丙烯制取环氧丙烷可行性研究报告 - 图文(7)

2019-04-16 20:13

3.3反应合成工段工艺选择

3.3.1技术背景

环氧丙烷是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大有机化工产品,因其具有张力很大的含氧三元环,化学性质十分活泼,主要用于生产聚醚、丙二醇、异丙醇胺、丙烯醇、非聚醚多元醇等,进而生产不饱和聚醋树脂、聚氨醋、表面活性剂(油田破乳剂、农药乳化剂及润湿剂)、阻燃剂等重要原料。目前工业上生产主要采用氯醇法、间接氧化法(共氧化法)和异丙苯法。

3.3.2三种制环氧丙烷法优缺点对照

表3-2 优缺点对照表

方 法 优 点 技术成熟、流程简单、操作负荷弹性较大、对氯醇法 原料丙烯的纯度要求不高、选择性好、收率高、基建投资少 单套装置生产规模较大、减少无水的排放、共氧化法 在一定程度上克服了氯醇法三废污染严重、腐蚀大和需求氯资源的缺点。 原料循环使用、是一种廉价的PO生产方法,异苯丙氧化法 投资抵、生产过程无污染,是一种环境友好的清洁生产工艺。 过氧化氢直接氧化法以双氧水为氧化剂,钛 缺 点 设备腐蚀严重、消耗大量氯气、产生大量石灰渣和含氯废水、对环境污染严重、综合治理投资较大。 工艺流程复杂,防爆要求高、投资大、材料要求规格高、联产物比例大、副产品太多。 111

(HPPO) 硅分子筛可以较高的转化率和选择性催化丙烯环氧化反应合成PO,该过程具有条件温和,原料无毒,无腐蚀性,使用相对 廉价且安全,原子利用率高,反应速度快,选择性高,过程环境友好无污染。 以分子氧为氧化剂,廉价易得、对环境无污染,原子经济性高,是催化氧化反应最理想的氧化分子氧中含有两个氧原子,键能较高。在常温下很稳定,不易活化,而环氧化反应只需要一个氧原子,因此直接使用氧气使烯烃中碳碳键发生环氧化反应较难,需要适宜的催化剂使其活化。 氧气直接氧化法 剂。 30

3.3.3三种工艺经济技术对比

图3-4三种工艺经济对比

3.3.4HPPO工艺制环氧丙烷

氯醇法的主要缺点是使用有毒氯气,设备腐蚀严重并产生大量污染环境的含氯废水,不符合绿色化学和清洁生产的要求,因此随着环境保护要求的日益提高,该工艺将最终被淘汰。

清洁的生产工艺,但缺点是对原料质量要求高,且需平衡大量联产品,工艺冗长,投资规模大,成本高。间接氧化法虽克服了氯醇法的污染环境和腐蚀设备等缺点,是比氯醇法相对

异丙苯法工艺采用过氧化氢异丙苯(CIIY)为氧化剂,该工艺在技术和经济上具有优越性,但其实质仍是一种共氧化法工艺,开发应用时间短。 近20多年来研究者一直致力于流程简单、副产物少和绿色无污染的PO绿色清洁生产工艺的研究,其中(HPPO法)丙烯直接氧化法成为研究对象。过氧化氢是公认的绿色氧化剂,其氧化副产物只有水。以过氧化氢为氧化剂,钦硅分子筛可以较高的转化率和选择性催化丙烯环氧化反应合成环氧丙烷。该过程具有条件温和,原料无毒、无腐蚀性,使用相对廉价而安全的稀过氧化氢水溶液作氧化

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剂,原子利用率高(70%),反应速度快,选择性高,过程环境友好无污染等优点,符合绿色化学和原子经济发展理念的要求,因此被认为是生产PO的绿色新工艺。 综上所述,我们采用绿色环保型工艺HPPO法制环氧乙烷。

3.4丙烯催化裂解气的的分离

本项目采用的丙烯催化裂解气的方法是一种节能、投资抵,设计和操作灵活的新工艺流程。

3.4.1技术背景

石油化工产业链中,基本有机原料乙烯、丙烯的生产,主要是利用管式裂解炉热裂解气、液相原料,如:乙烷、丙烷及轻烃,以及一部分常压柴油或加氢柴油有,并将裂解得到的组分予以分离。

最近几年由于催化裂解的技术发展,以及丙烯产品价格的提高,以催化裂解工艺生产乙烯、丙烯产品为目的的技术扩大了在工业上的应用,并且装置生产规模日益扩大。催化裂解气的组成不同于管式裂解炉的气体组成,其轻组成如氢气、甲烷、乙烯、乙烷较少,而丙烯、丙烷等相对较重的组成较多,并且由于催化裂解工艺且在连续生产过程中由于催化剂或接触剂的活性变化造成催化裂解气的组成略有变化;催化裂解气通常含有N2, Nix, C}Z等杂质,而热裂解得到的裂解气通常不含这些杂质,为了去除这些杂质,需增加微量杂质加氢反应包。 随着管式裂解工艺所需的原料日趋短缺并且价格上涨以及丙烯价格的上扬,以催化裂化工艺(FCC)为基础的催化裂解工艺得到发展,新发展的工艺如DCC, HCC, CPP, SHMP等,其裂解气中含有较多的碳三(主要为丙烯和丙烷),也有一定量的乙烯和乙烷。

3.4.2丙烯裂解工艺

催化裂解气进入裂解气压缩机,经压缩机压缩到10一14atm时,进入碱洗单元进行碱洗,脱除酸性气体,然后进入干燥单元干燥,其特征是:在干燥单元后增设C3预分塔,控制塔顶冷凝温度不低于一40 0C,塔顶馏分为氢气、

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甲烷、乙烯、乙烷和丙烯轻组分,塔底馏分为丙烯、丙烷、碳四及碳四以上组分。碳三组成的分配比可根据催化裂解气组成任意分割。

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