Способ отделения ацетонитрила от воды

Способ отделения ацетонитрила от воды

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу отделения ацетонитрила от воды, где поток 81, который содержит, по меньшей мере, 95 мас.% ацетонитрила и воды с массовым отношением ацетонитрил:вода более 1, смешивают с потоком Р, который содержит, по меньшей мере, 95 мас.% С3, причем С3 представляет собой либо пропилен, либо смесь пропилена с пропаном, где массовое отношение пропилен:пропан составляет, по меньшей мере, 7:3. Смешанный поток затем подвергают таким условиям температуры и давления, что получают две жидких фазы. Первая жидкая смесь, L1 состоит, по существу, из С3, ацетонитрила и воды. Предпочтительно содержание воды в L1 составляет, самое большее, 12 мас.%, более предпочтительно оно находится в интервале от 1 до 5 мас.%. Вторая жидкая фаза, L2 состоит, по существу, из воды и ацетонитрила с массовым отношением ацетонитрил:вода более 1. Предпочтительно содержание С3 в L2 составляет, самое большее, 5 мас.%. По изобретению, эти две жидкие фазы L1 и L2 подходящим образом отделяют.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения настоящее изобретение относится к способу, в котором поток S1 получают из процесса окисления или стадии обработки далее по ходу этого потока, в частности процесса эпоксидирования или стадии обработки далее по ходу этого потока, и еще более предпочтительно из эпоксидирования пропилена пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, или стадии обработки далее по ходу этого потока. Поскольку обсуждается этот вариант выполнения изобретения, настоящее изобретение характеризуется несколькими возможностями обеспечения высокоинтегрированного процесса, что касается рециркуляции потоков, получаемых в ходе всего процесса. Таким образом, настоящее изобретение, в особенности, относится к высокоинтегрированному способу производства оксида пропилена.

Международная заявка WO 01/57009 А1 относится к способу каталитического эпоксидирования олефинов. Из реакции эпоксидирования получают поток отработанного газа, который содержит оксид олефина, непрореагировавший олефин и кислород. Этот поток отработанного газа приводят в контакт в поглотительном устройстве с тем же растворителем, что используют в стадии реакции.

Патент США 6350888 В1 относится к способу получения эпоксида, в котором получают смесь продуктов реакции, содержащую эпоксид, растворитель и воду, и необязательно, также не прореагировавшие реагенты. Эту смесь вводят в контакт с экстракционным растворителем так, чтобы получать две отдельные жидкие фазы, где экстракт содержит, по меньшей мере, часть экстракционного растворителя и, по меньшей мере, 10% эпоксида, полученного в реакции эпоксидирования.

Европейская заявка ЕР 1580190 А1 раскрывает способ окисления углерод-углеродной двойной связи соединения А, причем этот способ включает, в качестве первой стадии, окисление углерод-углеродной двойной связи соединения А с использованием пероксида в качестве окислителя и в присутствии титаносиликатного катализатора, чтобы получать окисленную реакционную смесь, в качестве второй стадии - выделение соединения А из указанной реакционной смеси, и в качестве третьей стадии - возвращение отделенного соединения А в первую стадию. В качестве особенно предпочтительных соединений А, раскрыты соединения, которые имеют, по меньшей мере, две или более функциональные группы, причем, по меньшей мере, одна функциональная группа является углерод-углеродной двойной связью. Особенно предпочтительными соединениями А являются простой диаллиловый эфир или аллиловый спирт. Отделение растворителя только кратко упомянуто в заявке ЕР 1580190 А1. Относительно этого отделения растворителя, пример 1 и сравнительный пример 4 заявки ЕР 1580190 А1 описывают отделение через фракционную перегонку, где непрореагировавший простой диаллиловый эфир и метанол возвращают обратно из верхней части дистилляционной колонны. Рециркуляция растворителя не раскрыта в заявке ЕР 1580190 А1.

Европейская заявка ЕР 1602651 А1 описывает способ производства оксида пропилена, где реакционная смесь, полученная в результате эпоксидирования, содержащая оксид пропилена, состоит из двух различных фаз, а именно, водного слоя и масляного слоя. Эти фазы затем разделяют на водный слой и масляный слой. Масляный слой, содержащий органический растворитель, используют в реакции эпоксидирования. Путем разделения реакционной смеси на эти слои, оксид пропилена, который содержался в реакционной смеси, был отделен из водного слоя в органический слой. Следовательно, заявка ЕР 1602651 А1 строго ограничена процессами, где органический слой, отделенный от водного слоя, прежде всего, содержит органический растворитель и оксид пропилена. Хотя нитрилы вообще раскрыты в качестве возможных растворителей, ацетонитрил указывается в качестве растворителя, который приводит к однородному реакционному раствору, который был не разделяем. В этом контексте следует отметить, что в сравнительном примере 3 заявки ЕР 1602651 А1 ошибочно указано, что полученный реакционный раствор был однородным и разделяемым, что, конечно, нужно читать как "однородный и не разделяемый".

Европейская заявка ЕР 2014654 А1 описывает способ получения оксида пропилена, где отходящий газовый поток, который получают из реактора, в котором проводят реакцию эпоксидирования, и этот отходящий газовый поток содержит рециркулируемые соединения, такие как пропилен или оксид пропилена, и его вводят в контакт с растворителем, содержащим нитрил. Путем поглощения в этом растворителе повторно используемые соединения могут быть регенерированы. Далее, европейская заявка ЕР 2014654 А1 раскрывает, что, если смешанный растворитель, такой как ацетонитрил и вода, и воду используют в качестве растворителя в реакции эпоксидирования, часть нитрила, используемая в процессе поглощения, может быть регенерирована из смеси нитрил/вода. Явные способы регенерирования указанной части нитрильного растворителя, раскрытые в заявке ЕР 2014654 А1, представляют собой использование молекулярного сита или цеолита в качестве адсорбирующего агента, либо перегонку. На фигуре 2 описан способ, в котором регенерация растворителя включает перегонку, где в верхней части колонны получают ацетонитрил и воду, где эту газовую смесь затем подвергают стадии колебания давления, из которой получают воду с содержанием ацетонитрила менее 1 мас.% и ацетонитрил с содержанием воды менее 1 мас.%.

В общем, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить новый способ отделения ацетонитрила от воды.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить эффективную стадию обработки в получении оксида пропилена, где ацетонитрил применяют в качестве растворителя, а пероксид водорода используют в качестве окислителя для эпоксидирования пропилена.

Следующая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить высоко экономичный способ получения оксида пропилена, в котором ацетонитрил применяют в качестве растворителя, а пероксид водорода используют в качестве окислителя для эпоксидирования пропилена.

Настоящее изобретение относится к способу отделения ацетонитрила от воды, который включает

(i) обеспечение потока S1, содержащего, по меньшей мере, 95 мас.%, исходя из общего веса S1, ацетонитрила и воды, где массовое отношение ацетонитрил:вода составляет более 1;

(ii) добавление к S1 потока Р, содержащего, по меньшей мере, 95 мас.% С3, исходя из общего веса потока Р, чтобы получить смешанный поток S2, причем С3 представляет собой пропилен, необязательно, смешанный с пропаном с минимальным массовым отношением пропилен:пропан 7:3;

(iii) подвергание S2 действию температуры, самое большее, 92ºС и давления, по меньшей мере, 10 бар, получая первую жидкую фазу L1, состоящую, по существу, из С3, ацетонитрила и воды, и вторую жидкую фазу L2, состоящую, по существу, из воды и ацетонитрила, где массовое отношение ацетонитрил:вода в L2 составляет менее 1;

(iv) отделения L1 от L2.

В общем, допустимо смешать газообразный поток S1 и газообразный поток Р, или жидкий поток S1 и газообразный поток Р, или газообразный поток S1 и жидкий поток Р, или жидкий поток S1 и жидкий поток Р. Предпочтительно что в (ii), жидкий поток Р добавляют к жидкому потоку S1.

Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, 95 мас.% потока S1 состоит из ацетонитрила и воды, где массовое отношение ацетонитрил:вода составляет более 1. Предпочтительно чтобы, по меньшей мере 96 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 97 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 98 мас.%, и еще более предпочтительно по меньшей мере 99 мас.% потока S1 состоит из ацетонитрила и воды, где массовое отношение ацетонитрил:вода составляет более 1.

Поскольку обсуждается весовое отношение ацетонитрил:вода, предпочтительные отношения составляют по меньшей мере 1,5:1, еще более предпочтительно по меньшей мере 2:1. В частности, S1 содержит от 60 до 85 мас.%, предпочтительно от 65 до 80 мас.%, более предпочтительно от 70 до 80 мас.% ацетонитрила и от 10 до 35 мас.%, предпочтительно от 15 до 30 мас.%, более предпочтительно от 15 до 25 мас.% воды, в каждом случае исходя из общего веса S1. Следовательно, согласно особенно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, по меньшей мере, 99 мас.% потока S1 состоит из ацетонитрила и воды, и 81 содержит от 70 до 80 мас.% ацетонитрила и от 15 до 25 мас.% воды.

Согласно одному конкретному варианту выполнения настоящего изобретения, поток S1 содержит, по меньшей мере, один гликоль, предпочтительно, по меньшей мере, один пропиленгликоль, такой как монопропиленгликоль, указываемый просто как пропиленгликоль, и/или дипропиленгликоль, и/или трипропиленгликоль. В частности, S1 содержит, по меньшей мере, один гликоль, предпочтительно, по меньшей мере, один пропиленгликоль, если S1 получают из процесса эпоксидирования, в котором пропилен вступает в реакцию с пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя. Предпочтительно S1 содержит, по меньшей мере, один гликоль, предпочтительно, по меньшей мере, один пропиленгликоль, который, предпочтительно выбран из группы, состоящей из пропиленгликоля, дипропиленгликоля, трипропиленгликоля, и смеси из двух или трех таковых, в количестве 1 мас.% или меньше.

В соответствии со стадией (ii), поток Р, содержащий С3, предпочтительно жидкий поток Р, добавляют к S1. Обычно, по меньшей мере, 95 мас.% потока Р состоит из пропилена или смеси пропилена с пропаном. Если Р содержит такую смесь пропилена и пропана, массовое отношение пропилен:пропан будет, по меньшей мере, 7:3. Следовательно, потоки пропилена могут быть использованы в качестве Р или С3, которые имеют варьирующие содержания пропана. Например, коммерчески доступный пропилен может быть использован в качестве Р или С3, который может быть либо пропиленом для полимерной промышленности, либо пропиленом химической промышленности. Как правило, пропилен, проклассифицированный для полимерной промышленности, будет иметь содержание пропилена от 99 до 99,8 мас.% и содержание пропана от 0,2 до 1 мас.%. Пропилен, проклассифицированный для химической промышленности, обычно будет иметь содержание пропилена от 92 до 98 мас.% и содержание пропана от 2 до 8 мас.%. По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения используют поток Р, который, по меньшей мере, на 95 мас.% состоит из С3, где С3 представляет собой смесь пропилена и пропана, и содержание С3 относительно пропилена находится в интервале от 92 до 98 мас.%, предпочтительно в интервале от 94 до 97 мас.%, а содержание С3 относительно пропана находится в интервале от 2 до 8 мас.%, предпочтительно в интервале от 3 до 6 мас.%.

Обычно Р добавляют к S1 в (ii) в таком количестве, чтобы массовое отношение С3:ацетонитрил в S2 находилось в интервале от 0,2:1 до 5:1. По предпочтительным вариантам выполнения настоящего изобретения, Р добавляют к S1 в (ii) в таком количестве, чтобы массовое отношение С3:ацетонитрил в S2 находилось в интервале от 0,5:1 до 2:1, более предпочтительно в интервале от 1,0:1 до 1,5:1.

По настоящему изобретению, поток S2 подвергают действию (iii) таких условий температуры и давления, чтобы получить две жидкие фазы L1 и L2.

Было обнаружено, что благоприятно для разделения на эти фазы L1 и L2 подвергать поток S2 такой низкой температуре, какой возможно, с условием, что температура остается пригодной; например, температура не должна быть настолько низкой, чтобы формировалась твердая фаза, такая как лед. Как правило, S2 будут приводить к температуре, самое большее, 92ºС.По настоящему изобретению, предпочтительно приводить S2 к температуре в интервале от 5 до 90ºС, предпочтительно от 10 до 80ºС, более предпочтительно от 15 до 70ºС, еще более предпочтительно от 20 до 60ºС, и наиболее предпочтительно от 25 до 45ºС. Соответственно, S2 обычно подвергают действию давления, по меньшей мере, 10 бар, для того чтобы S2 присутствовал по существу или полностью в своей жидкой форме. Термин "по существу в своей жидкой форме", как его используют в контексте настоящего изобретения, относится к варианту выполнения изобретения, по которому, по меньшей мере, 95 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 99 мас.%, и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 99,9 мас.% S2 присутствует в жидкой форме после подвергания указанным выше температурам и давлениям. По настоящему изобретению, предпочтительно подвергать S2 действию давления, по меньшей мере, 15 бар, более предпочтительно давлению в интервале от 15 до 50 бар, более предпочтительно от 15 до 40 бар, еще более предпочтительно от 15 до 30 бар, и наиболее предпочтительно от 15 до 25 бар.

Доведение S2 до указанной выше температуры может быть выполнено любым подходящим способом. По настоящему изобретению, предпочтительным является использование одной или нескольких подходящих теплопередающих сред, например воды, в соответствующем устройстве, например кожухотрубном теплообменнике.

Подвергание S2 действию указанного выше давления может быть выполнено любым подходящим способом. Согласно настоящему изобретению, предпочтительно использование соответствующего насоса, например, центробежного насоса или насоса с радиальным расположением цилиндров.

По настоящему изобретению, температуры и давления, которые описаны выше, позволяют существовать двум отдельным жидким фазам L1 и L2. В соответствии со стадией (iv), две отдельные жидкие фазы L1 и L2 подходящим образом отделены друг от друга. Обычно для этого отделения двух жидких фаз может быть применен любой возможный метод. Возможные устройства, используемые для отделения L1 от L2, представляют собой, например, гравитационные отстойники, отстойники с коалесцирующими средствами, такие как сливы с затвором, сепаратор с наклонными пластинами, коагуляторы, такие как, например, маты, слои, слои из пористых или волокнистых твердых частиц, или мембраны, оборудование для постадийного смешения и отстаивания, гидроциклоны, центрифуги, подходящие колонны с подачей энергии или без нее. Обычно возможен порционный режим или непрерывный режим. Предпочтительно используют гравитационный отстойник, такой как вертикальный или горизонтальный гравитационный отстойник. Еще более предпочтительно используют горизонтальный гравитационный отстойник. Было обнаружено, что вследствие значительной разности плотности и низким вязкостям, достижимым для жидких фаз L1 и L2 в соответствии со способом по изобретению, может быть использован гравитационный отстойник, один из самых простых приборов.

По одному варианту выполнения настоящего изобретения, может быть добавлен, по меньшей мере, один агент, улучшающий разделение жидких фаз, такой как, по меньшей мере, один подходящий агент антиэмульгирования, деэмульгирования или разрушения эмульсии. Обычно можно добавлять указанный агент, улучшающий разделение жидких фаз, к S1 в (i) или к S2 в (ii) или к S1 в (i) и к S2 в (ii). Количество добавляемого агента, улучшающего разделение жидких фаз, составляет, предпочтительно самое большее, 1 мас.%, исходя из общего веса S1 и/или S2. Как правило, количество будет менее 1 мас.%, такое как, например, ниже 0,5 мас.% или ниже 0,1 мас.%. Подходящие агенты будут известны специалистам. Ссылка делается, например, на публикацию K.J.Lissant, Making and Breaking Emulsions, Res. Lab., Petrolite Corp., St. Louis, Missouri, USA, в: K.J.Lissant (ed.), Emulsion Technology (1974), chapter 2, pp.111-124, Dekker, New York; и S.E.Taylor, Chem. Ind. (1992), pp.770-773.

По другому варианту выполнения настоящего изобретения, отделение L1 от L2 проводят без добавления такого дополнительного агента, улучшающего разделение жидких фаз.

Из процесса по настоящему изобретению получают жидкую фазу L1, которая состоит, по существу, из С3, ацетонитрила и воды. Термин "состоит, по существу, из С3, ацетонитрила и воды", как он используется в этом контексте настоящего изобретения, относится к жидкой фазе L1, где, по меньшей мере, 90 мас.% L1 состоит из С3, ацетонитрила и воды.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, 95 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 98 мас.%, и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 99 мас.% L1 состоит из С3, ацетонитрила и воды, где содержание воды в L1 составляет менее 10 мас.%, предпочтительно самое большее, 9 мас.%, более предпочтительно самое большее, 5 мас.%, исходя из общего веса L1. Более предпочтительно содержание воды в L1 находится в интервале от 1 до 9 мас.%, более предпочтительно в интервале от 1 до 5 мас.%, исходя из общего веса L1.

Обычно жидкая фаза L1 может быть использована в любом подходящем процессе. По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, жидкая фаза L1 может быть использована в качестве потока, который пропускают в реакцию окисления, где ацетонитрил используют в качестве растворителя и где окисляют пропилен. Еще более предпочтительно жидкая фаза L1 может быть использована в качестве потока, который подводят в реакцию эпоксидирования, где ацетонитрил используют в качестве растворителя и где пропилен окисляют пероксидом водорода, чтобы получать оксид пропилена.

По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, жидкую фазу L1 перед использованием в подходящем процессе подвергают, по меньшей мере, одной дополнительной стадии разделения. Предпочтительно эта, по меньшей мере, одна дополнительная стадия разделения служит для отделения С3, предпочтительно части С3 от ацетонитрила.

Возможный способ представляет собой, например, испарение жидкой фазы L1 декомпрессией при подходящем давлении. Предпочтительно температуру жидкой фазы сохраняют, по существу, постоянной в ходе декомпрессии. В результате этой декомпрессии получают С3 в газообразной форме. После этого возможно рециркулировать, по меньшей мере, часть этого газообразного потока С3, чтобы после подходящего сжатия получать жидкий поток, в качестве, по меньшей мере, части потока Р в стадии (ii) способа по изобретению.

Предпочтительный способ указанного отделения С3 от ацетонитрила, по меньшей мере, в одной дополнительной стадии отделения содержит подвергание жидкой фазы L1 стадии перегонки. Предпочтительно перегонку проводят подходящим образом так, чтобы получать поток TL1, который содержит, по меньшей мере, 90 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 95 мас.% С3, исходя из общего веса TL1.

Также предпочтительно для указанного отделения, что получают 95 мас.% потока BL1, предпочтительно, по меньшей мере, 98 мас.%, который состоит из С3, ацетонитрила и воды, где содержание С3 в BL1 находится в интервале от 7 до 18 мас.%, предпочтительно от 10 до 15 мас.%, в каждом случае исходя из общего веса BL1.

Обычно эта перегонка L1 может быть проведена по любому подходящему способу. Например, могут быть использованы одна, две или несколько перегонных колонн при условии, что получают указанные выше потоки TL1 и BL1. Предпочтительно в указанной стадии перегонки используют одну перегонную колонну. Более предпочтительно указанную перегонку проводят в точке росы в верхней части указанной перегонной колонны, по меньшей мере, 40ºС, предпочтительно в интервале от 40 до 80ºС, более предпочтительно в интервале от 40 до 70ºС. Как правило, число теоретических тарелок находится в интервале от 10 до 20. Типичные флегмовые числа находятся в интервале от 0,01 до 0,2, такие как, например, от 0,05 до 0,15.

Хотя обычно можно использовать жидкую фазу L1 как таковую, как описано выше, в предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения L1 подвергается указанной выше стадии разделения, предпочтительно указанной выше стадии перегонки. Обнаружили, что объединение отделения по изобретению L1 от L2 и отделения ниже по ходу потока TL1 от BL1 позволяет создавать высокоинтегрированный способ по настоящему изобретению. С одной стороны, поток TL1 особенно пригоден для рециркуляции в стадию (ii) способа по изобретению в качестве по меньшей мере части Р. Если в дополнение к, по меньшей мере, части TL1, дополнительный С3 добавляют к S1, этот дополнительный источник С3 может быть выбран приемлемым образом. Например, дополнительный С3 может быть добавлен в виде свежего пропилена, например в виде пропилена категории для химической промышленности, содержащего около 95 мас.% пропилена и около 5 мас.% пропана; конечно, возможны все другие подходящие источники дополнительного С3, такие как, например, поток С3, полученный от поставщика со связанной технологической площадки (Verbund site) или тому подобное. Кроме того, обнаружили, что чем больше С3 рециркулируют в стадию (ii) через TL1, тем более эффективно фазовое отделение согласно стадиям (ii)-(iv) способа по изобретению работает в отношении полноты разделения S1, насколько возможно. Следовательно, предпочтительно что, по меньшей мере, часть TL1, предпочтительно весь TL1 рециркулируют в стадию (ii). Кроме того, в особенности, поскольку дело идет о более предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, по которому S1 получают ниже по ходу потока в реакции окисления, где пропилен предпочтительно реагирует с пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, поток BL1 имеет идеальный состав, позволяя провести прямую рециркуляцию, без любой другой промежуточной обработки, в реакцию эпоксидирования.

Далее, из способа по настоящему изобретению получают жидкую фазу L2, которая состоит, по существу, из воды и ацетонитрила, где массовое отношение ацетонитрил: вода в L2 составляет менее 1. Термин "состоит, по существу, из ацетонитрила и воды", как он используется в контексте настоящего изобретения, относится к жидкой фазе L2, где, по меньшей мере, 90 мас.% L2 состоит из ацетонитрила и воды.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, 95 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 97 мас.%, и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 98 мас.% L2 состоит из С3, ацетонитрила и воды, где содержание С3 в L2 составляет, самое большее, 5 мас.%, предпочтительно самое большее, 3 мас.%, и более предпочтительно самое большее, 2 мас.%, исходя из общего веса L2. Поскольку дело идет об ацетонитриле, относительное содержание его в L2 составляет, предпочтительно менее 45 мас.%, более предпочтительно находится в интервале от 10 до 40 мас.%, еще более предпочтительно от 10 до 35 мас.%, исходя из общего веса L2.

Обычно жидкая фаза L2 может быть использована в любом подходящем процессе. Например, допустимо, что жидкую фазу L2 используют в качестве потока, который подводят в реакцию окисления или стадию обработки ниже по ходу потока указанной реакции окисления, где ацетонитрил используют в качестве растворителя и где окисляют пропилен, такую как реакция эпоксидирования, где ацетонитрил используют в качестве растворителя и где пропилен окисляют пероксидом водорода, чтобы получать оксид пропилена.

По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, жидкую фазу L2 до того, как ее используют в подходящем процессе, подвергают, по меньшей мере, одной дополнительной стадии разделения. Предпочтительный способ указанного разделения включает подвергание жидкой фазы L2 стадии перегонки. Предпочтительно перегонку проводят подходящим образом так, чтобы получать поток TL2, который содержит от 75 до 95 мас.%, предпочтительно от 80 до 85 мас.% ацетонитрила, исходя из общего веса TL2.

Обычно перегонка L2 может быть проведена в одной, двух или нескольких перегонных колоннах. Если эту перегонку проводят в одной перегонной колонне, точка росы в верхней части указанной перегонной колонны составляет обычно, по меньшей мере, 40ºС, предпочтительно находится в интервале от 40 до 80ºС, более предпочтительно в интервале от 40 до 65ºС. Как правило, число теоретических тарелок находится в интервале от 10 до 25. Типичные флегмовые числа находятся в интервале от 0,5 до 3. Таким способом получают поток TL2 в качестве верхнего потока из перегонной колонны. Соответствующий нижний поток, BL2, предпочтительно по существу, не содержит ацетонитрила. В этом контексте, термин "по существу, не содержит ацетонитрила" относится к варианту выполнения изобретения, по которому содержание ацетонитрила в BL2 составляет, самое большее, 500 млн. долей по весу, предпочтительно самое большее, 300 млн. долей по весу, более предпочтительно самое большее, 100 млн. долей по весу, исходя из общего веса BL2.

Неожиданно обнаружили, что возможно подвергать жидкую фазу L2 специально разработанной стадии перегонки, которая позволяет проводить высокоинтегрированный по теплу процесс перегонки. Таким образом, обнаружили, что разделение L2, предпочтительно проводят с использованием двух процессов перегонки под давлением, где в первой перегонной колонне проводят перегонку при давлении верха, которое выше, чем давление верха во второй перегонной колонне, в сочетании с указанной первой перегонной колонной, где холодильник, используемый, чтобы конденсировать верхний поток из первой перегонной колонны, используют одновременно в качестве испарителя второй перегонной колонны.

По этому предпочтительному варианту выполнения изобретения, жидкий поток L2, предпочтительно вводят в указанную первую перегонную колонну, из которой получают первый нижний поток и первый верхний поток.

Предпочтительно указанную первую перегонную колонну эксплуатируют в условиях, которые позволяют получение верхнего парового потока VTL2, который содержит от 50 до 70 мас.%, предпочтительно от 55 до 65 мас.% ацетонитрила, исходя из общего веса VTL2. Как правило, указанную первую перегонную колонну эксплуатируют при давлениях в верхней части колонны в интервале от 10 до 20 бар, предпочтительно от 10 до 15 бар. Обычно первая перегонная колонна имеет от 10 до 25, предпочтительно от 15 до 20 теоретических тарелок. Обычно флегмовое число указанной первой перегонной колонны находится в интервале от 0,25 до 2, предпочтительно от 0,25 до 1. Соответствующий нижний поток, получаемый из первой перегонной колонны, предпочтительно по существу, не содержит ацетонитрила. В этом контексте, термин "по существу, не содержит ацетонитрила" относится к варианту выполнения изобретения, по которому содержание ацетонитрила в нижнем потоке первой перегонной колонны составляет, самое большее, 500 млн. долей по весу, предпочтительно самое большее, 300 млн. долей по весу, более предпочтительно самое большее, 100 млн. долей по весу, исходя из общего веса нижнего потока первой перегонной колонны. В последующем, указанный нижний поток, получаемый из указанной первой перегонной колонны, необязательно, смешивают с нижним потоком, получаемым из второй перегонной колонны, как описано здесь ниже, на него ссылаются как на поток BL2.

В условиях процесса перегонки при двух давлениях, по меньшей мере, часть его, предпочтительно весь VTL2 конденсируют подходящим образом, и этот сконденсированный поток вводят во вторую перегонную колонну, из которой получают второй нижний поток и второй верхний поток. Предпочтительно указанную вторую перегонную колонну эксплуатируют при условиях, которые позволяют получение верхнего потока TL2, который содержит от 75 до 95 мас.%, предпочтительно от 80 до 85 мас.% ацетонитрила, исходя из общего веса TL2. Как правило, указанную вторую перегонную колонну эксплуатируют при давлениях в верхней части колонны в интервале от 1 до 5 бар, предпочтительно от 1 до 2 бар. Обычно вторая перегонная колонна имеет от 8 до 20, предпочтительно от 10 до 15 теоретических тарелок. Обычно флегмовое число указанной второй перегонной колонны находится в интервале от 0,5 до 5, предпочтительно от 1 до 3. Соответствующий нижний поток, получаемый из второй перегонной колонны, предпочтительно по существу, не содержит ацетонитрила. В этом контексте, термин "по существу, не содержит ацетонитрила" относится к варианту выполнения изобретения, по которому содержание ацетонитрила в нижнем потоке второй перегонной колонны составляет, самое большее, 500 млн. долей по весу, предпочтительно самое большее, 300 млн. долей по весу, более предпочтительно самое большее, 100 млн. долей по весу, исходя из общего веса нижнего потока второй перегонной колонны.

Предпочтительно TL2, получаемый из соответствующей перегонной колонны, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью рециркулируют в процесс по изобретению. Более предпочтительно TL2 объединяют либо с S1, либо с S2, либо с Р.

Если поток S1 содержит, по меньшей мере, один пропиленгликоль, как описано выше, поток BL2, получаемый из указанной перегонки, предпочтительно содержит, по меньшей мере, один пропиленгликоль в количестве от 1 до 5 мас.%, более предпочтительно в количестве от 2 до 5 мас.%, исходя из общего веса BL2, тогда как поток TL2, по существу, не содержит, по меньшей мере, одного пропиленгликоля. В этом контексте настоящего изобретения, термин «TL2, по существу, не содержит, по меньшей мере, одного пропиленгликоля" относится к варианту выполнения изобретения, по которому содержание TL2 относительно, по меньшей мере, одного пропиленгликоля составляет, самое большее, 500 млн. долей по весу. TL2, по существу, не содержит, по меньшей мере, одного пропиленгликоля, предпочтительно содержит, самое большее, 200 млн. долей по весу.

Если BL2 не содержит или, по существу, не содержит пропиленгликоля, предпочтительно подводить BL2 непосредственно на соответствующий завод обработки сточных вод, такой как, например, биологический завод обработки сточных вод. Обнаружили, что не требуется никакой специфической обработки для сточных вод, произведенных способом по изобретению, что придает этому способу еще большую эффективность по стоимости и безопасность для окружающей среды.

Если BL2 содержит, по меньшей мере, один пропиленгликоль в значительных количествах, таких как в количестве от 1 до 5 мас.%, более предпочтительно в количестве от 2 до 5 мас.%, исходя из общего веса BL2, может быть предпочтительным вариант выполнения настоящего изобретения, в котором BL2 подводится в подходящую стадию отделения пропиленгликоля, где, по меньшей мере, один пропиленгликоль подходящим образом отделяют от воды и/или где два или несколько различных пропиленгликолей отделяют друг от друга. Этот способ выделения, по меньшей мере, одного пропиленгликоля из BL2 может быть проведен, например, испарением смеси, по меньшей мере, в две, предпочтительно три стадии испарения и/или перегонки, предпочтительно три стадии испарения, при уменьшенных рабочих давлениях, предпочтительно в интервалах от 1,5 до 5,5 бар при температуре от 111 до 155ºС, затем при давлении от 1,3 до 5,0 бар при температуре от 107 до 152ºС, и затем при от 0,7 до 4,0 бар при температуре от 90 до 144ºС, тем самым получая смесь BL2' и смесь BL2”; и отделяя смесь BL2' в, по меньшей мере, одну дальнейшую стадию перегонки, получая смесь BL2-I, содержащую, по меньшей мере, 70 мас.% воды, и смесь BL2-II, содержащую менее 30 мас.% воды. Особенно предпочтительно далее разделять смесь BL2” на смесь BL2-Ia, содержащую, по меньшей мере, 90 мас.% воды, и смесь BL2-Ib, содержащую менее 95 мас.% воды, посредством обратного осмоса. По предпочтительному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, один пропиленгликоль выделяют из смеси BL2-II, предпочтительно смешанной со смесью BL2-Ib, в, по меньшей мере, одну дополнительную стадию перегонки. По еще одному предпочтительному варианту выполнения изобретения, смеси BL2” и BL2-I объединяют и далее разделяют на смесь BL2-Ia, содержащую, по меньшей мере, 90 мас.% воды, и смесь BL2-Ib, содержащую менее 95 мас.% воды, посредством обратного осмоса.

Следовательно, настоящее изобретение также относится к способу, который описан выше, где

(аа) L2 вводят в первую перегонную колонну, из которой получают верхний паровой поток VTL2, содержащий от 50 до 70 мас.% ацетонитрила, исходя из общего веса верхнего потока VTL2, причем перегонку, предпочтительно проводят при давлении верха от 10 до 20 бар; и

(bb) по меньшей мере, частично конденсируют VTL2, получаемый в (аа), и вводят сконденсированный поток во вторую перегонную колонну, из которой получают TL2 в качестве верхнего потока, причем перегонку, предпочтительно проводят при давлении верха от 1 до 5 бар,

где холодильник, используемый, чтобы сконденсировать VTL2, одновременно используют в качестве испарителя второй перегонной колонны.

Неожиданно обнаружили, что эта концепция, где большинство воды отделяют под давлением в первой колонне и где сравнительно малый поток перегоняют при более низких давлениях, в общем, эта концепция ведет к меньшим потребностям в энергии для проблемы разделения.

По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, поток S1, подвергаемый способу по настоящему изобретению, обеспечивают процессом окисления или стадией его обработки ниже по ходу потока. Более предпочтительно поток S1 получают из процесса эпоксидирования или стадии обработки его ниже по ходу потока. Более предпочтительно поток S1 получают из эпоксидирования пропилена или стадии его обработки. Более предпочтительно поток S1 получают из эпоксидирования пропилена, где пероксид водорода используют в качестве окислителя, или стадии его обработки. Еще более предпочтительно поток S1 получают из эпоксидирования пропилена в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, где пероксид водорода используют в качестве окислителя, или из стадии его обработки ниже по ходу потока. Наиболее предпочтительно поток S1 получают из стадии обработки эпоксидирования пропилена в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, где пероксид водорода используют в качестве окислителя. Следовательно, по этим предпочтительным вариантам выполнения изобретения, способ отделения ацетонитрила от воды, который описан выше, может быть рассмотрен в качестве стадии специфической обработки указанного процесса окисления, в частности, указанного процесса эпоксидирования. Следовательно, настоящее изобретение также относится к процессу окисления, предпочтительно процессу эпоксидирования, более предпочтительно процессу производства оксида пропилена, более предпочтительно процессу производства оксида пропилена в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, более предпочтительно процессу производства оксида пропилена, где пропилен вступает в реакцию с пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, еще более предпочтительно высокоинтегрированному процессу производства оксида пропилена, где пропилен вступает в реакцию с пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, причем указанный процесс содержит описанный выше способ отделения ацетонитрила от воды или любой предпочтительный вариант выполнения этого способа отделения ацетонитрила от воды.

По предпочтительному варианту выполнения изобретения, в указанном процессе эпоксидирования пропилен вступает в реакцию с пероксидом водорода в устройстве для реакции в присутствии ацетонитрила в качестве растворителя, из которого получают поток S0, покидающий устройство для реакции, причем S0 содержит ацетонитрил, воду, оксид пропилена, и необязательно, не прореагировавший пропилен, кислород, и далее необязательно, пропан. В частности, поток S0 содержит пропан, если пропилен, используемый в качестве исходного материала для реакции эпоксидирования, содержится в смеси, которая, в дополнении к пропилену, также содержит пропан. Если такую смесь пропилена и пропана используют в качестве потока, подвергаемого эпоксидированию, массовое отношение пропилен:пропан будет, по меньшей мере, 7:3. Например, может быть использован коммерчески доступный пропилен, в качестве которого может выступать либо пропилен полимерной марки, либо пропилен химической марки. Как правило, пропилен полимерной марки будет иметь содержание пропилена от 99 до 99,8 мас.%, а содержани