[发明专利]环氧丁烷的生产方法

说明书

本发明涉及一种环氧丁烷的生产方法，主要解决现有技术中二醇重组分杂质累积导致萃取剂纯度低、损失大、环氧丁烷收率低、能耗高的问题。所述方法包括含环氧丁烷、萃取剂和二醇的物流在分离塔分离的步骤；所述分离塔在足以使萃取剂和二醇形成共沸物的条件下操作，和，在所述分离塔侧线采出含萃取剂和二醇共沸物的物流。所述方法可用于环氧丁烷的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种环氧丁烷的生产方法，具体涉及环氧丁烷萃取精馏回收萃取剂的纯化方法。

背景技术

1,2-环氧丁烷(BO)同环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)属同系物，分子式为C₄H₈O(CAS号：106-88-7)，是一种具有三元环结构的物质，化学性质活泼，主要用作聚醚多元醇单体和其它合成材料的中间体。1,2-环氧丁烷还可以用于制泡沫塑料、合成橡胶、非离子型表面活性剂等，也可代替丙酮作为硝基漆的稀释剂，也可用作色谱分析的标准物质。

作为烯烃环氧化物，与环氧乙烷和环氧丙烷相比，在分子结构上，环氧丁烷拥有更多数量的-CH₂-官能团，当作为单体合成聚醚多元醇时，其产品具有优异的疏水性能，特别适合用于某些要求严格的建筑及设备的外表面防水涂层。同时，以环氧丁烷为单体共聚所合成的聚氨酯材料拥有优异的耐寒性能，特别适用于气候严寒地区。

环氧丁烷产品对水、醛、同分异构体有严格要求，水会影响聚合物的羟值和发泡性能，醛的含量是环保要求，同分异构体是聚合长链的封端剂，因此，国标和企业标准中对产品纯度有严格要求。

BASF企业标准中1,2-环氧丁烷合格品质量纯度要求为：环氧丁烷≥99.5％，环氧丁烷同分异构体≤0.2％，总醛≤0.05％，水≤0.03％。

1,2-环氧丁烷优等品质量纯度要求为：环氧丁烷≥99.9％，环氧丁烷同分异构体≤0.1％，总醛≤0.015％，水≤0.005％。

反应生成的粗环氧丁烷中通常含有水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质，因为这些杂质与环氧丁烷形成共沸物或相对挥发度接近于1，普通精馏难以达到环氧丁烷产品标准。为了得到符合聚合要求的高纯度环氧丁烷，必须将环氧丁烷中含有的杂质分离除去。

环氧丁烷的纯化一般采用C7～C20直链和支链烃类和(或)二醇类作为萃取剂。从经济性考虑，环氧丁烷的纯化过程采用C8直链和支链烷烃的混合物作为萃取剂。萃取剂的加入使乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯对环氧丁烷相对挥发度变大，乙醛、水、甲醇、甲酸甲酯从塔顶移出。

丁烯环氧化反应产物中，主要是1,2-环氧丁烷及其同分异构体如1,4-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷，环氧丁烷精制过程中，由于水的存在，不可避免的，1,2-环氧丁烷及其同分异构体会水解生成1,2-丁二醇及相对应的二醇，而且随着时间水解反应持续进行。如果萃取剂中二醇不加以分离除去，将会持续累积导致循环萃取剂中二醇含量过高，萃取剂的萃取效果会下降直至失去萃取效果。但是，二醇大多溶于水，同时也溶于环氧丁烷等有机溶剂，在液液分相过程中通过水洗的方法脱除效率低，同时也加剧环氧丁烷的水解。并且，由于二醇的沸点比萃取剂C8烃类高，所以在系统内循环使用萃取剂时，与萃取剂同时累积循环，从而降低了萃取剂的萃取效果。所以，降低萃取剂中二醇的浓度是非常必要的。例如，文献US4402794公开采用C7-C9的烃类，优选正辛烷作为萃取剂单次萃取精馏分离粗1,2-环氧丁烷溶液中含有的水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯等杂质。萃取蒸馏塔塔顶分相器分层后的有机层去精馏塔蒸馏分离甲醇、丙酮等；萃取蒸馏塔塔釜物流送入萃取精馏塔；萃取精馏塔塔釜液部分外排。该方法通过外排部分含萃取剂和1,2-丁二醇的塔釜液，以减少其在萃取剂中的累积。由于塔釜外排部分物流中的1,2-丁二醇含量低，为保证萃取剂纯度，就需要外排大量的萃取剂，因而会损失较大量的萃取剂。