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《環(huán)氧丙烷的幾種生產工藝及市場分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、一環(huán)氧丙烷的幾種生產工藝及對比環(huán)氧丙烷,又名氧化丙烯,英文名稱propyleneoxide(P0)。它是一種無色、具有醚類氣味的低沸易燃液體。工業(yè)產品為兩種旋光異構體的外消旋混合物。凝固點一112.13℃,沸點34.24℃,相對密度0.859。與水部分混溶,與乙醇、乙醚混溶,并與二氯甲烷、戊烷、戊烯、環(huán)戊烷、環(huán)戊烯等形成二元共沸物。有毒,對人體有刺激性。環(huán)氧丙烷(P0)是一種重要的有機化工產品,也是丙烯系列產品中僅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大衍生物,同時也是一種重要的基本有機化工原料。環(huán)氧丙烷具有廣泛的用途,主要用于生產聚醚多元醇(PPG
2、)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、異丙醇胺、輕丙基甲基纖維素醚、輕丙基纖維素醚等,也是非離子表面活性劑、油田破乳劑、農藥乳化劑、溶劑、增塑劑、潤滑劑、阻燃劑等的主要原料。廣泛應用于化工、輕工、醫(yī)藥、食品和紡織等行業(yè)。目前生產環(huán)氧丙烷的主要工業(yè)生產工藝有氯醇法,共氧化法和直接氧化法(HPPO)。國內只有氯醇法和共氧化法,按年產量計算氯醇法占74%,共氧化法占24%。國內目前還沒有直接氧化法的裝置?! 鴥拳h(huán)氧丙烷的年產能與需求對照表 單位:萬噸年份2007200820092010產能90.5115130155需求75101110130
3、 環(huán)氧丙烷PO的生產工藝較多,目前國內外已工業(yè)化的主要有:氯醇化法、共氧化法和過氧化氫氧化法(簡稱HPPO法),其中共氧化法又可以分為乙苯法和異丁烷法兩種。根據2007年世界PO生產能力統(tǒng)計,氯醇化法占總生產能力的40.3%,共氧化法占51.5%,HPPO法占5%。在共氧化法中,乙苯法占世界總生產能力的24.9%,異丁烷法占26.6%。 1、直接氧化法:丙烯用雙氧水直接氧化制環(huán)氧丙烷。催化劑為TS-1,鈦硅分子篩。2、共氧化法:以異丁烷或乙苯作為氧的載體,預先制成有機過氧化物,然后與丙烯反應制環(huán)氧丙烷。?3、?氯醇法或氯堿法:丙烯通過
4、氯醇化過程用鹵素氧化制環(huán)氧丙烷。據估計每生產1噸PO伴生2.1t,至少43t的廢水排放?! 竟に嚤容^】一、???PO三種工藝路線比較表一:基本情況工藝類別原料成本億/萬tPO廢水噸/tPO副產物/tPO缺點氯醇法2.1043噸CaCl2二氯丙烷1、廢水量大2、副產物廉價3、設備腐蝕嚴重共氧化法2.77/4.69約1噸叔丁醇或苯乙烯1、工藝路線長。2、投資大。(50-60億)HPPO1.1約1噸無1、H2O2需配套 從上表容易看出,直接氧化法較氯醇法,技術先進,無副產物,環(huán)境友好,而且裝置投資少。表二:優(yōu)缺點比較生產方法優(yōu)點缺點
5、氯醇法歷史悠久,工藝成熟設備易腐蝕工藝流程短,操作彈性大廢水量大選擇性好,收率高氯氣消耗多生產比較安全副產二氯丙烷丙烯純度要求不高廢渣量大共氧化法廢水量少廢水處理困難設備無腐蝕工藝流程長副產品經濟價值高原料品種多丙烯純度要求高生產大量聯(lián)產品建設投資大HPPO三廢少工業(yè)化時間短投資少工藝待完善無聯(lián)產品工藝流程短二、???EOPO直接氧化法比較1、乙烯完成氧化的速率常數(shù)是其直接氧化的2.3倍,丙烯完全氧化的速率常數(shù)是其直接氧化的25倍;2、?乙烯完全氧化的活化能高于其直接氧化的活化能,丙烯完全氧化的活化能卻低于其直接氧化的活化能。因此,P
6、O直接氧化法的工業(yè)開發(fā)較EO直接氧化法,技術難度大很多?!炯杉夹g】 由于高濃度的H2O2無法長距離運輸,必須現(xiàn)場配套提供。資料顯示的一種方法為乙基蒽醌(或叔丁基蒽醌與乙基蒽醌的混合物)(QH2)與分子氧、丙烯在TS-1催化作用下,集成反應生成環(huán)氧丙烷,Q通過加氫還原完成反應循環(huán)。QH2+?O2→Q+H2O2H2O2+?CH3CH=CH2→???PO??+H20Q+?H2→QH2集成工藝的環(huán)氧丙烷收率為78%。(1)氯醇法 氯醇法生產歷史悠久,工業(yè)化已有60多年,以美國陶氏化學(DowChemical)公司的氯醇法為代表。氯醇法的
7、主要工藝過程為丙烯氯醇化、石灰乳皂化和產品精制,其特點是生產工藝成熟、操作負荷彈性大、選擇性好,對原料丙烯的純度要求不高,從而可提高生產的安全性,建設投資少。由于固定資產投入少,產品成本較低,其產品具有較強的成本競爭力。目前世界環(huán)氧丙烷約40%的產能為氯醇法?! ÷却挤ǖ娜秉c是水資源消耗大,產生大量廢水和廢渣,每生產1t環(huán)氧丙烷產生40~50t含氯化物的皂化廢水和2t以上的廢渣,該廢水具有溫度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和懸浮物含量高的“五高”特點,難以處理。同時,氯醇法還消耗大量高能耗的氯氣和石灰原料,而氯和鈣在廢水和廢渣中
8、排放掉,生產過程中產生的次氯酸對設備的腐蝕也比較嚴重。 中國環(huán)氧丙烷生產始于20世紀60年代,采用自行開發(fā)的氯醇法工藝路線。20世紀80年代末和90年代初,中國先后引進了日本旭硝子公司、三井東壓公司、昭和