具体实施方式

本文提供了干燥包括环氧丙烷和水的流的方法。如本文所用，术语″干燥″是指移除流中存在的至少一部分水。在一些实施方案中，本文所述的方法能够以能量高效的方式干燥环氧丙烷，特别是与其他方法相比。本文所述的方法的实施方案最低程度地或不影响环氧丙烷，包括其反应性和/或化学结构。

在一些实施方案中，本文的方法可包括提供包括环氧丙烷和第一量的水的第一流；以及使所述第一流与多个分子筛接触以形成包括环氧丙烷和第二量的水的第二流，其中所述第一量的水大于所述第二量的水。

第一流与多个分子筛的接触可以通过任何技术实现。在一些实施方案中，多个分子筛可以在具有入口和出口的贮存器中，并且第一流与多个分子筛的接触包括将第一流进料到贮存器的入口中。当多个分子筛在贮存器中时，所得设备在本文中可称为″分子筛干燥单元″。可以通过诸如泵的设备来执行和/或辅助将第一流进料到贮存器的入口中。

贮存器可具有任何形状。在一些实施方案中，该贮存器是圆柱形的。在一些实施方案中，贮存器是圆柱形的，并且具有一个或多个锥形端部。贮存器还可具有足以容纳多个分子筛的任何体积。在一些实施方案中，贮存器的体积等于或超过多个分子筛占据的最小体积的约0.1％至约10％。

贮存器可具有入口和出口。贮存器可具有第一端和第二端，并且入口和出口可分别设置在第一端和第二端处或附近。在一些实施方案中，入口和出口位于增加和/或最大化流在贮存器中的停留时间、增加和/或最大化与流接触的分子筛的百分比或其组合的位置。

图1描绘了分子筛干燥单元的实施方案。图1的分子筛干燥单元100包括贮存器110，在该实施方案中，其由透明材料(例如玻璃、塑料等)制成。贮存器110是圆柱形的，并具有锥形端部111。贮存器110还包括设置在贮存器110的相对端的入口120和出口130。在贮存器110中有多个分子筛160。尽管多个分子筛160所占据的体积大致对应于贮存器110的体积，但其他配置也是可能的。例如，在其他实施方案中，多个分子筛160可占据贮存器110的体积的一部分(例如，1/2、3/4等)。包括环氧丙烷和第一量的水的第一流140经由入口120进料到贮存器110中，并且包括环氧丙烷和第二量的水的第二流150经由出口130离开贮存器110。

第一流可以有效干燥流的任何速率进料到贮存器的入口中。速率可以是静态的、动态的或其组合。例如，可以在方法的第一部分期间以静态速率进料第一流，然后可以在方法的第二部分期间降低速率。

在一些实施方案中，第一流在入口中进料的速率有效实现约0.01hr^-1至约1.0hr^-1的空速(第一流的质量流速/多个分子筛的质量)。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.1hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.2hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.3hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.4hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.5hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.6hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.7hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.8hr^-1至约1.0hr^-1的空速。在一些实施方案中，第一流在入口进料的速率有效实现约0.9hr^-1至约1.0hr^-1的空速。

当多个分子筛在贮存器中时，贮存器可经受任何温度和/或任何压力。在一些实施方案中，在本文所述的方法期间，贮存器处于环境温度。当不努力影响贮存器的温度时，贮存器处于环境温度；例如，贮存器不放置在加热或冷却设备中或附近。应当注意，当水分子吸附到多个分子筛上时，可以通过吸附热来改变贮存器的温度。由于吸附热，如本文所定义的环境温度下的贮存器可具有略高于使用贮存器的环境温度的温度。因此，如本文所用，短语″环境温度″包括[1]当不努力改变贮存器的温度时贮存器的温度，和[2]由本文所述工艺的一个或多个特征产生的温度，例如当水分子吸附到多个分子筛时产生的吸附热。

在一些实施方案中，贮存器经受大于环境温度的温度。高于环境温度的温度可以通过任何技术来实现，例如将贮存器放置在加热设备中或加热设备附近。加热设备可包括其中至少部分地浸没贮存器的加热油浴、邻近和/或接触贮存器外表面的至少一部分的加热包裹物、置于贮存器附近的热源，或其组合。

在一些实施方案中，该贮存器经受小于环境温度的温度。小于环境温度的温度可以通过任何技术来实现，例如将贮存器放置在冷却设备中或附近。冷却设备可以包括冷却浴(例如，冰浴)，其中贮存器至少部分地浸没，冷却源放置在贮存器处或贮存器附近，或其组合。

本文所述方法中使用的多个分子筛可以再生。如本文所用，术语″再生的(regenerated)″、″再生的(regenerating)″、″再生的(regeneration)″等是指消除或减少吸附到多个分子筛上的水的量。分子筛的再生可以增加它们的有效性，因为再生可以增加水分子可以吸附的分子筛的面积。

在一些实施方案中，所述多个分子筛的再生包括(i)在一定温度下加热所述多个分子筛有效再生所述多个分子筛的时间，(ii)在真空下在所述温度下加热所述多个分子筛有效再生所述多个分子筛的时间，(iii)在所述温度下加热所述多个分子筛有效再生所述多个分子筛的时间并使所述多个分子筛与载气接触，或(iv)其组合。载气可以是惰性气体、干燥(或接近干燥)气体或其组合。例如，可以使用氮气(N₂)、氩气或其组合。

第一流

本文所述的方法可包括提供包括环氧丙烷和第一量的水的第一流。

第一流可以是通过化学工艺产生的流，例如产生环氧丙烷作为产物或副产物的化学工艺。

不希望受任何特定理论的束缚，据信在可发生相分离之前，环氧丙烷和水的混合物可包括最多约12.6wt.％的水。因此，在本文所述的第一流中，环氧丙烷与第一量的水的重量比可为约87.4∶12.6至约99.999∶0.001。

在一些实施方案中，对于第一流，环氧丙烷与第一量的水的重量比为约88∶12至约99∶1。在一些实施方案中，对于第一流，环氧丙烷与第一量的水的重量比为约90∶10至约99∶1。在一些实施方案中，对于第一流，环氧丙烷与第一量的水的重量比为约95∶5至约99∶1。在一些实施方案中，对于第一流，环氧丙烷与第一量的水的重量比为约97∶3至约99∶1。

在一些实施方案中，第一流包括至少一种第三化合物(即除环氧丙烷和水之外的化合物)。所述至少一种第三化合物可包括不会不期望地影响本文所述方法的任何化合物。

在一些实施方案中，第一流包括有机化合物(即除环氧丙烷之外的有机化合物)。有机化合物可以包括一种或多种烃(例如，C₄-C₆烃，如2-甲基-戊烷)、一种或多种含氧化合物(例如，丙醛、甲醇、丙酮、甲酸甲酯和醛)，或其组合。有机化合物在第一流中的存在量可以为第一流的约0.001wt.％至约10wt.％，第一流的约0.001wt.％至约8wt.％，第一流的约0.001wt.％至约6wt.％，第一流的约0.001wt.％至约5wt.％，第一流的约0.001wt.％至约4wt.％，第一流的约0.001wt.％至约2wt.％，或第一流的约0.001wt.％至约1wt.％。

在一些实施方案中，有机化合物是极性有机化合物，例如丙酮。在一些实施方案中，有机化合物是非极性有机化合物，例如烃。例如，烃可以包括2-甲基-戊烷。在一些实施方案中，有机化合物包括至少一种极性有机化合物和至少一种非极性有机化合物。在一些实施方案中，本文所述的方法不受第一流中有机化合物(即除环氧丙烷之外的有机化合物)的存在的不期望的影响。

在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约0.001wt.％至约12wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约12wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约10wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约8wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约5wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约4wt.％。在一些实施方案中，第一流中的第一量的水构成第一流的约1wt.％至约3wt.％。

第二流

本文所述的方法可以产生包括环氧丙烷和第二量的水的第二流。第一流中存在的第一量的水可以大于第二流中存在的第二量的水。在一些实施方案中，第一流和第二流可以是类似的，除了第一量的水和第二量的水之间的差异。

在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的0.1wt.％或更少。因此，第二流可以包括环氧丙烷和约0.1wt.％或更少的水；或者，第二流可以包括环氧丙烷、一种或多种第三化合物(例如除环氧丙烷之外的有机化合物)和约0.1wt.％或更少的水。

在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约10ppm至约500ppm。因此，第二流可以包括环氧丙烷和约10ppm至约500ppm水；或者，第二流可以包括环氧丙烷、一种或多种第三化合物(例如除环氧丙烷之外的有机化合物)和约10ppm至约500ppm水。在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约50ppm至约300ppm。在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约10ppm至约400ppm。在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约100ppm至约400ppm。在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约100ppm至约300ppm。在一些实施方案中，第二量的水构成第二流的约100ppm至约200ppm。

分子筛

如本文所用，短语″多个分子筛″是指多孔颗粒的集合，其中多孔颗粒被配置为吸附特定尺寸的分子(例如水分子)。短语″多个分子筛″包括但不限于由一个或多个单独的分子筛组成的整体结构。

在一些实施方案中，本文所述方法中使用的多个分子筛包括具有二氧化硅和氧化铝四面体的三维互连网络的结晶金属铝硅酸盐。

在一些实施方案中，多个分子筛包括平均孔径为约的″3A″分子筛。在一些实施方案中，多个分子筛包括平均孔径为约的″4A″分子筛。在一些实施方案中，多个分子筛包括平均孔径为约的″3A″分子筛和平均孔径为约的″4A″分子筛。

多个分子筛可以具有任何平均粒度和/或形状。在一些实施方案中，多个分子筛包括球形颗粒和/或类球形颗粒。在一些实施方案中，多个分子筛可具有类似的平均粒度。在一些实施方案中，多个分子筛可以具有类似的形状。在一些实施方案中，多个分子筛可以具有类似的平均粒度和类似的形状。在一些实施方案中，多个分子筛具有8目至12目(即1.68mm至2.38mm)的平均粒度。

多个分子筛在25℃下的初始水吸附容量可以为至少10wt.％、至少15wt.％、至少20wt.％、至少25wt.％、至少30wt.％、至少35wt.％或至少40wt.％。多个分子筛在25℃下的初始水吸附容量可以为约10wt.％至约40wt.％、约15wt.％至约40wt.％、约20wt.％至约40wt.％、约25wt.％至约40wt.％、约30wt.％至约40wt.％、或约35wt.％至约40wt.％。短语″初始水吸附容量″是指多个分子筛在第一次再生之前的水吸附容量。多个分子筛的第一次再生可以导致等于或小于初始水吸附容量的水吸附容量，并且每次随后的再生可以对水吸附容量具有类似的影响。在一些实施方案中，再生使先前经历一次或多次再生的多个分子筛的(i)初始水吸附容量或(ii)水吸附容量降低约0至约10％，或约0至约5％。

如本文所用，″PO90″通常包括至少90wt.％的环氧丙烷，1.5-3wt.％的水和一种或多种杂质(即除环氧丙烷之外的组分)。所述一种或多种杂质可包括：一个或多个：烃(例如C₄-C₆烃，如2-甲基-戊烷或异丁烯)、含氧化合物(例如丙醛、甲醇、丙酮、甲酸甲酯、醛或其组合)或其组合。

在本文提供的描述中，术语″包括″、″是″、″含有″、″具有″和″包括″以开放式方式使用，因此应解释为意指″包括但不限于″。当根据″包含″或″包括″各种要素或特征来要求保护或描述方法时，除非另有说明，否则所述方法还可″基本上由各种组分或特征组成″或″由各种组分或特征组成″。

术语″一个″、″一种″和″该″旨在包括多个替代方案，例如至少一个。例如，除非另有说明，否则″第一流″、″分子筛干燥单元″、″有机化合物″等的公开内容意指涵盖一种或多于一种第一流、分子筛干燥单元或有机化合物等的混合物或组合。

本文可公开各种数值范围。当申请人公开或要求保护任何类型的范围时，申请人的意图是单独地公开或要求保护这样的范围可以合理地涵盖的每个可能的数字，包括该范围的端点以及其中涵盖的任何子范围和子范围的组合，除非另有说明。此外，本文公开的范围的数值端点是近似的。作为代表性示例，申请人在一些实施方案中公开了第一流在入口中进料的速率有效实现约0.5hr^-1至约1.0hr^-1的空速。本公开应解释为涵盖约0.5hr^-1至约1.0hr^-1的值，并且进一步涵盖″约″0.6hr^-1、0.7hr^-1、0.8hr^-1和0.9hr^-1中的每一个，包括任何这些值之间的任何范围和子范围。

本文通过参考各种实施方案来说明本发明的实施方案，其不以任何方式解释为对其范围施加限制。相反，应当理解，在阅读本文的描述之后，本领域的普通技术人员可以想到各种其他方面、实施方案、修改和其等同物，而不偏离本实施方案的精神或所附权利要求的范围。因此，对于本领域技术人员来说，通过考虑说明书和这里公开的实施方案的实践，实施方案的其他方面将是显而易见的。

实施例

通过以下实施例进一步说明本方法，其不应以任何方式解释为对其范围施加限制。相反，应当理解，在阅读本文的描述之后，本领域的普通技术人员可以想到各种其他方面、实施方案、修改和其等同物，而不偏离本公开的精神或所附权利要求的范围。因此，通过考虑本文公开的方法的说明书和实践，本公开的其他方面对于本领域技术人员将是显而易见的。

实施例1-环氧丙烷的干燥

在该实施例中，通过混合环氧丙烷和水制备50g样品。在干燥之前，样品包括88.7wt.％的环氧丙烷和11.3wt.％的水。

将包括环氧丙烷(88.7wt.％)和水(11.3wt.％)的样品置于含有40g新鲜3A分子筛的玻璃瓶中。将玻璃瓶保持在环境温度和环境压力下；换句话说，没有压力施加到该单元上，并且该单元的温度没有增加到超过由吸附热引起的任何增加。

几小时后，样品中的水量降低至500ppm，然后在样品留在玻璃瓶中并与分子筛接触过夜后进一步降低至350ppm。

实施例2-环氧丙烷流的干燥

在该实施例中，用分子筛干燥单元干燥包括环氧丙烷和水的流。

在干燥之前，该流包括97wt.％的环氧丙烷和3wt.％的水。

该实施例的分子筛干燥单元包括含有60g的3A分子筛的圆柱形塔。

将含有环氧丙烷(97wt.％)和水(3wt.％)的流以3mL/分钟的速率泵送通过分子筛干燥单元。分子筛干燥单元在环境温度和环境压力下操作；换句话说，除了由流速赋予的压力之外，没有压力施加到该单元，并且该单元的温度没有增加到超过由吸附热赋予的任何增加。

在该实施例中总共进行四次运行，其中每次运行包括将400mL的流泵送通过分子筛干燥单元。第一次运行用新鲜分子筛进行，而第二次运行至第四次运行用废分子筛进行。当各流泵送通过分子筛干燥单元时，以图2所描绘的间隔测试流的水含量。

图2的结果表明，对于第一325mL流，流的水含量从3wt.％降低至约150ppm。结果表明，在将约350mL的流泵送通过分子筛干燥单元之后，分子筛的性能降低，从而提供关于应如何调节分子筛的质量以适应更大体积的流的指导。

实施例3-分子筛再生

在该实施例中再生实施例2的分子筛干燥单元的分子筛。在氮气吹扫下，将分子筛加热至260℃约12小时至约24小时。

如果温度大于260℃，可以采用增加的加热时间，或者相反地，如果温度小于260℃，可以采用减少的加热时间。

实施例4-环氧丙烷流的干燥

在该实施例中，用包括实施例3的再生分子筛的分子筛干燥单元干燥包括环氧丙烷和水的流。

在干燥之前，该流包括96.5wt.％的环氧丙烷、2.4wt.％的水、0.4wt.％的烃/异丁烯、0.34wt.％的2-甲基戊烷，以及0.35wt.％的其他烃/含氧化合物。

使用实施例2的分子筛干燥单元，并且该干燥单元包括已经通过实施例3的工艺再生的实施例2的分子筛。

将流以3mL/分钟的速率泵送通过分子筛干燥单元。分子筛干燥单元在环境温度和环境压力下操作；换句话说，除了由流速赋予的压力之外，没有压力施加到该单元，并且该单元的温度没有增加到超过由吸附热赋予的任何增加。

在该实施例中总共进行四次运行，其中每次运行包括将约550mL的流泵送通过分子筛干燥单元。第一次运行用新鲜分子筛进行，而第二次运行至第四次运行用废分子筛进行。当各流泵送通过分子筛干燥单元时，以图3所描绘的间隔测试流的水含量。

图3的结果表明，本实施例的再生分子筛的性能相对于实施例2的分子筛的性能得到改善。

实施例5-其他烃的影响

设计该实施例的测试以确定流中除环氧丙烷之外的一种或多种烃的存在是否可能不期望地影响水去除。

在该实施例中，测试了两类进料样品。第一类由″纯″进料样品组成，其中环氧丙烷和水占其重量的至少99.9％(在下表中表示为″PO″)。第二类由PO90组成，所述PO90具有如下表中提供的特定水含量，0.4wt.％烃/异丁烯、0.34wt.％2-甲基戊烷和0.35wt.％其他烃/含氧化合物，进料样品的余量为环氧丙烷(约96.4至约96.6wt.％)。

该实施例的测试的参数和结果示于下表中：

实施例5的结果

上述表格的数据表明，另外的有机化合物的存在没有不期望地影响该实施例的水去除。