工藝路線樣本

1、四、環(huán)氧丙烷產(chǎn)品工藝規(guī)劃方案4.1產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)劃方案以丙烷、過氧化氫為原料，采用直接氧化法工藝，生產(chǎn)工業(yè)級(jí) 環(huán)氧丙烷，該工藝副產(chǎn)物為水。表4-1本項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品名稱試驗(yàn)方法規(guī)格（%）級(jí)別產(chǎn)量（萬噸/年）!環(huán)氧丙烷GB/T14491-100優(yōu)等品15注：該產(chǎn)量以年開工300天計(jì)表4-2 GB/T14491-工業(yè)用環(huán)氧丙烷標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱優(yōu)等品質(zhì)量指標(biāo)外觀透明液體，無可見機(jī)械雜質(zhì)色度（伯-鉆色號(hào)）/號(hào)W51酸度質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以乙酸計(jì)）%10.003密度(20/20C)g/m0.858-0.860水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.02環(huán)氧乙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 10.01醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以丙醛計(jì)）/%i 0.014.2產(chǎn)品工藝規(guī)劃

2、方案4.2.1基本工藝方案比較當(dāng)前世界上環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)主要有：氯醇法，共氧化法（主 要包括乙苯共氧化法（PO/SM法）,異丁烷共氧化法（PO/TAB法）, 直接氧化法（主要包括過氧化氫直接氧化法（HPPO法）,氧氣直接 氧化法，氧氣氫氣直接氧化法）。4.2.2原子利用率比較化學(xué)反應(yīng)追求的是反應(yīng)選擇性，可是即使反應(yīng)選擇性達(dá)到 100%,這個(gè)反應(yīng)過程中依然能夠產(chǎn)生大量廢物。為衡量一個(gè)化學(xué)反 應(yīng)中生成一定目標(biāo)產(chǎn)物所伴生的廢物量，美國(guó)人Trost提出了”原 子經(jīng)濟(jì)性”的概念。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性的程度，能夠用原子利用率來 衡量，其定義為：原子利用率=目標(biāo)產(chǎn)物的量/按化學(xué)計(jì)量所得所有產(chǎn)物的量之 和x 100

3、%表4-3不同生產(chǎn)方法原子利用率比較生產(chǎn)方法總反應(yīng)方程式原子利用率原子利用率氧氣氧化法1CH+0.5O CHO3 623 6100.0100.01HPPO 法1CH+HO CHO+HO3 62 23 6276.376.311氫氧化法1CH+H+O CHO+HO3 6223 6276.3 76.3 PO/MTBE 法CH+CH +O +CH OH 3 64 1023C H O+C H OH+3 64 9HO235.489.0PO/SM 法C H +EB+O C H O+SM+H O3 623 6232.290.0氯醇法C3H6+2Cl2+Ca(OH)2C3H6O+2CaCl2+HO231.031

4、.0從表1-3能夠看出，在不考慮其它副反應(yīng)情況下，氧氣直接氧化技 術(shù)的原子經(jīng)濟(jì)性是最好,所有原料均轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,緊隨其后是雙氧 水法、氫氧化法及異丙苯法，第三梯隊(duì)為PO/MTBE法、PO/SM 法，排名最后的氯醇法原子利用率最低?？墒荘O/MTBE法、PO/SM 法同時(shí)生產(chǎn)具有工業(yè)價(jià)值的聯(lián)產(chǎn)品，如果把聯(lián)產(chǎn)品也計(jì)入，其原子 利用率高達(dá)90%，遠(yuǎn)高HPPO法和CHP法，僅次于直接氧化法，這 是工業(yè)認(rèn)可原因之一。4.2.3氯醇工藝氯醇法的基本生產(chǎn)原理是：以丙烯和氯氣為原料，首先丙烯經(jīng) 氯醇化反應(yīng)后生成氯丙醇，其次氯丙醇經(jīng)皂化反應(yīng)后生成環(huán)氧丙 烷，最后經(jīng)精制后得到環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷技術(shù)的核

5、心是氯醇化反應(yīng)器技術(shù)，當(dāng)前 世界上比較有代表的反應(yīng)器技術(shù)為美國(guó)陶氏化學(xué)管式反應(yīng)器技術(shù)、 日本旭硝子公司的管塔型反應(yīng)器技術(shù)、三井東壓公司和昭和電工 的塔式反應(yīng)器技術(shù)，國(guó)內(nèi)主要采用的是日本塔式管塔式反應(yīng)器技 術(shù)和自行開發(fā)的氯醇反應(yīng)器技術(shù)。氯醇法優(yōu)點(diǎn)是流程比較短、工藝成熟、操作負(fù)荷彈性大、產(chǎn) 品選擇性好、收率高、生產(chǎn)比較安全、對(duì)原料丙烯純度的要求 不高、投資少。然而其缺點(diǎn)非常明顯：對(duì)設(shè)備的強(qiáng)腐蝕性、生產(chǎn) 過程中大量的氯氣消耗以及生產(chǎn)中產(chǎn)生含有氯化鈣的廢水對(duì)環(huán)境 的嚴(yán)重污染己成為制約環(huán)氧丙烷工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而且國(guó)家 政策也反對(duì)氯醇法環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)，氯醇法正在逐步被其它環(huán)氧 丙烷生產(chǎn)工藝所取代。4.

6、2.4共氧化工藝共氧化法主要包括乙苯共氧化法（PO/SM法）和異丁烷共氧化 法（PO/TAB 法）。共氧化法的基本生產(chǎn)原理是：首先，在一定溫度和壓力下使用 氧氣或空氣氧化乙苯或者異丁烷，生成相應(yīng)的有機(jī)氫過氧化物。然 后，丙烯與有機(jī)氫過氧化物反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)a-甲基苯 甲醇或叔丁醇。a -甲基苯甲醇脫水成為苯乙烯，叔丁醇脫水可制得 異丁烯。兩種過程都會(huì)產(chǎn)生環(huán)氧丙烷量的2一3倍的聯(lián)產(chǎn)品。乙苯共氧化法(PO/SM法)PO/SM法共氧化法優(yōu)點(diǎn)是克服了氯醇法的三廢污染嚴(yán)重、設(shè) 備腐蝕和需要氯為原料的缺點(diǎn)，具有反應(yīng)較平穩(wěn)、無污染等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)也較為明顯，工藝流程長(zhǎng)、防爆要求產(chǎn)、投資大、對(duì) 原料規(guī)格要求高、操作條件嚴(yán)格、聯(lián)產(chǎn)品比例大等。每生產(chǎn)1噸 環(huán)氧丙烷有1.8噸苯乙烯生成，這遠(yuǎn)超過主產(chǎn)品的產(chǎn)量,而且副產(chǎn)品 的市場(chǎng)需求量波動(dòng)大，因此環(huán)氧丙烷生產(chǎn)受市場(chǎng)因素制約嚴(yán)重。因 此乙苯共氧化法裝置必須考慮對(duì)聯(lián)產(chǎn)品同時(shí)有需求，才顯出優(yōu)越 性。異丁烷共氧化法(PO/TAB法)PO/TAB法優(yōu)點(diǎn)是克服了氯醇法三廢污染嚴(yán)重、腐蝕大和需 要氯為原料的缺點(diǎn)，反應(yīng)較平穩(wěn)、無污染。其缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、對(duì)設(shè)備要求高，因而投資費(fèi)用 高，每噸環(huán)氧丙烷副產(chǎn)2.53.0噸叔丁醇，需要平衡大量的聯(lián)產(chǎn)物。