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环氧丙烷是什么及其生产工艺
2015-10-27 09:24:48来源:元素商城

化学词典为您介绍环氧丙烷的制备方法及生产工艺技术,环氧丙烷又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷,为无色易燃液体,是非常重要的有机化合物原料。如今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。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。

环氧丙烷

环氧丙烷是什么

环氧丙烷化学性质活泼,易开环聚合,可与水、氨、醇、二氧化碳等反应,生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合,生成的聚合物通称聚醚多元醇。 

环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂、合成 甘油、有机酸等,可作为合成 树脂、泡沫塑料、 增塑剂及表面活性剂等化工原料;亦可作硝酸纤维素、氯乙烯、 醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等。

环氧丙烷生产工艺

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。如今世界环氧丙烷约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。如今,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。

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。

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