環(huán)氧丙烷的幾種生產(chǎn)工藝及市場分析[]

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1、環(huán)氧丙烷的幾種生產(chǎn)工藝及市場分析[1]一環(huán)氧丙烷的幾種生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品，也是丙烯系列產(chǎn)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(chǎn)聚醚多元醇(PPG)、丙

2、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(nóng)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(chǎn)環(huán)氧丙烷的主要工業(yè)生產(chǎn)工藝有氯醇法，共氧化法和直接氧化法（HPPO）。國內(nèi)只有氯醇法和共氧化法，按年產(chǎn)量計算氯醇法占74%，共氧化法占24%。國內(nèi)目前還沒有直接氧化法的裝置。國內(nèi)環(huán)氧丙烷的年產(chǎn)能與需求對照表單位：萬噸環(huán)氧丙烷PO的生產(chǎn)工藝較多，目前國內(nèi)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

3、據(jù)2007年世界PO生產(chǎn)能力統(tǒng)計，氯醇化法占總生產(chǎn)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(chǎn)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。(CH3)3C?OH3、氯醇法或氯堿法：丙烯通過氯醇化過程用鹵素氧化制環(huán)氧丙烷。據(jù)估計每生產(chǎn)1噸PO伴生2．1tCaCl2，至少43t的廢水排放。Cl2?H2O?HCL?HClO2C3H6?2HClO?CH3CHOHCH2Cl?CH3CH

4、ClCH2OHCH3CHOHCH2Cl?CH3CHClCH2OH?Ca（OH）2?2PO?CaCl?2H2O【工藝比較】PO三種工藝路線比較表一：基本情況從上表容易看出，直接氧化法較氯醇法，技術先進，無副產(chǎn)物，環(huán)境友好，而且裝置投資少。表二：優(yōu)缺點比較二、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，PO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)

5、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(chǎn)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。氯醇法的主要工藝過程為丙烯氯醇化、石灰乳皂化和產(chǎn)品精制，其特點是生產(chǎn)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(chǎn)的安全性，建設投資少。由于固定資產(chǎn)投入少，產(chǎn)

6、品成本較低，其產(chǎn)品具有較強的成本競爭力。目前世界環(huán)氧丙烷約40%的產(chǎn)能為氯醇法。氯醇法的缺點是水資源消耗大，產(chǎn)生大量廢水和廢渣，每生產(chǎn)1t環(huán)氧丙烷產(chǎn)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排放掉，生產(chǎn)過程中產(chǎn)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(chǎn)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、昭和電工公司和美國陶氏公司氯醇

7、法技術，錦化化工、山東濱化、中石化上海高橋石化、天津大沽化工等企業(yè)環(huán)氧丙烷裝置建成投產(chǎn)后取得了較好的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)水平得到較大提高。目前，除中海殼牌25萬t/a環(huán)氧丙烷裝置采用共氧化法外，國內(nèi)現(xiàn)有80%的環(huán)氧丙烷產(chǎn)能使用氯醇法。（2）共氧化法共氧化法又稱哈康法，包括異丁烷共氧化法和乙苯共氧化法2種，分別由異丁烷或乙苯與丙烯進行共氧化反應，生成叔丁醇或苯乙烯，同時聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷。共氧化法由美國奧克蘭公司開發(fā)，現(xiàn)為美國萊昂德爾（Lyondell，也譯為利安德）公司所有。共氧化法克服了氯