CN112969680B - 用于制备亚烷基二醇的工艺和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于由烯烃制备亚烷基二醇的工艺，所述工艺包括以下步骤：a)通过气体入口将气体组合物供应到环氧烷烃吸收器，所述吸收器包括吸收区段和贮槽，并且允许所述气体组合物向上传递；b)向所述吸收区段的顶部供应贫吸收剂，并且允许所述贫吸收剂向下传递；c)在存在一种或多种促进羧化和水解的催化剂的情况下，使所述气体组合物与所述吸收区段中的贫吸收剂紧密接触；以及d)从所述吸收区段抽出脂肪吸收剂，并且使所述脂肪吸收剂和任何液体冷凝物传递通过所述贮槽，其中，所述贮槽包括一个或多个挡板，所述一个或多个挡板限定了在所述一个或多个挡板之间的从贮槽入口到贮槽出口的流动路径。

Description

用于制备亚烷基二醇的工艺和设备

技术领域

本发明涉及一种用于由对应的烯烃制备亚烷基二醇的工艺和设备。

背景技术

单甘醇用作生产聚酯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料和树脂的原料。它还被掺入汽车防冻液中。

单甘醇通常由环氧乙烷制备，环氧乙烷又由乙烯制备。通常在10-30巴的压力和200-300℃的温度下使乙烯和氧气通过氧化银催化剂，产生包含环氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧气和水的产物物流。产物物流中环氧乙烷的量通常为约0.5至10重量百分比。将产物物流供应到环氧乙烷吸收器，并且环氧乙烷被主要包含水的再循环溶剂物流吸收。将贫环氧乙烷物流部分或全部供应到二氧化碳吸收塔，在该二氧化碳吸收塔中，二氧化碳至少部分地被再循环吸收剂物流吸收。未被再循环吸收剂物流吸收的气体会与任何旁通过二氧化碳吸收塔的气体再结合，并且被再循环到环氧乙烷反应器。

离开环氧乙烷吸收器的溶剂物流被称为脂肪吸收剂(fat absorbent)。将脂肪吸收剂供应到环氧乙烷汽提器，在该环氧乙烷汽提器中，环氧乙烷作为蒸汽物流从脂肪吸收剂中被去除。贫环氧乙烷溶剂物流被称为贫吸收剂，并将其再循环到环氧乙烷吸收器中以进一步吸收环氧乙烷。

从环氧乙烷汽提器获得的环氧乙烷可以被纯化用于储存和销售，或者可以进一步反应以提供甘醇。在一种众所周知的工艺中，环氧乙烷在非催化工艺中与大量过量的水反应。该反应通常会产生由几乎90重量百分比的单甘醇组成的二醇产物物流，其余主要是二甘醇、一些三甘醇和少量的较高同系物。在另一种众所周知的工艺中，环氧乙烷与二氧化碳催化反应以产生碳酸亚乙酯。随后将碳酸亚乙酯水解以提供甘醇。经由碳酸亚乙酯的反应显著提高了环氧乙烷转化成单甘醇的选择性。

已经做出努力以简化用于从乙烯获得甘醇的工艺，减少了所需的装备并降低了能量消耗。GB 2107712描述了一种用于制备单甘醇的工艺，其中，将来自环氧乙烷反应器的气体直接供应到这样的反应器：在该反应器中，环氧乙烷转化成碳酸亚乙酯或转化成甘醇和碳酸亚乙酯的混合物。

EP 776890描述了一种工艺，其中，将来自环氧乙烷反应器的气体供应到这样的吸收器：在该吸收器中，吸收溶液主要含有碳酸亚乙酯和甘醇。将吸收溶液中的环氧乙烷供应到羧化反应器，并使其在存在羧化催化剂的情况下与二氧化碳反应。随后在添加水的情况下，将吸收溶液中的碳酸亚乙酯供应到水解反应器，并使其在存在水解催化剂的情况下进行水解。

EP 2178815描述了一种用于制备单甘醇的反应性吸收工艺，其中，将来自环氧乙烷反应器的气体供应到吸收器，并且在该吸收器中，使环氧乙烷在存在一种或多种促进羧化和水解的催化剂的情况下与包含至少20wt％的水的贫吸收剂接触，并且大部分环氧乙烷转化成碳酸亚乙酯或甘醇。

允许这种吸收所需的紧密气-液接触的塔(tower)或塔(column)在本领域中是众所周知的，并且被称为例如分馏塔、蒸馏塔或吸收塔。这样的塔(tower)或塔(column)包含竖向地堆叠通过塔的塔盘，并且被设计成引导液体以之字形路线向下通过塔，同时容许气体向上进入液体的水平流动部分中以与液体紧密接触。

用于提供液体水平流的塔盘在本领域中是众所周知的，并且已经被广泛使用。塔盘通常包括一个或多个带孔的气-液接触构件，用于使上升通过塔盘的气体与横过带孔构件流过塔盘表面的液体紧密接触。带孔的气-液接触构件在某些情况下设有泡罩或阀。在塔盘的接触构件的一个边缘处具有用于将液体接收到塔盘上的液体入口区域。该区域通常不会含有穿孔。在接触构件的相反边缘处具有塔盘的液体排出端或区，该液体排出端或区设有出口堰构件，该出口堰构件在塔盘的表面上方竖向地延伸。流动的液体溢出出口堰，以便从塔盘中排出。因此，该出口堰维持塔盘上的给定液体深度。

一个或多个降液管元件在塔盘下方延伸，所述降液管元件与塔(column)或塔(tower)的壁的内表面配合形成降液管，以使液体从塔盘液体排出区或端部向下传递进入紧下方的竖向相邻塔盘的液体入口区。然后，在液体入口区或区域上接收到的向下流动的液体以横过带孔气-液接触构件的路径流过该塔盘的表面，到达塔盘的排出端或区，并从塔盘越过出口堰排出进入下一个降液管。

气体在塔中向上流动通过塔盘的气-液接触构件的穿孔，从而允许与水平流过塔盘表面的液体紧密接触。由于降液管元件还充当在流动液体的表面水平以下延伸的挡板，所以防止气体沿降液管向上流动，从而使降液管与气体旁路隔离。然而，当塔尚未充分充满液体时，可能会在工艺启动期间出现气体旁通过降液管。

在该反应性吸收器系统中，在塔的吸收区段底部附近的脂肪吸收剂中有一定量的未反应的环氧烷烃。在该工艺的下游部分，任何余留的环氧烷烃中的大部分将蒸发并被再循环回到该工艺中。另外，存在于下游部分中的环氧乙烷在比吸收器高的温度下操作，可对该工艺对单甘醇的选择性产生不利影响。优选的是，在环氧烷烃到达工艺的下游部分之前将其尽可能充分地转化成碳酸亚烷基酯。

期望提供一种用于由烯烃生产亚烷基二醇的改进工艺。本发明人试图提供一种工艺和吸收系统，其可使环氧烷烃在反应性吸收器内更彻底地转化成碳酸亚烷基酯。

发明内容

本发明提供了一种用于由烯烃制备亚烷基二醇的工艺，所述工艺包括以下步骤：a)通过气体入口将包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物供应到环氧烷烃吸收器，所述吸收器包括竖向堆叠的塔盘的吸收区段和在所述吸收器底部的贮槽，并且允许所述气体组合物向上传递通过所述吸收区段；b)向所述吸收区段的顶部供应贫吸收剂，并且允许所述贫吸收剂向下传递通过所述吸收区段；c)在存在一种或多种促进羧化和水解的催化剂的情况下，使所述气体组合物与所述吸收区段中的塔盘上的贫吸收剂紧密接触；以及d)从所述吸收区段抽出脂肪吸收剂，并且使所述脂肪吸收剂和可能存在于所述气体组合物中的任何液体冷凝物传递通过所述贮槽，其中，所述贮槽包括一个或多个挡板，所述一个或多个挡板限定了在所述一个或多个挡板之间的从贮槽入口到贮槽出口的流动路径。在本说明书中，贮槽的底壁不应被认为是根据本发明的贮槽中的所述一个或多个挡板中的一个。

本发明还提供了一种用于反应性吸收包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物的吸收器设备，所述吸收器设备包括吸收区段和贮槽，所述吸收区段含有竖向堆叠的塔盘，其中，所述吸收区段具有：i)用于所述吸收区段的顶部处的液体贫吸收剂的入口，ii)用于所述吸收区段的下方的所述气体组合物的入口，iii)用于收集所述贮槽的上方的脂肪吸收剂的塔盘，以及iv)用于所述吸收区段的顶部处的未被吸收的气体的出口；并且其中，所述贮槽具有：i)用于来自所述吸收区段的脂肪吸收剂和任何液体冷凝物的贮槽入口，ii)用于脂肪吸收剂的贮槽出口，以及iii)一个或多个挡板，所述一个或多个挡板定位在所述贮槽中以形成在所述一个或多个挡板之间的从所述贮槽入口到所述贮槽出口的流动路径。

附图说明

图1描绘了贮槽中的挡板构造的一个实施方式。

图2描绘了贮槽中的挡板构造的另外的实施方式。

图3描绘了贮槽中的挡板构造的另一个实施方式。

图4描绘了吸收器设备的一部分的实施方式。

图5描绘了吸收器设备的一部分的实施方式。

具体实施方式

本发明提供了一种用于制备亚烷基二醇的工艺和设备。亚烷基二醇通常由如下所述的对应的亚烷基生产：

R¹、R²、R³和R⁴优选地选自氢或具有1至6个碳原子、更优选为1至3个碳原子的任选取代的烷基。作为取代基，可以存在诸如羟基的部分。优选地，R¹、R²和R³代表氢原子，并且R⁴代表氢或未取代的C1-C3烷基，并且更优选地，R¹、R²、R³和R⁴均代表氢原子。

因此，合适的亚烷基二醇的实例包括甘醇和丙二醇。在本发明中，最优选的亚烷基二醇是甘醇。在本发明中，包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物优选地衍生自环氧烷烃反应器的反应器产物，在该环氧烷烃反应器中，烯烃在反应器中存在催化剂的情况下与氧气反应以形成环氧烷烃。在这样的反应中，氧气可以以氧气或空气的形式供应，但优选地以氧气的形式供应。通常供应压载气体，例如甲烷或氮气，以允许在高氧水平下运行而不会引起易燃混合物。可以供应慢化剂，例如一氯乙烷或二氯乙烷、氯乙烯或二氯乙烷，用于环氧乙烷催化剂性能控制。优选地将烯烃、氧气、压载气体和慢化剂从环氧烷烃吸收器(优选地经由二氧化碳吸收塔)供应到再循环气体，所述再循环气体被供应到环氧烷烃反应器。

环氧烷烃反应器通常是多管固定床反应器。催化剂优选为在支撑材料(例如氧化铝)上的精细分散的银和任选的促进剂金属。反应优选地在大于1MPa并且小于3MPa的压力和大于200℃并且小于300℃的温度下进行。来自环氧烷烃反应器的气体组合物优选地在一个或多个冷却器中冷却，优选地其中在一种或多种温度水平下产生蒸汽。

将包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物供应到环氧烷烃吸收器，该环氧烷烃吸收器包括竖向堆叠的塔盘的吸收区段。塔盘为吸收剂和气体组合物提供接触的表面区域，促进了两相之间的质量传递。另外，塔盘提供了可发生液相反应的相当大的液体体积。

吸收区段中的每个竖向堆叠的塔盘包括：一个或多个带孔的气-液接触构件；液体入口区域；出口堰，所述出口堰在塔盘的与液体入口区域相反的端部处在塔盘表面上方竖向延伸；以及降液管元件。降液管元件与吸收区段的壁的内表面配合，形成降液管，以使液体向下传递到紧下方的竖向相邻塔盘的液体入口区。在本发明的吸收区段具有大尺寸的实施方式中，每个塔盘可以有多于一个的液体入口区域、多于一个的出口堰和多于一个的降液管元件。

用于将环氧烷烃转化成亚烷基二醇的反应性吸收工艺的反应速度相对较慢，因此，需要在吸收区段中滞留大量液体。每个塔盘上的出口堰的高度优选为至少250mm，更优选为至少350mm，甚至更优选为至少400mm，再甚至更优选为至少500mm，最优选为至少600mm。出口堰的高度最大为1500mm，优选地最大为1000mm，更优选地高度最大为800mm。

塔中两个连续塔盘之间的距离被称为板间距。堰的顶部与在其紧上方的塔盘之间的空间(在本文中称为“蒸气空间”)可以通过板间距减去堰高度来计算，并且优选为至少150mm，更优选为至少200mm。蒸气空间优选地不大于1000mm，更优选地不大于500mm。

气体组合物通过吸收区段下方的气体入口供应，并且向上传递通过塔盘。液体贫吸收剂在吸收器的顶部或附近供应，并且液体从一个塔盘向下流到另一个塔盘。优选地将贫吸收剂供应到吸收区段中的最上面的塔盘。在另一个实施方式中，供应贫吸收剂，使得在将贫吸收剂供应到环氧烷烃吸收器的点上方有塔盘。在该实施方式中，可以在环氧烷烃吸收器的顶部供应已冷却的冷水或另外的贫吸收剂，以在环氧烷烃吸收器的顶部中吸收环氧烷烃或污染物。

吸收区段中存在的塔盘数量将取决于堰高和吸收区段中所需的液体滞留量。优选地，吸收区段包括至少20个塔盘，更优选地至少30个塔盘。优选地，吸收区段包括少于100个塔盘，更优选地少于70个塔盘，最优选地少于50个塔盘。对于任何给定的堰高度，更多的塔盘增加了吸收区段的吸收能力和反应体积，但是添加额外的塔盘会增加吸收区段的尺寸，并且因此会增加建造和运行吸收区段所涉及的费用。

在存在一种或多种促进羧化和水解的催化剂的情况下，使气体组合物与环氧烷烃吸收器中塔盘上的贫吸收剂紧密接触。如果这在存在仅一种催化剂的情况下发生，则该催化剂必须促进羧化和水解。如果这在存在两种或更多种催化剂的情况下发生，则每种催化剂可以促进羧化或水解，或者可以促进这两种反应(前提是至少一种催化剂促进羧化并且至少一种催化剂促进水解)。在优选的实施方式中，使气体组合物在存在至少两种催化剂的情况下与贫吸收剂接触，所述至少两种催化剂包括促进羧化的第一催化剂和促进水解的第二催化剂。

在本发明的一个实施方式中，所述一种或多种促进羧化和水解的催化剂是均相的，并且贫吸收剂包含所述一种或多种催化剂。已知促进羧化的均相催化剂包括：碱金属卤化物，诸如碘化钾和溴化钾；以及卤化有机鏻盐或铵盐，诸如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻、溴化三苯基丙基鏻、氯化三苯基苄基鏻、溴化四乙基铵、溴化四甲基铵、溴化苄基三乙基铵、溴化四丁基铵和碘化三丁基甲基铵。已知促进水解的均相催化剂包括：碱性碱金属盐，诸如碳酸钾、氢氧化钾和碳酸氢钾；或碱金属金属盐(metallates)，诸如钼酸钾。优选的均相催化剂体系包含碘化钾和碳酸钾的组合，以及碘化钾和钼酸钾的组合。

在本发明的另一个实施方式中，所述一种或多种促进羧化和水解的催化剂是非均相的，并且所述一种或多种非均相催化剂被包含在竖向堆叠的塔盘中。促进羧化的非均相催化剂包括：固定在二氧化硅上的季铵和季鏻卤化物；结合到不溶性聚苯乙烯珠上的季铵和季鏻卤化物；以及固定在含有季铵或季鏻基团的固体支撑物(诸如含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂)上的金属盐，诸如锌盐。促进水解的非均相催化剂包括固定在固体支撑物上的金属盐，例如固定在含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂上的钼酸盐、钒酸盐或钨酸盐；或固定在固体支撑物上的碱性阴离子(诸如碳酸氢根离子)，例如固定在含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂上的碳酸氢根。

在存在至少两种催化剂(包括促进羧化的第一催化剂和促进水解的第二催化剂)的情况下使气体组合物与贫吸收剂接触的实施方式中，可以调节第一催化剂与第二催化剂的比例以改变在环氧烷烃吸收器中消耗或释放的二氧化碳的量。优选地，将来自环氧烷烃吸收器的气体部分或全部供应到二氧化碳吸收塔，在该二氧化碳吸收塔，二氧化碳至少部分地被再循环的吸收剂物流吸收。通过控制在环氧烷烃吸收器中消耗或释放的二氧化碳的量，可以降低二氧化碳吸收器塔的容量和成本。

贫吸收剂包含至少5wt％的水。贫吸收剂中存在的水用于环氧烷烃吸收器中发生的环氧烷烃和碳酸亚烷基酯的水解中。优选地，贫吸收剂包含至少10wt％的水，更优选地至少15wt％的水，最优选地至少20wt％的水。优选地，贫吸收剂包含少于80wt％的水，更优选地不超过50wt％的水，甚至更优选地不超过30wt％的水。贫吸收剂中较高含量的水仍可提供良好的选择性和催化剂性能，但是较大量的水需要额外的除水以及相关的能源和装备成本。贫吸收剂也可以包含亚烷基二醇。

环氧烷烃吸收器中的温度优选为50℃至160℃，优选为80℃至150℃，更优选为80℃至120℃。这高于常规工艺中吸收器中的温度，并且是促进羧化和水解反应所必需的。高于160℃的温度不是优选的，因为这会降低环氧烷烃转化成亚烷基二醇的选择性。优选地将包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物与贫吸收剂两者都在50℃至160℃范围内的温度下供应到环氧烷烃吸收器。

环氧烷烃吸收器中的压力为1至4MPa，优选2至3MPa。优选的压力是在需要较便宜装备(例如，具有较薄壁的装备)的较低压力与增加吸收并减少气体体积流量的较高压力之间折衷，从而减小装备和管道尺寸。

进入环氧烷烃吸收器的环氧烷烃的至少50％在环氧烷烃吸收器中被转化。优选地，进入环氧烷烃吸收器的环氧烷烃的至少60％、更优选地至少70％、甚至更优选地至少80％、最优选地至少90％在环氧烷烃吸收器中被转化。环氧烷烃可以进行羧化，从而提供碳酸亚烷基酯。环氧烷烃可以进行水解，从而提供亚烷基二醇。另外，由环氧烷烃产生的碳酸亚烷基酯可以进行水解，从而提供亚烷基二醇。

优选地，在本发明中，环氧烷烃吸收剂形成反应系统和工艺的一部分，该反应系统和工艺用于经由对应的环氧烷烃从亚烷基生产、分离和纯化亚烷基二醇，诸如EP 2178815等中所述的那些。将容易理解的是，吸收器将被集成到这样的系统中，该系统将包含许多反应器容器、塔和再循环物流。

供给到环氧烷烃吸收器的包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物包含二氧化碳。气体组合物所含的二氧化碳可能不足以达到所需的羧化水平。优选地，将额外的二氧化碳源供应到环氧烷烃吸收器，例如来自精制反应器的再循环二氧化碳，来自二氧化碳回收单元的二氧化碳，或者在启动时来自外部源的二氧化碳。供给到环氧烷烃吸收器的二氧化碳的总量与供给到环氧烷烃吸收器的环氧烷烃的量之比优选为5:1至1:3，更优选为3:1至3:5，最优选为3:1至4:5。较高量的二氧化碳改善了该工艺的选择性，因为大多数环氧烷烃与二氧化碳反应生成碳酸亚烷基酯，随后将其水解成亚烷基二醇，并且环氧烷烃与亚烷基二醇之间反应产生较高二醇的机会较小。然而，较高量的二氧化碳也可能需要该工艺中对二氧化碳的额外去除能力，并且还可能引起较高水平的副产物形成。可替代地，用含有过量二氧化碳的再循环气流操作连接的环氧烷烃反应器可能会对催化剂性能产生不利影响。

优选地将环氧烷烃吸收器中未被吸收的气体部分或全部供应到二氧化碳吸收塔，在该二氧化碳吸收塔中，二氧化碳至少部分地被再循环吸收剂物流吸收。优选地，将未被再循环吸收剂物流吸收的气体与任何旁通过二氧化碳吸收塔的气体再结合，并再循环到环氧烷烃反应器。优选地，在再循环到环氧烷烃反应器之前将气体冷却以降低水含量。从气流中去除的水可以任选地再循环到环氧烷烃吸收器。过量的水可能会对环氧烷烃反应器中催化剂的性能产生不利影响。

如果所述一种或多种促进羧化和水解的催化剂包括含卤素的催化剂(例如固定在固体支撑物上的碱金属卤化物、卤化有机鏻盐或铵盐、或者季铵或季鏻卤化物)，则从环氧烷烃吸收器再循环到环氧烷烃反应器的气体可能包含含卤化物的杂质，诸如含碘化物的杂质或含溴化物的杂质。这些杂质可能会对环氧烷烃反应器中的催化剂产生不利影响。因此，在该实施方式中，优选的是，使从环氧烷烃吸收器再循环到环氧烷烃反应器的气体在接触环氧烷烃反应器中的催化剂之前与一种或多种能够减少含卤化物的杂质(尤其是含碘化物的杂质或含溴化物的杂质)的量的纯化吸附剂接触。所述一种或多种纯化吸附剂可以位于环氧烷烃反应器的反应器管内，可以位于反应器管上游的环氧烷烃反应器内，或者在环氧烷烃反应器的上游单独地定位。

吸收区段底部的脂肪吸收剂可能仍含有一定量的未反应的环氧烷烃。脂肪吸收剂可以含有至多5wt％的环氧烷烃或至多2wt％的环氧烷烃。在从吸收器中去除未反应的环氧烷烃之前，优选地将其转化成碳酸亚烷基酯或亚烷基二醇。

脂肪吸收剂从吸收器送入水解器，该水解器在比吸收器更低的压力和更高的温度下运行。吸收剂在水解器中闪蒸，并且未转化的环氧烷烃将进入气相并且不会转化成碳酸亚烷基酯或亚烷基二醇。环氧烷烃通过压缩机后将被循环到吸收器气体入口。再循环环氧烷烃会引起压缩机中环氧烷烃浓度较高，这可能会带来安全隐患，并且会引起在吸收器入口中环氧烷烃浓度较高，这可能会需要更大的吸收器。另外，在压缩机下游与冷凝物被一起去除的任何环氧烷烃都可能在热条件下反应，这可能会引起副产物形成。如果将冷凝物流作为排放物流引导到废水而不是进行回收，则环氧烷烃可能会反应形成二醇，并增加废水物流的化学需氧量。

根据本发明，脂肪吸收剂从吸收区段被收集并通过吸收器的贮槽。贮槽包括一个或多个挡板，所述一个或多个挡板限定了从贮槽入口到贮槽出口的流动路径。流动路径可以基本上类似于活塞流反应器并提供额外的停留时间，使得羧化和/或水解反应可以在集液槽中继续。通过在贮槽中继续反应，可以将脂肪吸收剂中的环氧烷烃的量减少至小于100ppmw，并且优选地小于10ppmw。

在一个实施方式中，脂肪吸收剂被收集在气体入口下方的塔盘上。然后，脂肪吸收剂经由贮槽入口进入贮槽。与气体组合物一起进入的任何冷凝物也被收集在塔盘上并被引导到贮槽。

在另一个实施方式中，脂肪吸收剂被收集在气体入口上方的塔盘上。这防止了脂肪吸收剂被经由气体入口进入吸收器的气体夹带。脂肪吸收剂然后从该塔盘被传递到贮槽入口，脂肪吸收剂在该贮槽入口处进入贮槽。脂肪吸收剂可以通过管道或为此目的而设计的降液管部分。随气流进入的任何冷凝物也被收集并经由贮槽入口传递到贮槽。

贮槽在贮槽的顶部具有塔盘、板或其他装置，以防止脂肪吸收剂旁通过贮槽入口并沿流动路径直接进入贮槽。如果脂肪吸收剂旁通过贮槽入口，则在所需的停留时间内脂肪吸收剂不会在贮槽中。贮槽顶部的塔盘可以是烟囱式塔盘，优选地具有延伸的盖，以防止来自气体入口的液体或冷凝物直接进入贮槽。烟囱式塔盘的使用允许贮槽中羧化和水解反应中产生的二氧化碳和其他气体进入吸收器。

贮槽中的所述一个或多个挡板可以具有任何数量的尺寸和构造，以提供具有充分增加的停留时间的流动路径。贮槽中的平均停留时间为5分钟至60分钟，并且优选为9分钟至45分钟。流动路径优选地具有一个或多个方向改变。在一个实施方式中，挡板可以垂直于贮槽入口与贮槽出口之间的直接路径。在另一个实施方式中，挡板是直的挡板，其在贮槽入口与贮槽出口之间形成流动路径。这种类型的挡板将形成蛇形流动路径，在流动方向上具有多个变化。在另一个实施方式中，挡板可以形成螺旋流动路径。在另一个实施方式中，挡板形成一系列同心圆，其中，流动路径朝向贮槽的中心移动，或者从贮槽的中心向贮槽的外部移动。除了这些实施方式之外，对于不同数量和几何形状的挡板还有大量的选项，这些选项将提供增加的在贮槽中的停留时间，并且在一些情况下，在贮槽入口与贮槽出口之间具有近似的活塞流。活塞流意味着在轴向(流动)方向上没有混合(即没有反向混合)，而仅在径向方向上。这些实施方式中的任何一个可以在所述一个或多个挡板的端部或沿着所述一个或多个挡板的位置处具有条带，该条带与挡板成一定角度。该条带防止在挡板上形成滑流。

脂肪吸收剂在通过贮槽后经由贮槽出口从吸收器中通过。在本发明的一个实施方式中，将至少一部分脂肪吸收剂供应到一个或多个精制反应器。精制反应器可以包括适用于羧化、水解或者水解和羧化的反应器。所述一个或多个精制反应器中的温度通常为100至200℃，优选为100至180℃。所述一个或多个精制反应器中的压力通常为0.1至3MPa。

在另一个实施方式中，加热器可以位于吸收器与所述一个或多个精制反应器之间。脂肪吸收剂通过加热器，以将物流加热到130至170℃范围内的温度。由于加热器中的较高温度，任何余留的环氧烷烃都会转化成碳酸亚烷基酯或亚烷基二醇。在失常条件下，脂肪吸收剂中可能会存在额外的环氧烷烃，该额外的环氧烷烃会在该加热器中转化。到达下游步骤的任何未反应的环氧烷烃都会闪蒸并且不能高效地反应。

二氧化碳可以在所述一个或多个精制反应器或预热器中产生，并且优选地在其离开所述一个或多个精制反应器时与产物物流分离并任选地被再循环到反应性吸收器。

将包含亚烷基二醇的脂肪吸收剂供应到脱水器。供应到脱水器的物流优选地包含非常少的环氧烷烃或碳酸亚烷基酯，即，在供应到脱水器塔之前，在环氧烷烃吸收器中、在预热器中或者在精制反应器中，大部分环氧烷烃或碳酸亚烷基酯已被转化成亚烷基二醇。优选地，在供应到脱水器塔的物流中，亚烷基二醇与环氧烷烃和碳酸亚烷基酯(组合)的摩尔比大于90:10，更优选地大于95:5，最优选地大于99:1。

脱水器优选为一个或多个塔，包括至少一个真空塔，优选地在小于0.05MPa的压力下运行，更优选地在小于0.025MPa的压力下运行，并且最优选地在约0.0125MPa的压力下运行。

对脱水的产物物流进行纯化以去除杂质并提供纯化的亚烷基二醇产物物流。如果所述一种或多种催化剂是均相催化剂，则有必要将所述一种或多种催化剂与脱水的产物物流分离，优选地在闪蒸容器中。优选地将所述一种或多种均相催化剂与贫吸收剂再结合并供应给环氧烷烃吸收器。

图1描绘了贮槽中的挡板构造的一个实施方式。图1-A示出了贮槽的俯视图，其示出了贮槽入口10、贮槽出口20和挡板30。挡板形成从贮槽入口10到贮槽出口20的蛇形流动路径。此外，在每个挡板的端部上示出了额外的条带40。图1-B示出了贮槽的侧视图，其示出了贮槽入口10、贮槽出口20以及在贮槽60的顶部处的塔盘50。

图2描绘了贮槽中的挡板构造的另外的实施方式。图2示出了形成螺旋流动路径的贮槽入口110、贮槽出口120和挡板130。

图3描绘了贮槽中的挡板构造的另一个实施方式。图3示出了贮槽入口210、贮槽出口220和挡板230，其形成具有开口的一系列同心圆，以在贮槽入口与贮槽出口之间形成多个圆形流动路径。

图4描绘了吸收器设备的一部分的实施方式。该图描绘了吸收区段的下部和贮槽。贮槽360包括多个挡板330，所述多个挡板布置成在贮槽入口310与贮槽出口320之间形成流动路径。图4示出了用于将贮槽与吸收区段分开的塔盘350的可能构造。气体入口380定位在塔盘350上方。在该实施方式中，另一个塔盘370定位在气体入口上方以收集脂肪吸收剂。塔盘370防止液体直接落在气体入口装置上——这会引起进入吸收器的气体夹带液体。脂肪吸收剂被收集在塔盘370上，然后经由降液管、溢流堰、管道或其他类型的导管传递到贮槽入口310。与气体一起进入的任何冷凝物将收集在塔盘350上，并经由入口310被引导到贮槽。

图5描绘了吸收器设备的一部分的另一实施方式。图5中所示的特征件以与图4中所示的相同特征件以相同的方式运行。图5示出了这样的实施方式，其中，脂肪吸收剂与来自进料的任何冷凝物一起被收集在塔盘350上。然后将来自塔盘350的所有液体经由贮槽入口310进料到贮槽。

Claims (14)

1.一种用于由烯烃制备亚烷基二醇的工艺，所述工艺包括以下步骤：

a.通过气体入口将包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物供应到环氧烷烃吸收器，所述吸收器包括竖向堆叠的塔盘的吸收区段和在所述吸收器底部的贮槽，并且允许所述气体组合物向上传递通过所述吸收区段；

b.向所述吸收区段的顶部供应贫吸收剂，并且允许所述贫吸收剂向下传递通过所述吸收区段；

c.在存在一种或多种促进羧化和水解的催化剂的情况下，使所述气体组合物与所述吸收区段中的塔盘上的贫吸收剂紧密接触；以及

d.从所述吸收区段抽出脂肪吸收剂，并且使所述脂肪吸收剂和任何液体冷凝物传递通过所述贮槽，其中，所述贮槽包括一个或多个挡板，所述一个或多个挡板限定了在所述一个或多个挡板之间的在贮槽入口与贮槽出口之间近似于活塞流的流动路径。

2.如权利要求1所述的工艺，其中，所述脂肪吸收剂和任何液体冷凝物被收集在所述气体入口下方的塔盘上。

3.如权利要求1所述的工艺，其中，所述脂肪吸收剂被收集在所述气体入口上方的塔盘上，并且任何液体冷凝物被收集在所述气体入口下方的塔盘上。

4.如权利要求2至3中任一项所述的工艺，其中，所述气体入口下方的塔盘在所述贮槽的紧上方，并且将所述贮槽与所述吸收器的其余部分分开。

5.如权利要求1所述的工艺，其中，所述贮槽包括至少两个挡板。

6.如权利要求1所述的工艺，其中，所述环氧烷烃包括环氧乙烷(EO)，并且在离开所述贮槽的所述脂肪吸收剂中的EO的量小于100ppm。

7.如权利要求1所述的工艺，还包括在所述贮槽出口的下游的加热器，以将所述脂肪吸收剂物流加热到130至170℃范围内的温度。

8.一种用于反应性吸收包含环氧烷烃、烯烃、氧气、二氧化碳和水蒸气的气体组合物的吸收器设备，所述吸收器设备包括吸收区段和贮槽，所述吸收区段含有竖向堆叠的塔盘，

其中，所述吸收区段具有

i.用于所述吸收区段的顶部处的液体贫吸收剂的入口，

ii.用于所述吸收区段的下方的所述气体组合物的入口，

iii.用于收集所述贮槽的上方的脂肪吸收剂的塔盘，以及

iv.用于所述吸收区段的顶部处的未被吸收的气体的出口；并且

其中，所述贮槽具有

i.用于来自所述吸收区段的脂肪吸收剂和任何液体冷凝物的贮槽入口，

ii.用于脂肪吸收剂的贮槽出口，以及

iii.一个或多个挡板，所述一个或多个挡板定位在所述贮槽中以形成在所述一个或多个挡板之间的在所述贮槽入口与所述贮槽出口之间近似于活塞流的流动路径。

9.如权利要求8所述的设备，其中，用于收集脂肪吸收剂的塔盘与所述贮槽入口直接流体连通。

10.如权利要求8至9中任一项所述的设备，其中，所述贮槽通过板或塔盘与所述吸收区段开。

11.如权利要求10所述的设备，其中，所述塔盘是烟囱式塔盘，所述烟囱式塔盘具有在所述塔盘中的贮槽入口和多个开口，所述贮槽入口和多个开口允许气体从所述贮槽传递进入所述吸收区段。

12.如权利要求8所述的设备，其具有多于一个的挡板，其中，所述挡板被定位成彼此平行，或者其中，所述挡板被定位成形成螺旋。

13.如权利要求8所述的设备，其中，所述一个或多个挡板中的至少一个包括在所述挡板的端部附近的条带，所述条带与所述挡板成一定角度。

14.如权利要求8所述的设备，其中，所述贮槽包括至少两个挡板。