專利名稱：一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝的制作方法
一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于精細化工中間體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝。
背景技術(shù)：
目前環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝主要有氯醇化法和共氧化法兩種。傳統(tǒng)的氯醇化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷工藝主要采用氯氣、水和丙烯發(fā)生氯醇化反應(yīng)，生成中間體一氯丙醇，然后用石灰乳進行皂化。用該方法生產(chǎn)出的一氯丙醇濃度經(jīng)常過高或過低，不易控制。一氯丙醇溶液濃度過高，副反應(yīng)加大，選擇性降低，不利于化學反應(yīng)平衡，對設(shè)備腐蝕嚴重；一氯丙醇溶液濃度過低，設(shè)備的單位生產(chǎn)能力越小，污水處理量也越大，能源消耗也越大。
共氧化法又稱聯(lián)產(chǎn)法，分為乙苯法(聯(lián)產(chǎn)苯乙烯)和異丁烷法(聯(lián)產(chǎn)叔丁醇)。
a.乙苯法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷是用乙苯氫過氧化物作環(huán)氧劑，其工藝由6部分組成乙苯氧化、丙稀環(huán)氧化、產(chǎn)品分離、環(huán)氧丙烷精制、苯乙烯生產(chǎn)、催化劑回收和制備。
b.異丁烷法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的工藝有6個工序異丁烷氧化、丙烯環(huán)氧化、產(chǎn)品分離、精制、催化劑回收和制備叔丁醇處理。
共氧化法的優(yōu)點是原料價格低，所用設(shè)備材質(zhì)為一般碳鋼，成本低，公害少。缺點是對原料質(zhì)量要求高，需平衡大量聯(lián)產(chǎn)品，受市場制約較大。
申請?zhí)枮?01010143846. 2的中國發(fā)明專利申請文件中記載向一氯丙醇溶液中加入絡(luò)合萃取劑，多級萃取劑，將HCL和一氯丙醇一次性萃取出來。該工藝由于用絡(luò)合萃取劑一次將鹽酸和一氯丙醇萃取出來，然后一起進行皂化，造成液堿消耗量增大，萃取率低， 并沒有達到節(jié)能、增效的目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，能夠提高環(huán)氧丙烷的產(chǎn)量，降低原料的消耗量，保護環(huán)境。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于按如下步驟依次進行1)氯醇化工序?qū)⒙葰?、丙烯、工業(yè)水引入反應(yīng)器底部，在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氯醇化反應(yīng)，生成一氯丙醇水溶液；2)一氯丙醇萃取工序?qū)⒁宦缺妓芤和ㄟ^泵引入一級萃取塔的上部，萃取劑從一級萃取塔的中下部進入，萃取出一氯丙醇，將萃取一氯丙醇的萃取劑從一級萃取塔的塔頂排出，水相從一級萃取塔塔底排出；3)鹽酸絡(luò)合萃取工序?qū)⑤腿⊥暌宦缺嫉乃嗤ㄟ^泵引入二級萃取塔的上部，絡(luò)合萃取劑從二級萃取塔的中下部進入，進行絡(luò)合萃取，將絡(luò)合萃取出的鹽酸從二級萃取塔的塔頂排出，水相從二級萃取塔的塔底排出；4)精餾工序?qū)⒁宦缺驾腿」序中萃取的一氯丙醇的萃取劑泵入精餾塔內(nèi)，將一氯丙醇和萃取劑分離出來；5)皂化工序?qū)⒎蛛x出的一氯丙醇泵入皂化反應(yīng)器中，與氫氧化鈉溶液進行皂化反應(yīng)， 生成環(huán)氧丙烷粗品，精餾得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。
優(yōu)選的，所述的一氯丙醇萃取工序中，一氯丙醇水溶液與萃取劑的體積比為 1-3:1。
優(yōu)選的，所述的一氯丙醇萃取工序中，萃取劑為甲乙酮、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、 磷酸三苯酯、三辛胺、二氯丙烷、N235、醋酸正丁酯或甲基異丁基酮中的任意一種以上。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，所述的絡(luò)合萃取劑中的溶劑為正十一烷至正十六燒中的任意一種以上；所述的調(diào)和劑為正辛醇、正壬醇、正癸醇、正i^一醇、正十二醇、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、醋酸正丁酯、甲乙酮或甲基異丁基酮中的任意一種以上。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，所述的絡(luò)合萃取劑中的絡(luò)合劑為三辛胺、 7301、N235、十六烷基二甲基叔胺、四氯化碳或二氯丙烷中的任意一種以上。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取出的鹽酸與石灰乳反應(yīng)，生成氯化鈣溶液，氯化鈣溶液經(jīng)多效蒸發(fā)生成固體氯化鈣，蒸出的水返回到石灰乳配置系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取后的水相返回到氯醇化工序套用。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為1_3:1。
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相中鹽酸的質(zhì)量濃度為1. 6%-1. 8%O
優(yōu)選的，所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取劑由溶劑、絡(luò)合劑與調(diào)和劑以體積比為30-70 25-60 5-15的比例混合而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明采用傳統(tǒng)方法制備一氯丙醇水溶液后，對其進行萃取，將鹽酸從一氯丙醇水溶液中分離出來，在進行皂化反應(yīng)時，能夠降低氫氧化鈉溶液的消耗量，在實際生產(chǎn)過程中，氫氧化鈉溶液的成本比石灰乳的成本高，將鹽酸萃取出來可以降低皂化反應(yīng)中氫氧根離子的消耗量，節(jié)約成本。
2、一氯丙醇水溶液與萃取劑的體積比為1-3:1，不僅可以使一氯丙醇的萃取率達到96%以上，而且所需投入的萃取劑的量不多，節(jié)約成本。在實際生產(chǎn)過程中，所投入的萃取劑的量不多，運輸萃取劑的管道就不需要太粗，就不會需要太多熱能，進而投入的成本就低。
3、在一氯丙醇萃取工序中，萃取劑為磷酸三辛酯、醋酸正丁酯、甲基異丁基酮中的任意一種以上，絡(luò)合萃取劑中的溶劑為正壬醇、正葵醇、正十四烷、正十三烷、甲苯、二甲基乙酰胺、亞磷酸三甲酯、對硝基苯乙醚中的任意一種以上。絡(luò)合萃取劑中的絡(luò)合劑為N235、 十六烷基二甲基叔胺、四氯化碳、二氯丙烷中的任意一種以上。由于萃取劑的水溶性差，能夠進一步降低絡(luò)合萃取后水中的C0D，可使水中的COD值降低30%，減少水中受還原性物質(zhì)污染的程度。
4、將一氯丙醇萃取工序中萃取的一氯丙醇的萃取劑泵入精餾塔內(nèi)，將一氯丙醇和萃取劑分離出來；能夠減少參與皂化反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的量，保證皂化效率； 同時，將萃取劑分離出來，能夠降低皂化水中COD值。
5、將萃取一氯丙醇的萃取劑與氫氧化鈉溶液進行皂化反應(yīng)，能夠避免萃取劑與石灰乳接觸，不會發(fā)生乳化；絡(luò)合萃取出的鹽酸與石灰乳反應(yīng)，生成氯化鈣溶液，氯化鈣溶液處理后經(jīng)多效蒸發(fā)生成固體氯化鈣，蒸出的水返回到石灰乳配置系統(tǒng)，萃取出的鹽酸純度高，不含有有機物質(zhì)， 進而使制得的氯化鈣溶液純度高。
6、絡(luò)合萃取后的水相返回到氯醇化工序套用，實現(xiàn)資源回收利用，節(jié)約能源。
7、萃取完一氯丙醇的水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為1-3:1，不僅能夠使鹽酸的萃取率達到97%以上，而且所需投入的絡(luò)合萃取劑的量不多，節(jié)約成本。若一氯丙醇溶液的水相與絡(luò)合萃取劑的體積比小于1:1，雖然鹽酸的萃取率可以稍微提高，但是萃取出一定量的鹽酸需要很長時間，并且消耗的絡(luò)合萃取劑量大，造成資源浪費；若一氯丙醇溶液的水相與絡(luò)合萃取劑的體積比大于3:1，雖然萃取率可以達到97%，但是在實際生產(chǎn)過程中，運輸溶液的管道就需要粗的管道，同時需要消耗太多熱能，進而導(dǎo)致投入的成本就高。。
8、萃取完一氯丙醇的水相中鹽酸的質(zhì)量濃度為1. 6%-1. 8%，能夠保證鹽酸經(jīng)過絡(luò)合萃取后，鹽酸的萃取率達到98%以上，進而使生成的氯化鈉達到飽和，有利于電解的進行。
具體實施方式
實施例一兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于按如下步驟依次進行1)氯醇化工序?qū)⒙葰?、丙烯、工業(yè)水引入反應(yīng)器底部，在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氯醇化反應(yīng)，生成一氯丙醇水溶液；2)一氯丙醇萃取工序?qū)⒁宦缺妓芤和ㄟ^泵引入一級萃取塔的上部，萃取劑磷酸三辛酯從一級萃取塔的中下部進入，其中，一氯丙醇水溶液與萃取劑磷酸三辛酯的體積比為1:1，萃取出一氯丙醇溶液，一氯丙醇水溶液的萃取率為99. 2%，將萃取一氯丙醇的萃取劑磷酸三辛酯從一級萃取塔的塔頂排出，水相從一級萃取塔塔底排出；3)鹽酸絡(luò)合萃取工序?qū)⑤腿⊥暌宦缺嫉乃?含鹽酸的質(zhì)量濃度為1.6%)通過泵引入二級萃取塔的塔頂，絡(luò)合萃取劑(N235 :正葵醇二甲基乙酰胺體積比為25:70:5)從二級萃取塔的中下部進入，進行絡(luò)合萃取，水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為1:1，將絡(luò)合萃取出的鹽酸從二級萃取塔的塔頂排出，鹽酸的萃取率為98%，水相從二級萃取塔的塔底排出，返回到氯醇化工序套用，節(jié)約資源；絡(luò)合萃取出的鹽酸與與質(zhì)量分數(shù)為20%的石灰乳反應(yīng)，生成氯化鈣溶液，氯化鈣溶液處理后經(jīng)多效蒸發(fā)生成固體氯化鈣，蒸出的水返回到石灰乳配置系統(tǒng)；4)精餾工序?qū)⒁宦缺驾腿」ば蛑休腿〉囊宦缺嫉妮腿┝姿崛刘ケ萌刖s塔內(nèi)，將一氯丙醇和萃取劑磷酸三辛酯分離出來；5)皂化工序?qū)⒎蛛x出的一氯丙醇泵入皂化反應(yīng)器中，與質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液進行皂化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗品，精餾得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。
實施例二 將實施例一中的一氯丙醇萃取工序中的萃取劑替換為醋酸正丁酯，一氯丙醇水溶液與萃取劑醋酸正丁酯的體積比為1. 5:1，一氯丙醇水溶液的萃取率為97. 1% ;鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相(含鹽酸的質(zhì)量濃度為1. 7%)通過泵引入二級萃取塔的塔頂， 絡(luò)合萃取劑(十六烷基二甲基叔胺亞磷酸三甲酯對硝基苯乙醚體積比為45:40:15)從二級萃取塔的中下部進入，進行絡(luò)合萃取，水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為2:1,鹽酸的萃取率為97. 5%。其余工藝和使用的設(shè)備與實施例一相同，不再贅述。
實施例三將實施例一中的一氯丙醇萃取工序中的萃取劑替換為甲基異丁基酮，一氯丙醇水溶液與萃取劑甲基異丁基酮的體積比為3:1，一氯丙醇水溶液的萃取率為96. 4% ;鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相(含鹽酸的質(zhì)量濃度為1. 8%)通過泵引入二級萃取塔的塔頂，絡(luò)合萃取劑(二氯丙烷正十三烷甲苯體積比為60:30:10)從二級萃取塔的中下部進入，進行絡(luò)合萃取，水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為3:1,鹽酸的萃取率為97. 1%。其余工藝和使用的設(shè)備與實施例一相同，不再贅述。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例 而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于按如下步驟依次進行1)氯醇化工序?qū)⒙葰?、丙烯、工業(yè)水引入反應(yīng)器底部，在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氯醇化反應(yīng)，生成一氯丙醇水溶液；2)一氯丙醇萃取工序?qū)⒁宦缺妓芤和ㄟ^泵引入一級萃取塔的上部，萃取劑從一級萃取塔的中下部進入，萃取出一氯丙醇，將萃取一氯丙醇的萃取劑從一級萃取塔的塔頂排出，水相從一級萃取塔塔底排出；3)鹽酸絡(luò)合萃取工序?qū)⑤腿⊥暌宦缺嫉乃嗤ㄟ^泵引入二級萃取塔的上部，絡(luò)合萃取劑從二級萃取塔的中下部進入，進行絡(luò)合萃取，將絡(luò)合萃取出的鹽酸從二級萃取塔的塔頂排出，水相從二級萃取塔的塔底排出；4)精餾工序?qū)⒁宦缺驾腿」ば蛑休腿〉囊宦缺嫉妮腿┍萌刖s塔內(nèi)，將一氯丙醇和萃取劑分離出來；5)皂化工序?qū)⒎蛛x出的一氯丙醇泵入皂化反應(yīng)器中，與氫氧化鈉溶液進行皂化反應(yīng)， 生成環(huán)氧丙烷粗品，精餾得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的一氯丙醇萃取工序中，一氯丙醇水溶液與萃取劑的體積比為1-3:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的一氯丙醇萃取工序中，萃取劑為甲乙酮、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、三辛胺、二氯丙烷、N235、醋酸正丁酯或甲基異丁基酮中的任意一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，所述的絡(luò)合萃取劑中的溶劑為正十一烷至正十六烷中的任意一種以上；所述的調(diào)和劑為正辛醇、正壬醇、正癸醇、正i^一醇、正十二醇、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、醋酸正丁酯、甲乙酮或甲基異丁基酮中的任意一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，所述的絡(luò)合萃取劑中的絡(luò)合劑為三辛胺、7301、N235、十六烷基二甲基叔胺、四氯化碳或二氯丙烷中的任意一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取出的鹽酸與石灰乳反應(yīng)，生成氯化鈣溶液，氯化鈣溶液經(jīng)多效蒸發(fā)生成固體氯化鈣，蒸出的水返回到石灰乳配置系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取后的水相返回到氯醇化工序套用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相與絡(luò)合萃取劑的體積比為1-3:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，萃取完一氯丙醇的水相中鹽酸的質(zhì)量濃度為1. 6%-1. 8%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，其特征在于所述的鹽酸絡(luò)合萃取工序中，絡(luò)合萃取劑由溶劑、絡(luò)合劑與調(diào)和劑以體積比為30-70 25-60 5-15的比例混合而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩步萃取法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的制備工藝，屬于精細化工中間體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于向一氯丙醇水溶液加入萃取劑后，萃取出一氯丙醇，水相從一級萃取塔塔底排出；將萃取完一氯丙醇的水相加入絡(luò)合萃取劑將鹽酸排出，水相從二級萃取塔的塔底排出；將萃取的一氯丙醇的萃取劑泵入精餾塔內(nèi)，將一氯丙醇和萃取劑分離出來；將分離出的一氯丙醇泵入皂化反應(yīng)器中，與氫氧化鈉溶液進行皂化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷粗品，精餾得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是采用傳統(tǒng)方法制備一氯丙醇水溶液后，對其進行萃取，將鹽酸從一氯丙醇水溶液中分離出來，在進行皂化反應(yīng)時，能夠降低氫氧化鈉溶液的消耗量，節(jié)約成本。
文檔編號C07D303/04GK103044359SQ201310034979
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者蒲偉, 于強強, 裴迎迎, 劉俊棟, 艾蒙, 王金富, 高喚第 申請人:淄博永大化工有限公司