環(huán)氧丙烷的幾種生產(chǎn)工藝及市場(chǎng)分析

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1、一環(huán)氧丙烷的幾種生產(chǎn)工藝及對(duì)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(gòu)體的外消旋混合物。凝固點(diǎn)一112.13℃，沸點(diǎn)34.24℃，相對(duì)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(duì)人體有刺激性。環(huán)氧丙烷(P0)是一種重要的有機(jī)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(shí)也是一種重要的基本有機(jī)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)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、異丙醇胺、輕丙基甲基纖維

2、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(yīng)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(jì)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(duì)照表　　　單位：萬噸年份2007200820092010產(chǎn)能90.5115130155需求75101110130　　　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

3、法)，其中共氧化法又可以分為乙苯法和異丁烷法兩種。根據(jù)2007年世界PO生產(chǎn)能力統(tǒng)計(jì)，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%?！?、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(yù)先制成有機(jī)過氧化物，然后與丙烯反應(yīng)制環(huán)氧丙烷。?3、?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(jì)每生產(chǎn)1噸PO伴生2．1t，至少43t的廢水排放。　　　　【工藝比較】一、???PO三種工藝路線比較表一：基本情況工藝類別原

4、料成本億/萬tPO廢水噸/tPO副產(chǎn)物/tPO缺點(diǎn)氯醇法2.1043噸CaCl2二氯丙烷1、廢水量大2、副產(chǎn)物廉價(jià)3、設(shè)備腐蝕嚴(yán)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(shù)先進(jìn)，無副產(chǎn)物，環(huán)境友好，而且裝置投資少。表二：優(yōu)缺點(diǎn)比較生產(chǎn)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氯醇法歷史悠久，工藝成熟設(shè)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(chǎn)比較安全副產(chǎn)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(shè)備無腐蝕工藝流程長副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高原料品種多丙烯

5、純度要求高生產(chǎn)大量聯(lián)產(chǎn)品建設(shè)投資大HPPO三廢少工業(yè)化時(shí)間短投資少工藝待完善無聯(lián)產(chǎn)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，PO直接氧化法的工業(yè)開發(fā)較EO直接氧化法，技術(shù)難度大很多?！炯杉夹g(shù)】　　　由于高濃度的H2O2無法長距離運(yùn)輸，必須現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)生成環(huán)氧丙烷，Q通過加氫還

6、原完成反應(yīng)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(xué)（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(diǎn)是生產(chǎn)工藝成熟、操作負(fù)荷彈性大、選擇性好，對(duì)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(shè)投資少。由于固定資產(chǎn)投入少，產(chǎn)品成本較低，其產(chǎn)品具有較強(qiáng)的成本競(jìng)爭力。目前世界環(huán)氧丙烷約40%的產(chǎn)能為氯醇法?！　÷却挤ǖ娜秉c(diǎn)是水資源消耗大，產(chǎn)生大量廢水和廢渣，每生產(chǎn)1t環(huán)

7、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(diǎn)，難以處理。同時(shí)，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(duì)設(shè)備的腐蝕也比較嚴(yán)重。　　中國環(huán)氧丙烷生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代，采用自行開發(fā)的氯醇法工藝路線。20世紀(jì)80年代末和90年代初，中國先后引進(jìn)了日本旭硝子公司、三井東壓公司、昭和