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环氧丙烷生产工艺(环氧丙烷生产工艺流程)

工业如何生产环氧丙烷?我国的方法是什么?详细的工艺过程?丙烯直接氧化可行吗?为什么?

工业如何生产环氧丙烷?我国的方法是什么?详细的工艺过程?丙烯直接氧化可行吗?为什么?

环氧丙烷制备

1.丙烯、氯气与水于常压、60 °C加成产生氯丙醇,后者经氢氧化钙处理、凝缩、蒸馏,得到环氧丙烷。

2.乙苯、异丁烷或异丙苯氧化产生有机过氧化物如氢过氧化乙苯、叔丁基氢过氧化物或氢过氧化异丙苯等,再在环烷酸钼催化下与丙烯进行环氧化反应生成环氧丙烷。

生产方法

环氧丙烷是重要的丙烯衍生物,每年约7%的丙烯用于环氧丙烷生产。生产工艺主要有氯醇化法、共氧化法(也称间接氧化法)和直接氧化法。目前世界生产环氧丙烷的主要工业化方法为氯醇化法和共氧化法,其中共氧化法又分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。近几年,异丙苯氧化法和过氧化氢直接氧化法已开发成功并先后实现工业化生产,以氧气作为氧化剂的直接氧化法也在开发中。

(1) 氯醇法

氯醇法生产历史悠久,工业化已有60多年,以美国陶氏化学(DowChemical)公司的氯醇法为代表。氯醇法的主要工艺过程为丙烯氯醇化、石灰乳皂化和产品精制,其特点是生产工艺成熟、操作负荷弹性大、选择性好,对原料丙烯的纯度要求不高,从而可提高生产的安全性,建设投资少。由于固定资产投入少,产品成本较低,其产品具有较强的成本竞争力。目前世界环氧丙烷约40%的产能为氯醇法。

氯醇法的缺点是水资源消耗大,产生大量废水和废渣,每生产1t环氧丙烷产生40~50t含氯化物的皂化废水和2t以上的废渣,该废水具有温度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和悬浮物含量高的“五高”特点,难以处理。同时,氯醇法还消耗大量高能耗的氯气和石灰原料,而氯和钙在废水和废渣中排放掉,生产过程中产生的次氯酸对设备的腐蚀也比较严重。

中国环氧丙烷生产始于20世纪60年代,采用自行开发的氯醇法工艺路线。20世纪80年代末和90年代初,中国先后引进了日本旭硝子公司、三井东压公司、昭和电工公司和美国陶氏公司氯醇法技术,锦化化工、山东滨化、中石化上海高桥石化、天津大沽化工等企业环氧丙烷装置建成投产后取得了较好的经济效益,生产水平得到较大提高。目前,除中海壳牌25万t/a环氧丙烷装置采用共氧化法外,国内现有80%的环氧丙烷产能使用氯醇法。

(2)共氧化法

共氧化法又称哈康法,包括异丁烷共氧化法和乙苯共氧化法2种,分别由异丁烷或乙苯与丙烯进行共氧化反应,生成叔丁醇或苯乙烯,同时联产环氧丙烷。

共氧化法由美国奥克兰公司开发,现为美国莱昂德尔(Lyondell,也译为利安德)公司所有。共氧化法克服了氯醇法的腐蚀大、污水多等缺点,具有产品成本低(联产品分摊成本)和环境污染较小等优点。自1969年工业化以来,在世界范围发展迅速,目前,共氧化法环氧丙烷产能已占世界总产能的55%左右。

共氧化法的缺点是工艺流程长,原料品种多,丙烯纯度要求高,工艺操作在较高的压力下进行,设备材质多采用合金钢,设备造价高,建设投资大。同时,环氧丙烷在共氧化法生产中,只是1个产量较少的联产品,每吨环氧丙烷要联产2.2~2.5t苯乙烯或2.3t叔丁醇,原料来源和产品销售相互制约因素较大,必须加以妥善解决,只有环氧丙烷和联产品市场需求匹配时才能显现出该工艺的优势。此外,共氧化法产生的污水含COD也比较高,处理费用约占总投资的10%。

国内环氧丙烷生产一直采用氯醇法工艺。2006年3月,随着中海壳牌年产25万t环氧丙烷装置投产,环氧丙烷生产格局发生一定变化。中海壳牌项目是目前国内最大的1套环氧丙烷装置,也是唯一采用环氧丙烷/苯乙烯共氧化联产法工艺的环氧丙烷装置。预计2009年底,Lyondell与中石化合资在镇海建设的28万t/a共氧化法环氧丙烷生产装置将建成投产。

(3) 异丙苯氧化法

异丙苯氧化法由日本住友(Sumitomo)化学公司开发,采用钛基催化剂的固定床反应器,以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,CHP使丙烯环氧化得到环氧丙烷和二甲基苄醇,后者脱水为α-甲基苯乙烯,然后再加氢生成异丙苯,异丙苯氧化成CHP后循环使用。

异丙苯氧化法实际是共氧化法的1种改进,与共氧化法的主要区别在于使用异丙苯替代了乙苯,并且异丙苯循环使用,不产生联产品。由于该工艺无需联产苯乙烯所需的辅加设备,装置投资费用比共氧化法约低1/3,也无需使用氯气的氯醇法工艺所需的防腐设备。2003年5月,住友化学公司投资1亿多美元,在日本千叶建成采用其独有异丙苯氧化法工艺的20万t/a环氧丙烷装置。此外,住友与沙特阿拉伯-美国石油公司(SaudiAramco)在沙特的合资企业也将采用住友异丙苯氧化法技术建设20万t/a的环氧丙烷装置。

(4) (HPPO法)

过氧化氢真接氧化法(HPPO法)是由过氧化氢(双氧水)催化环氧化丙烯制环氧丙烷的新工艺,生产过程中只生成环氧丙烷和水,工艺流程简单,产品收率高,没有其他联产品,基本无污染,属于环境友好的清洁生产系统。

目前过氧化氢真接氧化法工艺分别由赢创工业集团(原德固萨,Degussa)与伍德(Uhde)公司、陶氏化学和巴斯夫(BASF)公司联合开发和工业化推广。

2001年,赢创工业集团和伍德公司在德国法兰克福建设了1套过氧化氢法试验性装置,测试最佳催化剂和测定临界参数,并开始对技术进行工业化设计。2003年,赢创推出该技术的商业化工艺包。

2006年5月,韩国环氧丙烷和聚酯薄膜生产商SKC公司从赢创和伍德购买专利,开始在韩国蔚山建设世界第1套过氧化氢法环氧丙烷装置,该装置生产规模为10万t/a,2008年7月已建成投产,生产运行良好。赢创工业集团正在与俄罗斯天然气寡头Gazprom的子公司Sibur谈判,计划在俄罗斯建设过氧化氢和环氧丙烷联合生产装置。

2001年,陶氏化学从EniChem公司购买了利用过氧化氢作为氧化剂来生产环氧丙烷的实验室技术,还包括在意大利的1套试验装置。2003年,陶氏化学和巴斯夫开始合作开发过氧化氢法技术并将其商业化。2006年,陶氏化学与巴斯夫公司共同宣布在比利时安特卫普合资建设30万t/a过氧化氢法环氧丙烷装置,计划于2009年初建成投产。2008年6月,陶氏化学与泰国SiamCement集团(SCG)合资建立的SCG-DOW集团在泰国的环氧丙烷装置动工,使用陶氏与巴斯夫联合开发的过氧化氢法工艺,产能为39万t/a,该项目预计将于2011年投入运营。陶氏化学还计划2010年在瑞士开工建设38万t/a过氧化氢法环氧丙烷项目。

中国大连化学物理研究所也从事过氧化氢法技术的研究。2002年,大连化物所与中石化签订了中试合作合同,2005年上半年大连化物所“反应控制相转移催化丙烯氧化制环氧丙烷小试研究”通过了由中石化组织的技术鉴定。2008年8月,大连化物所研发的双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷技术通过了由辽宁省科技厅组织的鉴定。

(5)氧气直接氧化法

美国Lyondell公司正在开发将丙烯、氢气、氧气转化为环氧丙烷的直接氧化技术,使用1种由钯和钛的硅酸盐组成的双功能催化剂,用氢和氧产生过氧化氢后立即将丙烯转化为环氧丙烷,整个工艺过程在1台反应器内完成。该公司在美国建有1套实验装置,以进一步将此工艺推向工业化。目前该工艺尚处于试验阶段。

氯醇法制备环氧丙烷的详细流程

氯醇法制备环氧丙烷的详细流程

采用氯丙醇水解法(氯醇法)和共氧化法制备。前者由氯气和水配制成次氯酸,丙烯与次氯酸反应得到氯丙醇,再与熟石灰(或烧碱)反应生成环氧丙烷,然后用普通的精馏方法分离,得到精环氧丙烷。

环氧丙烷是一种非常重要的基础化工原料,此前的工业生产方法主要有氯醇法、共氧化法。氯醇法消耗大量氯气,设备腐蚀和环境污染严重。共氧化法以乙苯或异丁烷自动氧化生成的烷基过氧化氢为氧源,使丙烯催化环氧化,生成环氧丙烷及大量联产品,生产过程复杂且建厂投资巨大。

双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷新技术与氯醇法的原料成本基本相当,但是传统的氯醇法生产1吨产品会产生42吨废水及大量废渣;而采用新方法生产1吨产品只产生1吨废水,是氯醇法的四十分之一,且基本没有废渣。两者相比,新方法的环保优势更适合可持续发展的国家战略需求。

过氧化氢法直接氧化法制环氧丙烷反应器一般是什么反应器

过氧化氢法直接氧化法制环氧丙烷反应器一般是什么反应器

使用的为流化床环流主反应器

该工艺流程中物料先在流化床环流主反应器和淤浆搅拌副反应器中反应后,浆态混合物料送入闪蒸罐中除去未反应丙烯,闪蒸罐流出的浆态物料送往催化剂膜分离器后实现催化剂的分离,环氧丙烷、甲醇和副产物经过相应的蒸馏塔完成分离提纯,回收的溶剂甲醇吸收未反应的含氧气丙烯后送往流化床环流主反应器继续作为反应介质,主要通过反应介质自身的循环和丙烯气体的推动力来实现对反应体系的搅拌,该工艺具有能耗低、反应器压力低、避免分离器堵塞、生产稳定、催化剂损失少且易于再生、污染物少、原料转化率高、产物收率高和容易实现连续生产等优点。

本工艺中主要是由反应器,闪蒸罐,外冷凝器,蒸馏塔,膜分离器、贮罐和吸收器等构成的双氧水直接氧化丙烯连续生产环氧丙烷的工艺流程。该工艺主要包括四个工序:1、反应工序;2、环氧丙烷提纯工序;3、催化剂分离提浓工序;4、甲醇与含氧丙烯的回收和副产物的分离工序。

环氧丙烷生产用不用反应釜

要用反应釜. 1.丙烯、氯气与水于常压、60 °C加成产生氯丙醇,后者经氢氧化钙处理、凝缩、蒸馏,得到环氧丙烷. 2.乙苯、异丁烷或异丙苯氧化产生有机过氧化物如氢过氧化乙苯、叔丁基氢过氧化物或氢过氧化异丙苯等,再在环烷酸钼催化下与丙烯进行环氧化反应生成环氧丙烷.

丙烷如何生产

石油炼制过程中得到的石油气中含有丙烷.是液化石油气的主要成分.

环氧丙烷开环聚合的反应式

请教丙烯氧化制环氧丙烷.

氯醇法在我国已经普遍应用,但水污染严重,而双氧水氧化投资少,环保清洁,但工艺过新,在中国还未应用,建议采用改良氯醇法.

环氧氯丙烷的生产方法

环氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot用盐酸处理粒甘油,然后用碱液水解时首先发现的。20世纪60年代前后,为适应环氧树脂生产发展的需求,环氧氯丙烷开始以氯丙烯为原料作为主要产品进行生产。工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法两种。前者由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产,当前世界上90%以上的环氧氯丙烷采用该方法进行生产。后者由前苏联科学院以及日本昭和电工公司于20世纪80年代分别开发成功。

生物柴油衍生副产甘油的大量产出,甘油路线生产环氧氯丙烷工艺成本上得以可行。该路线突出的优势是绿色环保,三废量较丙烯法得到极大减少,东营赫邦化工、索尔维、江苏扬农、益海嘉里、山东民基化工等企业是该工艺路线的领军者。

危险性 摄取,吸入及皮肤吸收有毒。刺激性强烈。可能会致癌。在空气中容许量2ppm。易燃,中度着火危险性。

丙烯 加什么生成环氧丙烷

氧化的结果

举例说明绿色化学中绿色催化的作用(与传统工艺相比较阐述其优点)

一 分子筛催化剂 分子筛是一种多功能的催化剂,它可作为酸性催化剂,对反应原料和产物也有筛分作用。最初的分子筛是天然沸石,即Si和Al组成的晶体化合物;目前,分子筛还可以是杂原子分子筛,可以由P,B,Ti等和Si或Al组成,已广泛用于石油化工和精细化工生产中。 1 在萘的烷基化反应中 以丝光沸石为催化剂,不但可以避免传统催化剂AlCl3或磷酸对环境的污染,而且还可以取代传统的磷酸或AlCl3,使2,6-和2,7-二羧基萘异构体的比例从1:1提高到2.9:1。 2 ZSM-5分子筛催化 直接把苯气相氧化成苯酚。 产率可达99%,副产物是无毒害的氮气。旧工艺以异丙苯氧化成过氧化异丙苯,再经过酸水解成苯酚和丙酮,不但原子利用率低,而且产生大量含酚和含盐的废水。 3 钛硅分子筛催化剂 钛硅分子筛催化剂以及化学修饰的无机介孔材料,由于具有良好的热稳定性而成为新研究热点。 如环氧丙烷的生产,传统工艺为: 反应不仅以有毒的氯气为原料,而且还伴生大量的氯化钙废水。 以钛硅分子筛为催化剂,丙烯与H2O2可经一步反应生成环氧丙烷: 由于生成的副产物是水,因此不会污染环境。 二 石墨催化剂 石墨具有良好的热稳定性、膨胀性、层状结构及允许外来分子嵌入,已成功地用作取代、加成、重排和氧化还原等的催化剂。 1 烷基化 2 双烯加成 以石墨为支持剂,在微波作用下,Diels- Alder反应比传统反应条件温和,速度快,产率和立体选择性高。 3 还原反应 芳香族、脂肪族硝基化合物,在石墨催化下,用水合肼作还原剂,几乎定量生成相应的胺。

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