを循環する吸収液の一部をエチレンオキシド放
散塔底部から抜き出し副生エチレングリコール濃縮塔へ
送り、必要により新鮮な水が導入ざ　　　　　□れ制御
される。Ｐ）Ｉの調節は、たとえばカリウム、ナトリウ
ムのようなアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩等の吸収液
に溶解する化合物を添加することにより行うのが好まし
く、添加剤は具体的には水酸化カリウムまたは水酸化ナ
トリウムが好ましい。

消泡剤は、エチレンオキシド、副生エチレングリコール
等に不活性であり、吸収液の消泡効宋を有するものであ
ればいかなる消泡剤でも使用でき、代表的な例としては
水溶性シリコンエマルションが吸収液への分散性、希釈
安定性、熱安定性が優れているので効果的である。

エチレンオキシド吸収塔の操作条件は、反応生成ガス中
のエチレンオキシド濃度が０．５〜５容聞％、好ましく
は１．０〜４容岳％であり、エチレンオキシド吸収塔の
操作圧は２〜４０ＫＱ／ｃｉＧ１好ましくは１０〜３０
　Ｋ　（Ｊ　／　ｃｉ　Ｇである。

エチレンオキシド放散塔の操作条件は、エチレンオキシ
ド放散塔頂圧力０．１〜２．０ｋｇ／ｃｉＧ、好ましく
は０．３〜０．６ｋＧ／ｉＧ、エチレンオキシド放散塔
頂温度８５〜１２０℃、エチレンオキシド放散塔底温度
１００〜１３０℃、エチレンオキシド放散塔底エチレン
オキシド濃度は１０ｐｐｍ以下、好ましくは０．５ｐｐ
ｍＬ１．下である。

本発明においてエチレンオキシド脱水塔へ供給される供
給蒸気の温度は５〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃で
あり、供給蒸気のエチレンオキシド濃度は８０〜９８重
量％の範囲である。

エチレンオキシド脱水塔の操作条件は、脱水塔頂圧力０
〜２　ｋ　Ｏ／　ｃｉ　Ｇ　、好ましくは０．３〜０゜
５ｋＱ／ｃｉＧ、弱水塔頂温度１０〜４０℃、脱水塔底
温度１００〜１３０℃の範囲である。脱水塔底エチレン
オキシド濃度は１１００ｐｐ以下、好ましくは１０ｐｐ
ｍ以下の範囲である。

本発明においてエチレンオキシド重買弁分離塔へ供給さ
れる供給液の温度は０〜５０℃、好ましくは５〜３０℃
であり、供給液の組成は大部分がエチレンオキシドで、
わずかのホルムアルデヒド等のアルデヒド類及び水を含
んでいる。

エチレンオキシドの軽質分分［塔の操作条件は、重買弁
分離塔頂圧力１〜１０ｋｑ／Ｃ＃ＩＧ好ましくは３〜７
　ｋ　Ｇ　／　ａＡ　Ｇの範囲である。

重買弁分離塔頂温度３０〜９０℃、重買弁分離塔底温度
３０〜９０℃の範囲である。

重買弁分離塔底エチレンオキシド濃度は９９．５重間％
以上、好ましくは９９．９５重ω％以上の範囲である。

本発明においてエチレンオキシド精留塔は棚段塔型式お
よび充填塔型式がある。

棚段塔型式の蒸留塔の棚段としては種々あるがバブルキ
ャップｈレイ、ユニフラックストレイ、ターボグリッド
トレイ、リップトレイ、フレキシトレイ、シーブトレイ
、パラストトレイ等が挙げられる。また、充填塔型式の
精留塔の充填物としては、ラシヒリング、ボールリング
、サドル型リング、スパイラルリング、マクマホンバッ
キング、インターロックスメタルバッキング、−理論段
数あたり２〜３ｍｍＨ（Ｊ以下の圧力損失を有する充填
物、織物または編物構造の金網積層板等が挙げられる。

　本発明においてエチレンオキシド精留塔へ供給される
供給液の温度は３０〜９０”Ｃ１好ましくは５０〜７０
℃であり、供給液の組成はエチレンオキシド吸収塔度が
９９１Ｓｔ％以上、好ましくは９９．９重量％以上の範
囲に制御される。

エチレンオキシドの精留塔の操作条件は、精留塔頂圧力
１　、０〜８　、０　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇ　、好まし
くは２　、０〜５　、０　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇ　、精
留塔頂温度４０〜６５℃、精留塔底温度４５〜７０℃、
精留塔底エチレンオキシド濃度は３０〜９０ｉ１［％、
好ましくは４０〜８０ｆｆｉｆｆｉ％の範囲である。

本発明においてエチレンオキシドの精留分離はエチレン
オキシド精留塔の塔底部に付属するリボイラーで発生し
た蒸気が蒸留塔内で降下する液と接触し、物質交換、熱
交換し、沸点の低い成分の濃度が大になりながら蒸留塔
内を上昇し、エチレンオキシド精留塔頂部より凝縮器に
導かれ、凝縮液は一部蒸留塔内に還流液として戻し、細
部は留出物として抜き出されエチレンオキシド製品とし
て得ることができる。

本発明のヒートポンプは、精留塔頂からのエチレンオキ
シド蒸気凝縮器を兼ねた冷媒蒸発器、冷媒蒸気を圧縮す
るための冷媒圧縮機およびエチμ″〜゛″＠、’＠　’
Ｊ　＊　（７’Ｆｒ：　＊　ｂ　ｔｃ　’ａ　’Ｒｍ　
ｍ　’ａ　　　、□からなり、それに付随した機器、配
管類により構　　　　□成される。

本発明のヒートポンプの操作条件は、エチレン　　　　
□オキシド精留塔頂部より出た温度４０〜６５℃のエチ
レンオキシド蒸気をエチレンオキシド蒸気凝縮器を兼ね
た冷媒蒸発器に導入し、冷媒蒸発器内の冷媒に凝縮潜熱
を与えることによりエチレンオキシド蒸気は凝縮し、冷
媒はエチレンオキシド蒸気より５〜１５℃低い温度で蒸
発する。蒸発した冷媒蒸気は冷媒圧縮機によりエチレン
オキシド放散塔頂部温度より５〜１５℃高い冷媒の飽和
温度を示す圧力迄圧縮され、エチレンオキシド放散塔リ
ボイラーを兼ねた冷媒凝縮器に導入されエチレンオキシ
ド放散塔底液に凝縮潜熱を与えることにより凝縮し凝縮
液はさらにエチレンオキシド精留塔リボイラーへ送られ
液顕熱を与えた後、冷媒蒸発器へ循環され再び蒸発する
というサイクルを繰り返す。

本発明のヒートポンプの作動流体としての冷媒はヒート
ポンププロセス中で蒸発、凝縮を繰り返して使用される
ため、その選択に当っては熱力学的性質の他に熱的及び
化学的に安定であること及び取り扱い上からは臭気、毒
性、爆発性を有しないことが要求される。

本発明で使用できる冷媒としてはＲ−１１３、Ｒ−１１
４、ｎ−ペンタン等が挙げられるが本発明のヒートポン
プの作動流体としてはｎ−ペンタンが好ましい。

本発明において精留塔底液はアセトアルデヒド、水およ
び酢酸等の高沸点不純物からなる重質分である。

本発明の特徴は、エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸
素含有ガスにより接触気相酸化して生成したエチレンオ
キシドを含有する反応生成ガスをエチレンオキシド吸収
塔へ導入し吸収液と向流接触させ、エチレンオキシド吸
収塔頂部よりのガスの一部はエチレン酸化反応工程へ循
環し、エチレンオキシドを含むエチレンオキシド吸収塔
底液はエチレンオキシド放散塔へ供給し、エチレンオキ
シド放散塔頂部からエチレンオキシドを放散せしめ、エ
チレンオキシド放散塔底部より抜き出した液は熱交換器
にてエチレンオキシド吸収塔底液と熱交換した後、冷却
器にて冷却し、エチレンオキシド吸収塔へ導き、吸収液
として循環使用し、残部はその液に含まれるエチレング
リコールを濃縮するため副生エチレングリコール濃縮塔
へ送る工程において、エチレンオキシド精留塔より蒸発
するエチレンオキシド蒸気が有する熱エネルギーを回収
し、その回収熱エネルギーの有効利用を計ることである
。

その手段として、エチレンオキシド精留塔頂部よりのエ
チレンオキシド蒸気を、エチレンオキシド凝縮器へ送り
、エチレンオキシドを液化し、液の一部はエチレンオキ
シド精留塔へ還流し、液の他部はエチレンオキシド製品
として抜き出し、ヒートポンプの冷媒圧縮機の冷媒蒸発
器で熱交換し蒸発した冷媒はヒートポンプの冷媒圧縮機
に送られ圧縮した後、エチレンオキシド放散塔の加熱器
およびエチレンオキシド精留塔の加熱器へ送り、加熱源
とした後、エチレンオキシド凝縮器に循環する方法が採
用される。

本発明をさらに詳しく述べるために図−１に基づいて説
明する。

図−１においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有が：′−１より接触気相酸化５″Ｃ生成す　　　　
　ｉるエチレンオキシドを含む反応生成ガスを導管　　
　　　　（（１）を通して、充填塔あるいは棚段塔形式
のエチレンオキシド吸収塔（２）の下部へ供給し、導管
（２４）よりエチレンオキシド吸収塔（２）の上部へ吸
収液を導入し、反応生成ガスと向流接触させ、反応生成
ガス中の９９重間％以上のエチレンオキシドを回収し、
エチレンオキシド吸収塔（２）の塔頂より吸収しなかっ
たエチレン、酸素、　　　　に酸化炭素、不活性ガス（
窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデヒド、酸性
物質等のガスは導管（３）を通して二酸化炭素吸収工程
および／または酸化反応工程へ循環される。この吸収工
程においでエチレンオキシドの他、エチレン、酸素、二
酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタ
ン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成したホルム
アルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒド、酢酸
等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収される。エ
チレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管（４）を通
して熱交換器（５）へ送りエチレンオキシド放散塔底液
と熱交換して温度７０〜１１０℃に高め、導管（６）に
より気液分離タンク（７）へ送られ、不活性ガスが導管
（８）により分離される。一部エチレンオキシド、水を
含む液は導管（９）を通して塔頂圧力０．１〜２．０Ｋ
Ｏ／ｃｉＧ、温度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放
散塔（１０）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔
（１０）の加熱器（１１）へ導管（１２）を通して水蒸
気またはダウサム（ダウ社　熱媒体商品）等の加熱媒体
を供給して加熱するか、または直接エチレンオキシド放
散塔（１０）の下部へ水蒸気を導入する加熱方式により
加熱し、吸収液中に含まれるエチレンオキシドの９９重
量％以上を放散せしめ、エチレンオキシド放散塔（１０
）の底部よりエチレンオキシドを実質的に含まない温度
１００〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液の一部
は導管（１３）および導管（１４）を通して熱交換器（
５）でエチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液と熱交換
し、さらに冷却器（１７）により冷却し、ついで吸収液
中のエチレングリコール濃度を調節するため新鮮な水を
導管（２１）を通して導入し、吸収液中のｐＨを調節す
るため導管（２２）を通して水酸化カリウム水溶液を添
加し、吸収液中の消泡剤濃度を調節するため導管（２３
）を通して消泡剤をエチレンオキシド吸収塔（２）へそ
れぞれ導入することができる。エチレンを分子状酸素で
酸化する酸化工程およびエチレンオキシド放散工程の間
で吸収液中にエチレンオキシドと水との水和反応で生成
する副生エチレングリコールおよびホルムアルデヒド等
の低沸点不純物、アセトアルデヒドおよび酢酸等の高沸
点不純物の増加を防ぐため、放散塔（１０）の塔底より
導管（１３）および（２６）を通して放散塔（１０）の
塔底液を抜き出し、副生エチレングリコール濃縮工程に
送られる。

エチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部より放散され
るエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２７）を通
してエチレンオキシド精留塔（５５）のりボイラー（８
１）に導入しエチレンオキシド精留塔底液を加熱した後
、未凝縮蒸気および凝縮した液を導管（８２）を通して
凝縮器（８３）へ送り、凝縮液は導管（８６）を通して
エチレンオキシド放散塔頂部（１０）へ供給される。　
未凝縮蒸気は導管（８７）を通して脱水塔（３５）へ供
給される。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）により水蒸気また
はダウサム（ダウ社　熱媒体商品）等の加熱媒体を導管
（３７）を通して導入し加熱するか、または直接脱水塔
（３５）の下部へ水蒸気を導入する加熱方式により加熱
し、脱水塔（３５）の塔底より導管（３８）を通してエ
チレンオキシドを実質的に含まない水が抜き出される。

脱水塔（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ運、流液として還流し、重買弁ガスを含む未凝縮蒸
気は導管（３３）を通して再エチレンオキシドを回収す
るための再吸収塔へ供給される。

脱水塔（３５）の塔頂部より実質的に水分を含まないエ
チレンオキシド蒸気は、導管（３９）を通して疑縮器（
，４０）へ送られ疑縮し疑縮液の一部は導管（４３）を
通して脱水塔の頂部に還流として還流し凝縮液の他部は
導管（４４）を通して重買弁分離塔（４５）へ供給され
る。

重買弁分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により重買弁分離塔底液
を加熱し、重買弁分離塔（４５）の塔頂部より不活性ガ
スを含むエチレンオキシド蒸気は導管（４８）を通して
凝縮器（４９）へ送り、凝縮液を導管（５２）を通して
重買弁分離塔（４５）の塔頂部へ還流し、凝縮器（４９
）の不活性ガスを含む未凝縮蒸気は導管（５３）　　　
　：を通してエチレンオキシドを回収するため再エチレ
ンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給される。

重買弁を分離されたエチレンオキシドは重買弁分離塔（
４５）の塔底より導管（５４）を通して充填塔および棚
段塔形式の精留塔（５５）へ供給される。

エチレンオキシド精留塔（５５）のりボイラー（７９）
へ導管（７８）よりヒートポンプの冷媒凝縮液を供給し
、また、エチレンオキシド放散塔（１０）頂部の蒸気を
エチレンオキシド精留塔（５５）のりボイラー（８１）
へ導入することにより加熱して精留を行ない、エチレン
オキシド精密塔頂部よりエチレンオキシド蒸気を導管（
６９）を通して、ヒートポンプの冷媒蒸発器（７０）へ
送り、液化し、一部は導管（７２）を通してエチレンオ
キシド精留塔（５５）の塔頂部へ還流液として還流し、
他部は導管（７３）を通してエチレンオキシド製品とし
て抜き出した。冷媒蒸発器（７０）の不活性ガスを含む
未″ＩｋＩｉｉ蒸気は導管（７１）を通してエチレンオ
キシドを回収するため再エチレンオキシド吸収塔（図示
してない）へ供給される。

ヒートポンプの冷媒蒸発器（７０）でエチレンオキシド
の凝縮潜熱を受は蒸発した冷媒は導管（７４）を通して
冷媒圧縮ｍ　（７５）に送られ圧縮した後、導管（７６
）でエチレンオキシド放散塔のりボイラーを兼ねた冷媒
凝縮器（７７）へ導かれエチレンオキシド放散塔底部の
液に凝縮潜熱を与えることによりエチレンオキシド放散
塔の加熱源として使用する。さらに、導管（７８）でエ
チレンオキシド精留塔のりボイラーを兼ねた冷媒凝縮器
（７９）へ導かれエチレンオキシド精留塔底液の液に冷
媒の液顕熱を与えることによりエチレンオキシド精留塔
の加熱源として使用される。エチレンオキシド精留塔底
液に液顕熱を与えた冷媒は導管（８０）を経てエチレン
オキシド凝縮器を兼ねた冷媒蒸発器（７０）に循環され
る。特にこの冷媒はエチレンオキシド放散塔およびエチ
レンオキシド精留塔の加熱源として十分使用することが
できる。

本発明をさらに詳しく述べるために従来公知の方法を図
−２に基づいて説明する。

図−２においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して、充填塔
あるいは棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（２４）よりエチレンオキシド吸収
塔（２）の上部へ吸収液を導入し、反応生成ガスと向流
接触させ、反応生成ガス中の９９重囮％以上のエチレン
オキシドを回収し、エチレンオキシド吸収塔（２）の塔
頂より吸収しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不
活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデ
ヒド、酸性物質等のガスは導管（３）を通して二酸化炭
素吸収工程および／または酸化反応工程へ循環される。

この吸収工程においてエチレンオキシドの他、エチレン
、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メ
タン、エタン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成
したホルムアルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデ
ヒド、酢酸等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収
される。エチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液を導管
（４）を通して熱交換器（５）へ送りエチレンオキシド
放散塔底液と熱交換して温度７０〜１１０℃に高め、導
管（６）により気液分離タンク（７）へ送られ不活性ガ
スが導管（８）により分離される。一部エチレンオキシ
ド、水を含む液は導管（９）を通して塔頂圧力０．１〜
２Ｋｃｘ、／−ｊＧ、温度８５〜１２０℃のエチレンオ
キシド放散塔（１０）の上部へ供給し、エチレンオキシ
ド放散塔（１０）の加熱器（１１）に水蒸気またはダウ
サム（ダウ社　熱媒体商品）等の加熱媒体で導管（１２
）を通して導入し加熱するか、または直接エチレンオキ
シド放散塔（１０）の下部へ水蒸気を導入する加熱方式
により加熱し、吸収液中に含まれるエチレンオキシドの
９９重量％以上を放散せしめ、エチレンオキシド放散塔
（１０）の底部よりエチレンオキシドを実質的に含まな
い温度１００〜１３０℃のエチレンオキシド放散塔底液
の一部は導管（１３）および導管（１４）を通して熱交
換器（５）でエチレンオキシド吸収塔（２）の塔底液と
熱交換し、さらに冷却器（１７）により冷却し、ついで
吸収液中のエチレングリコール濃度を調節するため新鮮
な水を導管（２１）を通して導入し、吸収液中のｐＨを
調節するため導管（２２）を通して水酸化カリウム水溶
液を添加し、吸収液中の消泡剤濃度を調節するため導管
（２３）を通して消泡剤をエチレンオキシド吸収液へそ
れぞれ導入することができる。エチレンを分子状酸素で
酸化する酸化工程およびエチレンオキシド放散工程の間
で吸収液中にエチレンオキシドと水との水和反応で生成
する副生エチレングリコールおよびホルムアルデヒド等
の低沸点不純物、アセトアルデヒドおよび酢酸等の高沸
点不純物の増加を防ぐためエチレンオキシド放散塔（１
０）の塔底より導管（１３）および（２６）を通してエ
チレンオキシド放散塔（１０）の塔底液を抜き出し、副
生エチレングリコール濃縮工程に送られる。

一方、エチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２７
）を通して凝縮器（２８）へ送り、凝縮液は導管（３１
）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部へ
還流し、エチレンオキシドに富んだ未凝縮蒸気は導管（
３２）を通して脱水塔（３５）へ供給される。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）により水蒸気また
はダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（３７）
を通して導入し加熱するか、または直接脱水塔（３５）
の下部へ水蒸気を導入する加熱方式により加熱し、脱水
塔（３５）の塔底より導管（３８）を通してエチレンオ
キシドを実質的に含まない水が扱き出される。

脱水塔（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として還流し、凝縮液の他部は導管（４４）
を通して軽質分分離塔（４５）へ供給される。未凝縮蒸
気は導管（３３）を通して再吸収塔（図示していない）
へ供給される。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー〈４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し、加熱する方式により加熱し、軽質分
分離塔（４５）の塔頂部より不活性ガスを含むエチレン
オキシド蒸気は導管（４８）を通して凝縮器（４９）へ
送り、凝縮液は導管（５２）を通して軽質分分離塔（４
５）の塔頂部へ運流し、未凝縮蒸気は導管（５３）を通
してエチレンオキシドを回収するため再吸収塔（図示し
てない）へ供給される。

一方、軽質分離塔（４５）で軽質分を分離されたエチレ
ンオキシドは軽質分分離塔（４５）の塔底より導管（５
４）を通して精留塔（５５）へ供給され精留塔（５５）
のりボイラー（５６）に水蒸気またはダウサム（ダウ社
商品）等の加熱媒体を導管（５７）を通して導入し加熱
する方式により加熱され、精留塔（５５）の塔頂部より
エチレンオキシド蒸気は導管（６０）を通して凝縮器（
６１）へ送り、凝縮液の一部は導管（６４）を通して精
留塔（５５）の塔頂部へ還流液として還流し、凝縮液の
他部は導管（６５）を通してエチレンオキシド製品とし
て得られる。

（実　施　例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。し
かし本発明はこの実施例のみによって本発明の範囲を規
制するものでない。

実　　施　　例　　　　１ 図−１においてエチレンを銀触媒の存在下、分″ａ１ｉ
′！に″２′″Ｊ″１ｌＪｋｆｉ［Ｍ（ｌＴ’［−ｔ　
　　。

るエチレンオキシドを含む反応生成ガスを導管（１）を
通して、棚段塔形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の
下部へ供給し、導管（２４）よりエチレンオキシド吸収
塔（２）の上部へ吸収液を導入し、反応生成ガスと向流
接触させ、反応生成ガス中の９９重量％以上のエチレン
オキシドを回収し、エチレンオキシド吸収塔（２）の塔
頂より吸収しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不
［・ 活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン）、　　　
　１アルデヒド、酸性物質等のガスは導管（３）を通　
　　　［５、ユ□□１工いおよ。７よえ６．□、　　［
工程へ循環した。この吸収工程においてエチレン　　　
　ｉｌｌ［１ オキシドの他、エチレン、酸素、二酸化炭素、不　　　
　・ｊ。

活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタン、）ならび
にエチレン酸化反応工程で生成したホルムアルデヒド等
の低沸点不純物、アセトアルデヒド、酢酸等の高沸点不
純物もその実質鑓が同時に吸収された。エチレンオキシ
ド吸収塔（２）の塔底液を導管（４）を通して熱交換器
（５）へ送りエチレンオキシド放散塔底液と熱交換して
温度７０〜１１０℃に高め、導＠（６）により温度６８
〜１０８℃、圧力１〜５ｋｏ／ｃｊＧの気液分離タンク
（７）へ送られ不活性ガスが導管（８）により分離され
た。一部エチレンオキシド、水を含む液は導管（９）を
通して塔頂圧力０　、１〜２　Ｋ　Ｏ／　ｃｄＧ１温度
８５〜１２０℃のエチレンオキシド放散塔（１０）の上
部へ供給し、エチレンオキシド放散塔（１０）の加熱器
（１１）により水蒸気の加°熱媒体で導管（１２）を通
して加熱する加熱方式により加熱し、吸収液中に含まれ
るエチレンオキシドの９９重量％以上を放散せしめ、エ
チレンオキシド放散塔（１０）の底部よりエチレンオキ
シドを実質的に含まない温度１００〜１３０℃のエチレ
ンオキシド放散塔底液の一部は導管（１３）および導管
（１４）を通して熱交換器（５）でエチレンオキシド吸
収塔（２）の塔底液と熱交換し、さらに冷却器（１７）
により冷却し、ついで吸収液中のエチレングリコール濃
度を調節するため新鮮な水を導管（２１）を通して導入
し、吸収液中のｌ）Ｈを調節するため導管（２２）を通
して水酸化カリウム水溶液を添加し、吸収液中の消泡剤
濃度を調節するため導管（２３）を通して消泡剤をエチ
レンオキシド吸収液にそれぞれ導入した。エチレンを分
子状酸素で酸化する酸化工程およびエチレンオキシド放
散工程の間で吸収液中にエチレンオキシドと水との水和
反応で生成する副生エチレングリコールおよびホルムア
ルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒドおよび酢
酸等の高沸点不純物の増加を防ぐため、放散塔（１０）
の塔　　　　　１底より導管（１３）および（２６）を
通して放散塔（１０）の塔底液を抜き出し、副生エチレ
ングリコール濃縮工程に送られた。

エチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部より放散され
るエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２７）を通
して精留塔（５５）のりボイラー（８１）に導入しエチ
レンオキシド精留塔底液を加熱した後、未凝縮蒸気及び
凝縮した液を導管（８２）を通して凝縮器（８３）へ送
り、凝縮液は導管（８６）を通してエチレンオキシド放
散塔（１０）へ供給した。

未凝縮蒸気は＄１（８７）を通して塔頂温度１０〜４０
℃、圧力０〜２　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇの脱水塔（３５
）へ供給した。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）に導管（３７）を
通して水蒸気を導入し、脱水塔底液を加熱することによ
り脱水塔（３５）の塔底より導管（３８）を通して実質
的にエチレンオキシドを含まない水が抜き出された。

脱水！（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４ｏ）へ送り、凝縮
液の一部は導管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として運流し、未凝縮蒸気は導管（３３）を
通してエチレンオキシドを回収するため再エチレンオキ
シド吸収塔（図示してない）へ供給された。

凝縮液の他部は３９管（４４）を通して温度５０〜７５
℃、圧力３〜７ｋＱ／Ｃｌ１Ｇの軽質分分離塔（４５）
へ供給した。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により軽質分分離塔（４
５）底液を加熱し、軽質分分離塔（４５）の塔頂部より
不活性ガスを含むエチレンオキシド蒸気は導管（４８）
を通して凝縮器（４９）へ送り、凝縮液は導管（５２）
を通して軽質分分離塔（４５）の塔頂部へ還流し、未凝
縮蒸気は導管（５３）を通してエチレンオキシドを回収
するため再エチレンオキシド吸収塔（図示してない）へ
供給された。

軽質分分離塔（４５）で軽質分を分離後、エチレンオキ
シドを導管（５４）を通して棚段塔形式のエチレンオキ
シド精留塔（５５）へ供給し、エチレンオキシド精留塔
（５５）のりボイラー（７９）へ導管（７８）よりヒー
トポンプの冷媒凝縮液を供給し、又エチレンオキシド放
散塔（１０）頂部よりの蒸気をエチレンオキシド精留塔
リボイラー（８１）へ導入することによりエチレンオキ
シド精留塔底液を加熱した後、未凝縮蒸気および凝縮し
た液を導管（８２）を通して凝縮器（８３）へ送り、凝
縮液は導管（８６）を通してエチレンオキシド放散塔頂
部（１０）へ供給した。未凝縮蒸気は導管（８７）を通
して脱水塔（３５）エチレンオキシド精留塔（５５）の
塔底温度６０℃、エチレンオキシド精留塔底圧力３．７
ｋＱ／ｃｔｉＧで精留を行ない、エチレンオキシド精留
塔頂部より塔頂温度５４℃、塔頂圧力３．５ｋＱ／ｃｎ
Ｇのエチレンオキシド蒸気を導管（６９）を通して、ヒ
ートポンプの冷媒蒸発器（７０）へ送り、液化させ、一
部は導管（７２）を通してエチレンオキシド精留塔（５
５）の塔頂部へ還流液として還流し、他部は導管（７３
）を通してエチレンオキシド製品として抜き出した。冷
媒蒸発器（７０）の不活性ガスを含む未凝縮蒸気は導管
（７１）を通してエチレンオキシドを回収するため再エ
チレンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給した。

冷媒蒸発器（７０）でエチレンオキシドの凝縮潜熱を受
は蒸発した冷−媒は導管（７４）を通して冷媒圧縮機（
７５）に送られ圧縮した後、導管（７６）でエチレンオ
キシド放散塔のりボイラーを兼ねた冷媒凝縮器（７７）
へ導かれエチレンオキシド放散塔底部の液に凝縮潜熱を
与えることによりエチレンオキシド放散塔の加熱源とし
て使用した。

さらに、導管（７８）でエチレンオキシド精留塔のりボ
イラー（７９）へ導かれエチレンオキシド精留塔底部の
液に冷媒の液顕熱を与えることによりエチレンオキシド
精留塔の加熱源として使用した。凝縮した冷媒は導管（
８０）を経てエチレンオキシド凝縮器を兼ねたヒートポ
ンプの冷媒蒸発器（７０）に循環した。特にこの冷媒は
エチレンオキシド放散塔およびエチレンオキシド精留塔
の加熱源として十分使用することができるものであった
。

表−１にこのプロセスの連続操作条件を一括して表示す
る。

比　　較　　例　　　　１ 図−２においてエチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素
含有ガスにより接触気相酸化して生成するエチレンオキ
シドを含む反応生成ガスを導管（１）を通して、棚段塔
形式のエチレンオキシド吸収塔（２）の下部へ供給し、
導管（２４）よりエチレンオキシド吸収塔（２）の上部
へ吸収液を導入し、反応生成ガスと向流接触させ、反応
生成　−ガス中の９９重量％以上のエチレンオキシドを
回収し、エチレンオキシド吸収塔（２）の塔頂より吸収
しなかったエチレン、酸素、二酸化炭素、不活性ガス（
窒素、アルゴン、メタン、エタン）、アルデヒド、酸性
物質等のガスは導管（３）を通して二酸化炭素吸収工程
および／または酸化反応工程へ循環される。この吸収工
程においてエチレンオキシドの他、エチレン、酸素、二
酸化炭素、不活性ガス（窒素、アルゴン、メタン、エタ
ン、）ならびにエチレン酸化反応工程で生成したホルム
アルデヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒド、酢酸
等の高沸点不純物もその実質量が同時に吸収５°″°”
Ｌ、’）、ｔ−１”：／ｌ’＄ｌ″ｊ！（２）（７）ｌ
″″′″　　倉を導管（４）を通して熱交換器（５）へ
送りエチレンオキシド放散塔底液と熱交換して温度７０
〜１１０℃に高め、導管（６）により温度６８〜１１０
８℃、圧力１〜５　ｋ　Ｑ　／　ａｉ　Ｇの気液分離タ
ンク（７）へ送られ不活性ガスが導管（８）により分離
された。一部エチレンオキシド、水を含む液は導管（９
）を通して塔頂圧力０．１〜２　Ｋ　（Ｊ　／　ｃｉＧ
、４度８５〜１２０℃のエチレンオキシド放散塔（１０
）の上部へ供給し、エチレンオキシド放散塔（１０）の
加熱器（１１）に水蒸気を導管（１２）より導入し、加
熱する方式により加熱し、　　　　“吸収液中に含まれ
るエチレンオキシドの９９重量％以上を放散せしめ、エ
チレンオキシド放散塔（１０）の底部よりエチレンオキ
シドを実質的に含まない温度１００〜１３０℃のエチレ
ンオキシド放散塔底液の一部は導管（１３）および導管
（１４）を通して熱交換器（５）でエチレンオキシド吸
収塔（２）の塔底液と熱交換し、さらに冷部器（１７）
により冷却し、ついで吸収液中のエチシングリコール澹
度を調節するため新鮮な水を導管（２１）を通して導入
し、吸収液中のｏＨを調節するため導管（２２）を通し
て水酸化カリウム水溶液を添加し、吸収液中の消泡剤濃
度を調節するため導管（２３）を通して消泡剤をエチレ
ンオキシド吸収液へそれぞれ導入した。エチレンを分子
状酸素で酸化する酸化工程およびエチレンオキシド放散
工程の間で吸収液中にエチレンオキシドと水との水和反
応で生成する副生エチレングリコールおよびホルムアル
デヒド等の低沸点不純物、アセトアルデヒドおよび酢酸
等の高沸点不純物の増加を防ぐためエチレンオキシド放
散塔（１０）の塔底より導管（１３）および（２６）を
通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔底液を抜き
出し、副生エチレングリコール濃縮工程に送った。

一方、エチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部より放
散されるエチレンオキシドを含む放散蒸気は導管（２７
）を通して凝縮器（２８）へ送り、凝縮液は導管（３１
）を通してエチレンオキシド放散塔（１０）の塔頂部へ
還流し、エチレンオキシドに富んだ未凝縮蒸気は導管（
３２）を通して塔頂温度１０〜４０℃、圧力Ｏ〜２　ｋ
　Ｇ　／　ｃｉ　Ｇの脱水塔（３５）へ供給した。

脱水塔（３５）のりボイラー（３６）に導管（３７）を
通して水蒸気を導入し加熱する加熱方式により脱水塔（
３５）底部を加熱し、脱水塔（３５）’の塔底より導管
（３８）を通してエチレンオキシドを実質的に含まない
水を抜き出した。

脱水塔（３５）の塔頂部よりエチレンオキシドを含む蒸
気は導管（３９）を通して凝縮器（４０）へ送り、凝縮
液の一部は専管（４３）を通して脱水塔（３５）の塔頂
部へ還流液として還流し、未凝縮蒸気は導管（３３）を
通して再エチレンオキシド吸収塔へ供給した。凝縮液の
他部は導管（４４）を通して温度５０〜７５℃、圧力３
〜７ｋ。

／　ｃｉ　Ｇの軽質分分離塔（４５）へ供給した。

軽質分分離塔（４５）のりボイラー（４６）に水蒸気ま
たはダウサム（ダウ社商品）等の加熱媒体を導管（４７
）を通して導入し加熱する方式により加熱し、軽質分分
離塔（４５）の塔頂部より不活性ガスを含むエチレンオ
キシド蒸気は導管（４８）を通して凝縮器（４９）へ送
り、凝縮液は導管（５２）を通して軽質分分離塔（４５
）の塔頂部へ還流液として還流し、未凝縮蒸気は導管（
５４）を通してエチレンオキシドを回収するため再エチ
レンオキシド吸収塔（図示してない）へ供給した。軽質
分を分離したエチレンオキシドを軽質分分離塔（４５）
の塔底より導管（５３）を通して温度４０〜６５℃、圧
力２〜５　ｋ　Ｑ　／　ｃｉ　Ｇの精留塔（５５）へ供
給した。

精留塔（５５）のりボイラー（５６）に加熱用水蒸気を
導管（５７）を通して導入し加熱する方式により精留塔
下部を加熱し、精留塔（５５）の塔頂部よりエチレンオ
キシドの蒸気は導管（６０）を通して凝縮器（６１）へ
送り、凝縮液の一部は導管（６４）を通して精留塔（５
５）の塔頂部へ還流し、凝縮液の他部は導管（６５）を
通してエチレンオキシド製品として得た。表−２にこの
プロセスの連続操作条件を一括して表示する。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、エチレンオキシド放散塔で発生
した蒸気相をエチレンオキシド精留塔リボイラーへ送り
、エチレンオキシド精留塔の加熱源に使用され、凝縮さ
れ、エチレンオキシド放散塔に循環される。このエチレ
ンオキシド放散塔で発生した蒸気相はエチレンオキシド
精留塔の加熱源として十分使用することができ、エチレ
ンオキシド精留塔の加熱用蒸気を大巾に低減すると共に
エチレンオキシド放散塔頂蒸気の凝縮に要する冷却水の
吊も同時に低減する。また、エチレンオキシド精留塔で
発生した蒸気相をヒートポンプの冷媒蒸発器へ送り、液
化させ、ヒートポンプの冷媒蒸発器でエチレンオキシド
の凝縮潜熱を受は蒸発した冷媒は、冷媒圧縮機に送られ
圧縮した後、エチレンオキシド放散塔のりボイラーを兼
ねた冷媒凝縮器へ導かれ、さらに、エチレンオキシド精
留塔のリボイラーへ導かれエチレンオキシド精留塔液に
液顕熱を与えただ冷媒は、ヒートポンプの冷媒蒸発器に
循環される。この循環される加熱媒体はエチレンオキシ
ド放散塔の加熱源およびエチレンオキシド精留塔の加熱
源に十分使用することができる。

特にエチレンオキシド精留塔で発生した蒸気相の熱エネ
ルギーをヒートポンプにより回収してエチレンオキシド
放散塔リボイラーに導入することにより、エチレンオキ
シド放散塔を加熱するに要する熱量を大幅に減少するこ
とが可能となる効果を発揮するものである。さらにこの
方法を実施することによってエチレンオキシドの精留塔
頂から発生するエチレンオキシド蒸気を凝縮、冷却する
に要する冷却水の熱負荷が大巾に低減される効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明のエチレンオキシド精製方法の好まし
い具体例を示す一例である。 図−２は、本発明に関連する公知のエチレンキシド精製
方法を示す一例である。 （２）　　エチレンオキシド吸収塔 （５）　　熱交換器 （７）　　気液分離タンク （１０）　エチレンオキシド放散塔 （１１）　エチレンオキシド放散塔りボイラー（１７）
　冷却器 （３５）　脱水塔 （３６）　脱水塔リボイラー （４０）　　ＩＢ２水塔凝縮器 （４５）　軽質分分離塔 （４６）　軽質分分離塔リボイラー （４９）　軽質分分離塔凝縮器 （５５）　エチレンオキシド精留塔 （５６）　エチレンオキシド精留塔リボイラー（７０）
　ヒートポンプの冷媒蒸発器 （７５）　冷媒圧縮機 （７７）　エチレンオキシド放散塔リボイラー（７９）
　エチレンオキシド精留塔リボイラー（８１）　エチレ
ンオキシド精留塔リボイラー（８３）　凝縮器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンを銀触媒の存在下、分子状酸素含有ガス
   と接触気相酸化して生成したエチレンオキシドを含有す
   る反応生成ガスをエチレンオキシド吸収塔へ導入し、吸
   収液と向流接触させ、吸収塔頂部よりのガスはエチレン
   酸化反応工程へ循環し、エチレンオキシドを含む吸収塔
   底液は放散塔へ供給し、放散塔頂部からエチレンオキシ
   ドを放散せしめ、エチレンオキシドおよび水を含む留出
   物を凝縮させ、脱水塔で水分を分離し、軽質分分離塔で
   軽質分を分離し、ついでエチレンオキシド精留塔でエチ
   レンオキシドを精留する工程において、放散塔から放散
   される放散物をエチレンオキシド精留塔の加熱源に使用
   し、エチレンオキシド精留塔のエチレンオキシド蒸気を
   ヒートポンプの冷媒蒸発器へ送り、エチレンオキシド蒸
   気を液化させ、液化した一部はエチレンオキシド精留塔
   へ還流液として還流し、液化した他部はエチレンオキシ
   ドとして抜き出し、ヒートポンプの冷媒蒸発器で熱交換
   し蒸発した冷媒は圧縮機で圧縮した後、エチレンオキシ
   ド放散塔加熱源とした後、さらにエチレンオキシド精留
   塔加熱源として使用することを特徴とするエチレンオキ
   シドの精製方法。