一种皂化方法与流程

1.本发明属于环氧烷烃制备技术领域，具体涉及一种皂化方法。


背景技术：

2.环氧丙烷是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第3大品种，其最大的工业用途是生产聚醚多元醇。目前环氧丙烷的工业制备方法主要为氯醇法和间接氧化法，两种方法各有特色，其中氯醇法生产环氧丙烷技术主要是以丙烯和氯气在水中反应生成氯丙醇，氯丙醇和碱性物质，如氢氧化钙，经皂化发应生成环氧丙烷粗品，再经过精馏分离后得到环氧丙烷产品。在氯醇法生产工艺中，皂化塔、精馏分离塔是能源消耗集中区域，也是节能研究的重点部位。
3.现有的氯醇法制备环氧丙烷过程中，常将氯丙醇溶液和石灰乳经混合进入皂化塔，皂化塔底通入蒸汽供热，塔顶得到含水的粗环氧丙烷气相，温度90℃以上，工业上通常采用空气冷凝或水冷凝，白白损失掉了其中蕴含的能量。
4.同样的问题在二氯丙醇皂化制备环氧氯丙烷的皂化操作中也存在。


技术实现要素：

5.为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种皂化方法。所述方法的使用可以减少环氧化物生产装置的蒸汽和循环水消耗，节约了能源。
6.本发明目的是通过如下技术方案实现的：
7.一种皂化方法，所述方法包括如下步骤：
8.(1)将氯醇水溶液送入皂化塔，在皂化塔内将氯醇水溶液和碱性物质接触反应；
9.(2)向皂化塔塔底通入蒸汽进行直接加热或者通过换热器进行间接加热，从皂化塔塔顶汽提出含有环氧化物的气相物流，从皂化塔塔底采出不含环氧化物的高温贫液；
10.(3)将皂化塔塔顶得到的气相物流进行增压后作为下述(i)～(iv)的至少一处的热源：
11.(i)皂化塔塔底供热，
12.(ii)进入皂化塔的氯醇水溶液的加热，
13.(iii)氯醇化反应所用的工艺水的加热，
14.(iv)环氧化物精馏塔的再沸器。
15.根据本发明，步骤(1)中，所述皂化塔为本领域已知的皂化塔。
16.根据本发明，步骤(1)中，所述氯醇例如包括氯丙醇或二氯丙醇。其中，所述氯醇水溶液，以氯丙醇水溶液为例，其来源于丙烯、氯气和水的反应产物。
17.根据本发明，步骤(1)中，所述氯醇水溶液中氯醇的浓度为2-6wt％，如2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％。
18.根据本发明，步骤(1)中，优选所述氯醇水溶液与碱性物质水溶液接触，所述碱性物质水溶液浓度为5-20wt％，如5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、
20wt％。
19.根据本发明，步骤(1)中，所述碱性物质选自氢氧化钙或氢氧化钠。
20.根据本发明，步骤(1)中，所述氯醇和碱性物质的摩尔比为1:1.01～1.30，如1:1.01、1:1.05、1:1.1、1:1.15、1:1.20、1:1.25、1:1.30。
21.根据本发明，步骤(1)中，所述碱性物质和氯醇水溶液可以是先在皂化塔外进行混合，然后一同注入皂化塔内，也可以是分别注入到皂化塔内。
22.根据本发明，步骤(1)中，所述接触反应的温度为90-105℃，如90℃、95℃、100℃、105℃，压力为90-210kpa，如90kpa、100kpa、110kpa、120kpa、130kpa、140kpa、150kpa、160kpa、170kpa、180kpa、190kpa、200kpa、210kpa。
23.根据本发明，步骤(2)中，所述环氧化物包括环氧丙烷或环氧氯丙烷。
24.根据本发明，步骤(3)中，所述增压可以通过压缩机实现，压缩机可以选自离心式压缩机，螺杆式压缩机和往复式压缩机。
25.其中，所述压缩机的压缩比为1.5-5。
26.根据本发明，步骤(3)中，所述氯醇化反应所用的工艺水是指烯烃(如丙烯)、氯气和水反应时用到的工艺水。
27.根据本发明，步骤(3)中，所述环氧化物精馏塔用于分离提纯皂化塔塔顶得到的气相物流，制备环氧化物产品。
28.本发明的有益效果：
29.本发明提供了一种皂化方法，所述方法将皂化塔塔顶得到的气相物流进行增压后作为热源为皂化塔塔底供热，和/或对进入皂化塔的氯醇水溶液进行加热，和/或对氯醇化反应所用的工艺水进行加热，和/或用作环氧化物精馏塔的再沸器的热源。所述方法的使用可以减少环氧化物生产装置的蒸汽和循环水消耗，节约了能源。
附图说明
30.图1为本发明的皂化工艺的流程图。
31.附图标记：t、皂化塔，b、再沸器，c、压缩机，e、进料换热器，v、凝液罐，1、皂化塔进料，2、温度升高的皂化塔进料，3、皂化塔塔顶气相料流，4、塔底液采出料流，5、进再沸器塔底液料流，6、经再沸器加热后返塔底料流，7、蒸汽，8、回流料流，9、压缩机出口进换热器料流，10、压缩机出口进再沸器料流，11、经换热器的压缩机出口料流，12、经再沸器的压缩机出口料流，13、环氧丙烷料流，14、凝液采出料流。
具体实施方式
32.下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
33.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
34.实施例1
35.以氯醇法合成的氯丙醇皂化反应为例。
36.皂化塔进料1为含4wt％的氯丙醇水溶液，或者是含4wt％的氯丙醇水溶液和含10-20wt％氢氧化钙的石灰乳混合物，经进料换热器e同皂化塔塔顶气相3增压后压缩机出口进换热器料流9换热后得到温度升高的皂化塔进料2，自皂化塔中部进入皂化塔，皂化塔通过皂化塔下部直接通入的蒸汽7、经再沸器和压缩机出口进再沸器料流10换热的进再沸器塔底液料流5等方式控制塔底温度，皂化塔塔顶气相料流3经过压缩机c增压增温得到压缩机出口料流，经换热器e的压缩机出口料流11和再沸器b的压缩机出口料流12进入凝液罐v，不凝气相为环氧丙烷料流13，去环氧丙烷精馏工段处理，凝液部分或全部作为回流料流8返回皂化塔塔顶，部分作为凝液采出料流14，去分离环氧丙烷。塔底液4采出去废水处理工序。
37.实施例2
38.来自氯醇反应器的195.7t/h含4wt％氯丙醇水溶液和42.8t/h含17wt％氢氧化钙的石灰乳混合后，温度65℃，作为进料1进入进料换热器e，同皂化塔塔顶气相3增压后压缩机出口进换热器料流9换热后得到温度升高到90-93℃后的皂化塔进料2自中部进入皂化塔。皂化塔塔顶温度90℃，压力97kpa；塔底100℃，压力102kpa。皂化塔塔顶气相料流12.9t/h经压缩机c增压增温得到压力388kpa、温度214℃的压缩机出口料流，压缩机出口料流去换热器e和去再沸器b换热，皂化塔下部通入2.5t/h 0.4mpa蒸汽，控制塔底温度，压缩机出口料流经换热后温度降至约110℃，部分冷凝，凝液约5t/h，不凝气部分为环氧丙烷，去精馏工段提纯处理；凝液作为回流料流8返回皂化塔塔顶。塔底液4采出去废水处理工序，压缩机功率807kw。
39.对比例1
40.皂化塔塔顶气相和水换热分凝，凝液约5t/h全部回流，不凝气体继续和循环水换热二次冷凝，第二次凝液去环氧丙烷精馏工段处理；塔底通过通入7.7t/h、0.4mpa蒸汽控制塔温。其他工艺参数同实施例2。
41.通过对比可见，皂化塔塔顶气相增压作为塔底和进料热源，节省了5.2t/h的蒸汽，同时节约了塔顶气相冷却用循化水的用量。
42.以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。