一種製取環氧乙烷的洗滌塔及其製取方法

2024-01-30 09:47:15 1

專利名稱：一種製取環氧乙烷的洗滌塔及其製取方法
技術領域：
本發明涉及一種製取環氧乙烷的洗滌塔及其製取方法。
背景技術：
環氧乙烷是一種有機化合物，化學式是C2H40，是一種有毒的致癌物質，以前被用來製造殺菌劑，也被廣泛地應用於洗滌，製藥，印染等行業，且在化工相關產業可作為清潔劑的起始劑。而在製取環氧乙烷這一工藝上，包括環氧乙烷的吸收塔及二氧化碳接觸塔，由於是兩塔分離設置，兩塔之間通過管道連通，導致在循環氣在循環過程中，反應速率較慢，循環比較高，二氧化碳量較高，造成二氧化碳脫除率低，且裝置結構複雜，導致裝置佔地面積較廣，同時增加了裝置的採購成本；而在製取環氧乙烷的工藝上，專利號為CN201210473747.X公開了一種從乙烯直接氧化產物中分離、回收環氧乙烷的方法，以碳酸乙烯酯和水的混合溶劑作為貧EO吸收液，貧EO吸收液由吸收塔塔頂進入，混合原料氣由吸收塔塔底通入塔中，混合原料氣與貧EO吸收液在吸收塔塔內充分接觸後，混合原料氣中環氧乙烷被貧EO吸收液吸收進入液相，吸收尾氣由塔頂排出；保持液氣比I 3，吸收塔塔吸收溫度25 40°C，塔體壓力1.1 1.4MPa，吸收塔塔底富EO吸收液與貧EO吸收液換熱，換熱到98 103°C進入汽提塔塔頂，以水蒸氣或氮氣充當汽提氣，在110 140°C、50 150KPa下進行汽提，氣相物流從塔頂採出，經冷卻後回收，塔底汽提後的貧EO吸收液與富EO吸收液熱後返回吸收塔塔頂，作為吸收劑循環使用；其中循環氣為經過脫碳工藝的處理，且環氧乙烷在塔內汽提，易於參雜雜質，造成環氧乙烷的精度不高。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種結構簡單且製取效果較好的製取環氧乙烷的洗滌塔及其製取方法。

為了解決製取環氧乙烷裝置結構複雜的問題，本發明一方面提出了一種製取環氧乙烷的洗滌塔，包括洗滌塔本體，所述的洗滌塔本體內部由上至下依次設置有相互獨立的接觸罐、吸收罐及氣液分離罐，該接觸罐內部由上至下依次設置有洗滌段及CO2接觸段，接觸罐上設置有貧碳酸鹽溶液入水管，位於CO2接觸段上部設置，接觸罐上設置有富碳酸鹽溶液出水管，位於CO2接觸段下部設置，吸收罐內部由上至下依次設置有預飽和段及EO吸收段，該吸收罐的底部通過管道連接有汽提塔，吸收罐上設置有貧循環水入水管，位於EO吸收段的上部設置，該貧循環水入水管與汽提塔連通，吸收罐上設置有循化氣入氣管，位於EO吸收段的下部設置，該吸收罐的上部通過管道與接觸罐的底部連通，所述的接觸罐的頂部通過管道與氣液分離罐連通。本發明進一步設置為:所述的汽提塔上還連接有精製塔。本發明進一步設置為:所述的氣液分離罐上設置有排液管及排氣管。本發明進一步設置為:還包括有壓縮機及反應器，循化氣入氣管與反應器連通，該壓縮機分別連通反應器及氣液分離罐的排氣管。
本發明進一步設置為:所述的CO2接觸段處設在是有三層填料。通過採用上述技術方案，將環氧乙烷的吸收塔及二氧化碳接觸塔合併成一塔，解決了環氧乙烷洗手後二氧化碳脫除率低，減少碳酸鹽雜質進入循環氣攜帶進發反應器等問題，且提高了反應速率，循環比較高，大大簡化了裝置的結構，減小了佔地面積，同時大大降低了裝置的採購成本。為了提高環氧乙烷的精度，本發明另一方面提出了:一種製取環氧乙烷的方法，製取方法如下:(I)EO吸收:將循環氣冷卻至60_80°C，通過循化氣入氣管注入吸收罐內，向上流動，貧循環水通過貧循環水入水管注入吸收罐內，向下流動，循環氣與貧循環水逆流接觸，貧循環水吸收了循環氣中的環氧乙烷生成富循環水，通過管道進入汽提塔生成氣態的環氧乙烷，氣態的環氧乙烷再進入精製塔，循化氣中的環氧乙烷被吸收後生成貧循環氣，貧循環氣經過預飽和段預熱後，通過管道進入CO2接觸段；(2)C02脫除:將第(I)步處理後的貧循環氣由CO2接觸段下部向上流動，貧碳酸鹽溶液通過貧碳酸鹽溶液入水管注入接觸罐，由CO2接觸段上部向下流動，貧循環氣與貧碳酸鹽溶液逆流接觸，貧碳酸鹽溶液吸收了貧循環氣中的CO2，生成富碳酸鹽溶液，經富碳酸鹽溶液出水管排出，脫除出CO2的循環氣繼續向上流動進入洗滌段；(3)洗滌:將第(2)步處理後的貧循環氣經過水洗及冷卻後除沫，通過管道進入底部的氣液分離罐；(4)氣液分離:將第(3)步處理後的循環氣經過氣液分離罐脫除循環氣中的水分後，進入循環壓縮機後，通過循環氣入氣管再循環。

本發明還進一步設置為:貧循環水與循環氣的比例為1.5—2.5，吸收罐內溫度控制在60-80°C，吸收罐內壓力控制在2 — 2.5MPa。通過採用上述技術方案，增加了脫碳工藝，提高了循環氣中環氧乙烷的純度並脫除了碳元素，防止循環氣在製取過程中產生異物，且將液態的環氧乙烷運送至獨立的汽提塔進行精餾得到環氧乙烷，避免了雜質混入環氧乙烷中，提高了環氧乙烷的精度。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明具體實施方式
結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。如圖1所示，本發明一方面提出了一種製取環氧乙烷的洗滌塔，包括洗滌塔本體，所述的洗滌塔本體內部由上至下依次設置有相互獨立的接觸罐20、吸收罐21及氣液分離罐5，該接觸罐20內部由上至下依次設置有洗滌段I及CO2接觸段2，接觸罐20上設置有貧碳酸鹽溶液入水管6，該貧碳酸鹽溶液入水管6位於CO2接觸段2上部設置，接觸罐20上設置有富碳酸鹽溶液出水管7，該富碳酸鹽溶液出水管7位於CO2接觸段2下部設置，其中貧碳酸鹽溶液入水管6及富碳酸鹽溶液出水管7分別與再生塔12連通，再生塔12將富碳酸鹽溶液處理成貧碳酸鹽溶液，達到循環使用。吸收罐21內部由上至下依次設置有預飽和段3及EO吸收段4，該吸收罐21的底部通過管道連接有汽提塔11，吸收罐21上設置有貧循環水入水管8，該貧循環水入水管8位於EO吸收段4的上部設置，該貧循環水入水管8與汽提塔11連通，吸收罐21上設置有循化氣入氣管9，該循化氣入氣管9位於EO吸收段4的下部設置，該吸收罐21的上部通過管道與接觸罐20的底部連通，所述的接觸罐20的頂部通過管道與氣液分離罐5連通。所述的汽提塔11上還連接有精製塔14，可對氣態的環氧乙烷進行精製處理。其中氣液分離罐5上設置有排液管52及排氣管51，還包括有壓縮機10，還包括有壓縮機10及反應器13，循化氣入氣管9與反應器13連通，該壓縮機分別連通反應器及氣液分離罐的排氣管。本發明進一步設置為:所述的CO2接觸段2處設在是有三層填料22，該三層填料22大大增加了循環氣中CO2與貧循環水的接觸面積。通過採用上述技術方案，將環氧乙烷的吸收塔及二氧化碳接觸塔合併成一塔，解決了環氧乙烷洗手後二氧化碳脫除率低，減少碳酸鹽雜質進入循環氣攜帶進發反應器等問題，且提高了反應速率，循環比較高，大大簡化了裝置的結構，減小了佔地面積，同時大大降低了裝置的採購成本。本發明還公開了一種製取環氧乙烷的方法，製取方法如下:
(I)EO吸收:將循環氣冷卻至60_80°C，通過循化氣入氣管注入吸收罐內，向上流動，貧循環水通過貧循環水入水管注入吸收罐內，向下流動，循環氣與貧循環水逆流接觸，貧循環水吸收了循環氣中的環氧乙烷生成富循環水，通過管道進入汽提塔生成氣態的環氧乙烷，氣態的環氧乙烷再進入精製塔，循化氣中的環氧乙烷被吸收後生成貧循環氣，貧循環氣經過預飽和段預熱後，通過管道進入CO2接觸段；(2)C02脫除:將第(I)步處理後的貧循環氣由CO2接觸段下部向上流動，貧碳酸鹽溶液通過貧碳酸鹽溶液入水管注入接觸罐，由CO2接觸段上部向下流動，貧循環氣與貧碳酸鹽溶液逆流接觸，貧碳酸鹽溶液吸收了貧循環氣中的CO2，生成富碳酸鹽溶液，經富碳酸鹽溶液出水管排出，脫除出CO2的循環氣繼續向上流動進入洗滌段；(3 )洗滌:將第(2 )步處理後的貧循環氣經過水洗及冷卻後除沫，通過管道進入底部的氣液分離罐；(4)氣液分離:將第(3)步處理後的循環氣經過氣液分離罐脫除循環氣中的水分後，進入循環壓縮機後，通過循環氣入氣管再循環。本發明還進一步設置為:貧循環水與循環氣的比例為1.5—2.5，吸收罐內溫度控制在60-80°C，吸收罐內壓力控制在2 — 2.5MPa ;其中貧循環水與循環氣的比例與環氧乙烷的。通過採用上述技術方案，增加了脫碳工藝，提高了循環氣中環氧乙烷的純度並脫除了碳元素，防止循環氣在製取過程中產生異物，且將液態的環氧乙烷運送至獨立的汽提塔進行精餾得到環氧乙烷，避免了雜質混入環氧乙烷中，提高了環氧乙烷的精度。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種製取環氧乙烷的洗滌塔，包括洗滌塔本體，其特徵在於:所述的洗滌塔本體內部由上至下依次設置有相互獨立的接觸罐、吸收罐及氣液分離罐,該接觸罐內部由上至下依次設置有洗滌段及CO2接觸段，接觸罐上設置有貧碳酸鹽溶液入水管，位於CO2接觸段上部設置，接觸罐上設置有富碳酸鹽溶液出水管，位於CO2接觸段下部設置，吸收罐內部由上至下依次設置有預飽和段及EO吸收段，該吸收罐的底部通過管道連接有汽提塔，吸收罐上設置有貧循環水入水管，位於EO吸收段的上部設置，該貧循環水入水管與汽提塔連通，吸收罐上設置有循化氣入氣管，位於EO吸收段的下部設置，該吸收罐的上部通過管道與接觸罐的底部連通，所述的接觸罐的頂部通過管道與氣液分離罐連通。
2.根據權利要求1所述的製取環氧乙烷的洗滌塔，其特徵在於:所述的汽提塔上還連接有精製塔。
3.根據 權利要求1或2所述的製取環氧乙烷的洗滌塔，其特徵在於:所述的氣液分離罐上設置有排液管及排氣管。
4.根據權利要求3所述的製取環氧乙烷的洗滌塔，其特徵在於:還包括有壓縮機及反應器，循化氣入氣管與反應器連通，該壓縮機分別連通反應器及氣液分離罐的排氣管。
5.根據權利要求1或2所述的製取環氧乙烷的洗滌塔，其特徵在於:所述的CO2接觸段處設在是有三層填料。
6.一種製取環氧乙烷的方法，製取方法如下: (1)EO吸收:將循環氣冷卻至60-80°C，通過循化氣入氣管注入吸收罐內，向上流動，貧循環水通過貧循環水入水管注入吸收罐內，向下流動，循環氣與貧循環水逆流接觸，貧循環水吸收了循環氣中的環氧乙烷生成富循環水，通過管道進入汽提塔生成氣態的環氧乙烷，氣態的環氧乙烷再進入精製塔，循化氣中的環氧乙烷被吸收後生成貧循環氣，貧循環氣經過預飽和段預熱後，通過管道進入CO2接觸段； (2)C02脫除:將第(I)步處理後的貧循環氣由CO2接觸段下部向上流動，貧碳酸鹽溶液通過貧碳酸鹽溶液入水管注入接觸罐，由CO2接觸段上部向下流動，貧循環氣與貧碳酸鹽溶液逆流接觸，貧碳酸鹽溶液吸收了貧循環氣中的CO2，生成富碳酸鹽溶液，經富碳酸鹽溶液出水管排出，脫除出CO2的循環氣繼續向上流動進入洗滌段； (3)洗滌:將第(2)步處理後的貧循環氣經過水洗及冷卻後除沫，通過管道進入底部的氣液分離罐； (4)氣液分離:將第(3)步處理後的循環氣經過氣液分離罐脫除循環氣中的水分後，進入循環壓縮機後，通過循環氣入氣管再循環。
7.根據權利要求6所述的製取環氧乙烷的方法，其特徵在於:第(I)步中，貧循環水與循環氣的比例為1.5—2.5，吸收罐內溫度控制在60-80°C，吸收罐內壓力控制在2—.2.5MPa0
全文摘要
本發明涉及製取環氧乙烷的洗滌塔及其製取方法。本發明採用如下技術方案包括洗滌塔本體，所述的洗滌塔本體內部由上至下依次設置有相互獨立的接觸罐、吸收罐及氣液分離罐，該接觸罐內部由上至下依次設置有洗滌段及CO2接觸段，吸收罐內部由上至下依次設置有預飽和段及EO吸收段，通過(1)EO吸收，(2)CO2脫除，(3)洗滌，(4)氣液分離，完成環氧乙烷的製取；本發明在於大大簡化了裝置的結構，減小了佔地面積，同時大大降低了裝置的採購成本，且製取的環氧乙烷精度較高。
文檔編號C07D303/04GK103230725SQ20131016619
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月7日 優先權日2013年5月7日
發明者彭義秋, 牛瑛山, 潘曉宏, 張軍, 張偉傑 申請人:三江化工有限公司