[发明专利]反应控制相转移催化丙烯环氧化制环氧丙烷尾气处理方法

说明书

本发明提供了一种反应控制相转移催化丙烯环氧化制备环氧丙烷尾气处理方法，主要解决了现有反应控制相转移催化丙烯环氧化制备环氧丙烷工艺尾气处理技术问题。处理装置由一级压缩机、二级压缩机、氧化反应器、一级精馏塔和二级精馏塔及换热器组成，对尾气进行压缩液化和精馏回收丙烯、分离出氧气和丙烷，并通过催化氧化法使尾气中有机物转化为二氧化碳和水，使回收尾气达到排放标准。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种反应控制相转移催化丙烯环氧化制备环氧丙烷尾气处理方法。

背景技术

环氧丙烷(Propylene Oxide，PO)是重要的基础化工原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯、丙烯腈的第三大有机化工产品，主要用于生产聚氨酯、不饱和树脂和表面活性剂等。

工业上传统的生产方法有氯醇法和共氧化法。氯醇法最大缺点是对设备有腐蚀，污染大，生产1吨环氧丙烷，就会产生50吨—80吨左右的含有氯化钙废水。以异丁烷或乙苯为原料的共氧化法缺点是流程长、投资大、联产物量大，使环氧丙烷的生产受到联产品市场的限制。

随着目前市场需求不断增加，工业上传统的两种主要方法氯醇法和共氧化法难以满足当前的原子经济性和绿色化学要求。研究和开发出高效、经济、环保、环氧丙烷生产工艺路线具有重大的社会效益和应用背景，而以过氧化氢为氧源氧化丙烯制备环氧丙烷无疑是最具发展前景的方向。目前以过氧化氢为氧源氧化丙烯制备环氧丙烷技术催化剂有两种，分别是TS-1和反应控制相转移催化剂。

以TS-1催化剂技术目前HPPO法有2种工艺最为成熟，一种是由巴斯夫(BASF)公司和Dow化学公司共同开发的技术，另一种是赢创(Evonik)工业集团(原Degussa公司)和伍德(Uhde)公司共同开发的技术，以TS-1催化剂HPPO法在中国的起步和发展相对较晚，但也做了大量工作。

CN1296128C提供了一种从气态的环氧丙烷工艺清除物流中吸收丙烯的方法，其中使用液体丙烷来吸收丙烯。该方法对吸收后丙烯和丙烷的分离存在较大能耗，吸收排放尾气含有大量有机物和氧气去做燃料显然是不适宜的。

CN107321202A提供了一种含烃尾气连续或间歇、操作压力不同等工艺条件，对含烃尾气进行收集、稳压、缓冲、稀释、过滤等处理，再通过催化氧化反应将含烃尾气中的有机污染物转化为CO₂和H₂O，最终排放尾气中的非甲烷总烃降至120mg/m³以下，存在工艺流程长、设备投资大、运行能耗高等问题。

CN101693703B公开了丙烯塔尾气进入吸收塔，吸收剂为部分循环溶剂，富吸收液返回与原料混合，吸收塔气相进入水洗塔，得到氧气和水混合气体排出系统，该尾气处理方法增加了水洗工艺，而有机气体在水中溶解度极小，不但尾气难以达标排放而且还会产生大量废水。

以反应控制相转移催化剂技术目前HPPO法主要是大连化学物理研究所开发的反应控制相转移催化丙烯生产环氧丙烷技术，是以反应控制相转移催化剂，双氧水为氧化剂，进行丙烯环氧化制备环氧丙烷，该工艺流程具有整套工艺简单、能耗低、反应条件温和、三废少的特点，但工艺尾气在后续工艺处理过程中的方法尚无成熟处理工艺。

CN1016133929、CN102453006A、CN103880779A、CN103880780B、CN1038880782A均公开了以过氧化氢为氧源、反应控制相转移催化剂催化丙烯环氧化制备环氧丙烷的制备方法，采用甲苯和酯类等做为反应溶剂，反应产生的尾气中携带大量丙烯、少量或微量环氧丙烷和甲苯等，以上专利均未对其产物尾气部分进行处理。

CN103880783A公开了一种以过氧化氢为氧源、反应控制相转移催化剂催化丙烯环氧化制备环氧丙烷的方法，其尾气处理过程为反应器及冷凝过滤器中气相丙烯通过加压冷凝塔后回收从塔底循环至初级反应器中，塔顶氮气和氧气可直接放空，加压冷凝塔丙烯塔顶压力在1.5～2.5Mpa，塔温度在-5～15℃。该方法会造成尾气中大量的丙烯和少量PO被携带至放空气中，造成损失。