[发明专利]一种工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统及方法

说明书

本发明公开了一种工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统及方法，该系统包括相连接的脱氢单元和分离单元，分离单元的一部分丙烯输出送至系统外，另一部分丙烯输出与环氧化单元连接，分离单元的氢气输出与过氧化氢单元连接，过氧化氢单元的过氧化氢输出及甲醇输出与环氧化单元连接进行环氧化反应产出环氧丙烷。该方法将廉价的丙烷、水、空气作为原料，利用丙烷脱氢副产氢气作为制备过氧化氢的原料，采用增产1.71～30.83万吨/年丙烯同时增产氢气副产品，以达到氢气产出量与需要量相同的技术目的，实现了丙烷工业化连续制备环氧丙烷。产品纯度≥99.95wt％，色度≤5，醛酸≤0.008wt％，水≤0.02wt％。

技术领域

本发明涉及一种生产环氧丙烷的系统及方法，尤其涉及一种工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统及方法。

背景技术

国内外环氧丙烷PO的工艺生产技术主要有氯醇CHPO法、环氧丙烷/苯乙烯PO/SM共氧化法、环氧丙烷/叔丁醇PO/TBA共氧化法、异丙苯氧化CHPPO法和双氧水氧化HPPO法，这些工艺技术均采用价格较昂贵的丙烯作为制备环氧丙烷的原料，因此工程建设投资回收期较长。

专利CN200710010674.X公开了一种丙烷和分子氧直接氧化制备环氧丙烷的装置，具体公开了在双层玻璃介质构成的环形空隙中，丙烷分子在等离子体形成的高能电子作用下，生成异丙基自由基和正丙基自由基，其中异丙基自由基与氧气分子在等离子体中形成的活性氧物质相互作用进行选择氧化反应生成环氧丙烷。由此在非催化条件下，原料廉价清洁，工艺操作过程简单，无设备腐蚀和环境污染的问题，是一步法低成本绿色合成环氧丙烷的工艺路线。在实施例1～实施例3中，丙烷转化率8.4～39.2％，环氧丙烷选择性5.1～9.4％。然而该专利仅是实验室小规模间歇制备环氧丙烷的方法，存在“放大效应”问题，而且丙烷转化率和环氧丙烷选择性都较低，无法应用到工业规模连续制备环氧丙烷产品中以降低工程建设投资回收期。

专利CN201810699480.3公开了一种环氧丙烷联产芳烃的系统和方法，具体公开了将环氧丙烷生产过程中的溶剂甲醇用于制备烃类的过程，同时将甲醇制备烃类过程副产的氢气和丙烯用于制备双氧水，解决了双氧水的来源问题，符合“原子经济”的概念。生产出的丙烯副产品作为环氧丙烷的原料，降低了环氧丙烷生产工艺的能耗，大幅度降低了生产环氧丙烷的蒸汽消耗，蒸汽消耗下降达到50％以上。在实施例1～实施例3中，采用甲醇制芳烃工艺技术，消耗180万吨甲醇原料，生产25万吨环氧丙烷产品的同时联产45.5～61.0万吨芳烃；采用甲醇制烯烃工艺技术，消耗180万吨甲醇原料，生产25万吨环氧丙烷产品的同时联产32.0万吨乙烯和丙烯。该专利作为溶剂的甲醇改为甲醇制芳烃的原料，消耗量巨大，在生产环氧丙烷产品的同时联产大量芳烃或者乙烯和丙烯，难以降低环氧丙烷项目的工程建设投资回收期。

发明内容

发明目的：本发明的第一个目的是提供一种原料用量少、产品产量大而副产物少且成本低的工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统；

本发明的第二个目的是提供一种工业化丙烷连续生产环氧丙烷的方法。

技术方案：本发明所述的工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统，包括相连接的脱氢单元和分离单元，所述分离单元的第一输出送至系统外，所述分离单元的第二输出与过氧化氢单元的第一输入连接，所述过氧化氢单元的第二输入、第三输入分别与水、空气的输出连接，所述过氧化氢单元的输出与环氧化单元的第二输入连接，所述环氧化单元的第三输入与甲醇输出连接；所述环氧化单元产出的环氧丙烷输出经精制单元精制后送至系统外，所述环氧化单元的第一部分物料输出与再生单元的输入连接用于再生出甲醇，所述再生单元的甲醇输出与环氧化单元的第四输入连接；所述环氧化单元的第二部分物料输出与回收单元的输入连接。

优选的，述脱氢单元和分离单元之间依次连接有用于冷却的急冷单元和用于增压的压缩单元。

优选的，所述过氧化氢单元包括依次连接的氢化单元、氧化单元、萃取单元和提浓单元。

利用上述工业化丙烷连续生产环氧丙烷的系统的方法，包括以下步骤：