环氧氯丙烷制备方法介绍

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环氧氯丙烷生产方法综述

环氧氯丙烷生产方法综述

环氧氯丙烷生产方法综述环氧氯丙烷生产方法综述王星陈宗化1环氧氯丙烷用途环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途十分广泛。

以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。

此外,环氧氯丙烷还可用于合成甘油、硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、(缩)水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品,用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂,用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

2环氧氯丙烷生产及特点目前,环氧氯丙烷的工业化生产方法主要有四种:2.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。

目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。

其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯,氯丙烯与次氯酸化合成二氯丙醇,二氯丙醇环化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

国内山东海力化工有限公司、中国石化齐鲁股份公司、中国石化巴陵股份公司、江苏安邦电化有限公司均采用此法。

该工艺特点:①工艺成熟,操作稳定;②有中间产品氯丙烯,而氯丙烯可用于生产农药、树脂、黏合剂、涂料等的生产,在环氧氯丙烷市场过剩时可直接销售,能很好平衡生产;③反应副产品多,原材料转化率低,消耗定额高;④设备腐蚀严重,能耗定额高,污水排放量大。

2.2醋酸丙烯酯-丙烯醇法前苏联科学院与日本昭和电工均开发了利用乙酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺。

前苏联是采用先氯化后水解工艺,昭和电工则采用先水解后氯化工艺。

其工艺过程主要包括合成乙酸丙烯酯,乙酸丙烯酯水解制烯丙醇,合成二氯丙醇以及二氯丙醇环化生成环氧氯丙烷4个反应单元。

国内天津渤海化工有限责任公司采用此法。

该工艺特点:①主要原料氯气和石灰用量少;②采用了乙酰氯化技术,收率较高;③反应条件缓和,生产故障少且避免了副产物氯化烃类的生成;④反应步骤多,为防止醋酸腐蚀需用不锈钢设备材料,且装置投资相对较高。

生产环氧氯丙烷的方法

生产环氧氯丙烷的方法

生产环氧氯丙烷的方法
生产环氧氯丙烷的方法主要有以下几种:
1.丙烯高温氯化法:该方法采用丙烯作为原料,在高温下与氯气
进行氯化反应,生成氯丙醇,然后经环氧化反应得到环氧氯丙烷。

该方法工艺成熟,技术可靠,是全球环氧氯丙烷生产的主要方法。

2.甘油法:该方法采用甘油(即丙三醇)作为原料,在催化剂的
存在下,经环氧化反应得到环氧氯丙烷。

该方法工艺相对简单,成本较低,但环氧化反应过程中会产生大量的废水和废气,需要采取有效的环保措施。

3.丙烯过氧化法:该方法采用丙烯作为原料,在过氧化物的作用
下,经环氧化反应得到环氧氯丙烷。

该方法工艺相对简单,但需要使用过氧化物作为催化剂,存在一定的安全隐患。

4.氯醇法:该方法采用氯气和氢氧化钠溶液作为原料,在一定条
件下进行氯化和水解反应,生成环氧氯丙烷。

该方法工艺相对简单,但需要使用大量的碱液和氯气,成本较高。

丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷工艺流程

丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷工艺流程

丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷工艺流程丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷工艺流程,听起来好像很高大上的样子,其实说白了就是把丙烯和氯气混合在一起,然后通过高温加热,让它们发生化学反应,最后生成环氧氯丙烷。

这个过程虽然看起来简单,但是其中蕴含的科学道理可不少呢!我们要准备好原料。

这个原料可不是随便找的,得是纯度很高的丙烯和氯气。

接着,我们要把它们放在一起,然后通过高压泵把它们送入反应器中。

这个时候,反应器里面就会开始冒出一股股白色的烟雾,就像是在下雪一样。

这就是丙烯和氯气在高温下发生化学反应的结果。

我们要让这个反应持续进行下去。

为了达到这个目的,我们会给反应器加热。

一开始的时候,加热的温度还不是很高,就像是在给炉子加煤一样。

但是随着时间的推移,加热的温度越来越高,就像是在给炉子加炭一样。

这个时候,反应器里面的烟雾也变得越来越浓密,就像是在下大雨一样。

我们要等待一段时间,让这个反应充分进行。

这个时间长短取决于反应器的规格和原料的质量。

等到反应充分进行之后,我们就可以停止加热了。

这个时候,反应器里面就会产生一种特殊的气体——氯丙醇。

这种气体有着浓郁的香味,就像是刚刚出炉的面包一样诱人。

我们要把氯丙醇分离出来。

这个过程需要用到一些特殊的设备和技术。

我们要通过冷却器把反应器里的热量散发出去。

我们会把氯丙醇抽出来,放到一个特殊的容器里面进行过滤和分离。

我们就可以得到纯净的环氧氯丙烷了!丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷工艺流程虽然看起来简单粗暴,但是其中蕴含的科学道理可不少呢!只有掌握了这些科学道理,才能够生产出高质量的环氧氯丙烷产品。

所以说啊,要想做好一件事情,就必须要有扎实的理论基础和丰富的实践经验。

只有这样才能够在激烈的市场竞争中立于不败之地!。

环氧氯丙烷工艺流程

环氧氯丙烷工艺流程

环氧氯丙烷工艺流程
一、环氧氯丙烷概述
环氧氯丙烷(氯丙烷)是一种氯代烯烃,具有良好的芳香、开气和易
蒸发性。

大部分环氧氯丙烷由氯乙烯衍生而来,主要用于生产氯丙烷乙醚、酯和烷基胺。

它的化学式为C3H6Cl2,熔点低,容易蒸发分解,分子量165.02、大部分氯丙烷具有典型的乙烯气味,并因其芳香和可溶解性而被
广泛用于化妆品、制药等工业制品中,也可以用于食品、香料和农用产品中。

二、环氧氯丙烷生产工艺
1、水合氯乙烯法:
水合氯乙烯法的原料是氯乙烯,在室温下将氯乙烯和水混合,加入70%的硫酸钠及其它催化剂,在搅拌、加热条件下,经特定的反应温度控制,氯乙烯水解生成氯丙烷及其它混合物,混合物再经过凝固、洗涤、精馏、蒸馏等工艺步骤,将氯乙烯会生成氯丙烷。

2、原子燃料法:
原子燃料法的原料是氯乙烯和氢,一定比例的氯乙烯作为原料放入反
应容器,加热至250℃~400℃之间,水吏林氟烃反应催化剂和氢气混合,放入反应容器,在特定温度和压力下反应1~2小时后,分离产物,再经
过凝固、洗涤、精馏、蒸馏分离得到氯丙烷产物。

3、氯乙烯氯化法:
氯乙烯氯化法的原料是氯乙烯。

环氧氯丙烷的合成简介

环氧氯丙烷的合成简介
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三、全球ECH的消费情况
日本和美国是主要出口国,亚洲和东欧是主要进口国,其中 亚洲是ECH的最大消费市场,消费量约占全球总消费量的 60%, 其次是美国和西欧。最大的消费领域是用于生产环氧树脂,全
球用于该领域的ECH占总消费量的 84%;第二大消费领域是用
于生产合成甘油,占总消费量的 1%;除此之外应用于生产氯 醇橡胶,纸张增湿添加剂和离子交换树脂表面活性剂等产品占 总消费量的 15%。
6
2.1.1 丙烯高温氯化法——工艺流程简图
丙烯回收 吸收处理 分 离 塔 皂 化 塔 脱 轻 塔 副产盐酸 脱 轻 塔 脱 重 塔 脱 氯丙稀 重 塔 成 品 塔
丙烯
氯化 反应器 反次 应氯 器酸 混 合 器
氯气

氢氧化钙 废水
7
2.2 醋酸丙烯酯法
(1)丙烯氧化反应合成醋酸丙烯酯
+ 1/2O2 + CH3COOH O CH3C O + H2O
该法最早在1854年由Bertelot用盐酸处理粗 甘油,然后用碱液水解时发现。
目前原油价格居高不下,世界各国大力发展
生物柴油工业 ( 生物柴油是生物质能源的一 种,其在物理性质上与石化柴油接近,但化 学组成不同。),随之副产大量生物甘油(占 生物柴油量的1/10),造成甘油市场过剩,价 格大跌,在这种背景下,甘油氯化法制环氧 氯丙烷获得新生。
3.5 3.2 6.1 26.0 9.0 2.5 2.5
丙烯法 丙烯法 醋酸法 甘油法 甘油法 丙烯法 丙烯法
山东海力 山东鑫岳 山东中海 东营华泰 东营联成 东营赫邦 福建豪邦 宁波环洋 河北珈奥
32.0 9.0 4.0 3.5 3.5 12.0 5.5 6.0 3.0

环氧氯丙烷生产原理

环氧氯丙烷生产原理

二、主要生产原理1、反应原理1.1、氯化反应原理氯丙烯是丙烯氯化、氯原子在饱和碳键上取代氢原子而合成的。

在氯化过程中丙烯的双键得以保存,产生HCl气体,反应式如下:(1) CH2=CH-CH3+Cl2→CH2=CH-CH2Cl+HCl反应放热约为26.7kcal/mol。

除了主反应外还有许多副反应。

副反应所产生的化合物很多,有丙烯氯化物、三氯丙烷以及热降解产物如芳香烃类、焦油和碳化物等。

主要有在其它碳键上的取代反应生成2-氯丙烯和1-氯丙烯,方程式如下:(2) CH2=CH-CH3+Cl2→CH2=CCl-CH3 +HCl→CHCl=CH-CH3+HCl另外,氯气加成反应生成1,2-二氯丙烷:(3) CH2=CH-CH3+Cl2→ClCH2-CHCl-CH3HCl与氯丙烯继续反应生成1,3-二氯丙烷:(4)CH2=CH-CH2Cl+HCl→ClCH2-CH2-CH2Cl氯丙烯继续氯化进行取代反应,生成1,3-二氯丙烯:(5) CH2=CH-CH2Cl+Cl2→ClCH=CH-CH2Cl+HCl1.2、氯醇化反应原理次氯酸(氯气与水反应生成)与氯丙烯在循环液中混合,在反应器中连续而均匀接触发生反应生成二氯丙醇,生成的二氯丙醇有两种:1,3-二氯丙醇和2,3-二氯丙醇。

反应方程式如下:(1)ClOH + CH2Cl-CH=CH2→ CH2Cl-CHOH-CH2Cl(1,3-二氯丙醇)(2)ClOH + CH2Cl-CH=CH2→ CH2Cl-CHCl-CH2OH(2,3-二氯丙醇)反应为放热反应(216,100kJ/kmol),1,3-二氯丙醇和2,3-二氯丙醇的生成量为1:2。

次氯酸的反应方程式如下:(3)Cl2 +H2O → HOCl + H+ + Cl-(4)HOCl → ClO- + H+优化次氯酸的生成条件、抑制溶液中的游离氯和次氯酸分解,会从总体上提高氯醇化反应的收率。

伴随上述主反应(1)和(2),还有一些副反应,主要是生成三氯丙烷和氯醚的副反应。

环氧氯丙烷制备方法介绍

环氧氯丙烷制备方法介绍

环氧氯丙烷制备方法介绍环氧氯丙烷各种合成新工艺研究环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,化学名称为1-氯-2,3-环氧丙烷,是一种易挥发、不稳定的无色油状液体,有与氯仿、醚相似的刺激性气味,有毒性和麻醉性,微溶于水,易溶于酒精、乙醚、苯等有机溶剂,可与多种有机液体形成共沸物。

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途十分广泛。

以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。

进入21世纪后环氧树脂的应用领域不断扩大,产量迅猛提高,我国目前是全球环氧树脂最大生产基地,对环氧氯丙烷的需求将愈来愈大。

1目前环氧氯丙烷主要生产工艺环氧氯丙烷的生产始于上世纪30年代。

1945年,壳牌化学公司开始丙烯高温氯化法(或称烯丙基氯化物法、氯丙烯法)的工业化生产。

1955年,陶氏化学公司成为世界上第2家用丙烯高温氯化法生产ECH 的生产商。

1985年,日本昭和电工公司开始采用醋酸丙烯酯法(或称烯丙醇法)生产ECH,同年实现该法的工业化。

目前,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2种。

1.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。

目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用该方法生产,主要原料是丙烯、氯气和石灰。

其工艺过程主要包括:丙烯高温氯化制氯丙烯;氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇(DCH);二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

丙烯高温氯化法已达到生产装置大型化、生产工艺连续化和操作自动化。

其特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定。

除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体,副产D—D 混剂(1, 3一二氯丙烯和1, 2一,二氯丙烷) 也是合成农药的重要中间体。

环氧氯丙烷合成方法

环氧氯丙烷合成方法

环氧氯丙烷合成方法嘿,咱今儿就来唠唠环氧氯丙烷合成方法这档子事儿!你知道不,合成环氧氯丙烷就好像搭积木一样,得有合适的材料和步骤。

目前常见的方法呢,就像是不同的搭积木策略。

有一种方法是丙烯高温氯化法。

这就好比是走一条比较传统的路,先让丙烯和氯气在高温下发生反应,生成氯丙烯,然后再让氯丙烯和次氯酸反应,最后就能得到环氧氯丙烷啦。

你说神奇不神奇?这过程就好像一场奇妙的化学反应之旅。

还有呢,就是烯丙醇氯化法。

这就好像是找到了一条特别的捷径。

先把烯丙醇氯化,变成二氯丙醇,然后再经过一些处理,环氧氯丙烷就出来啦。

是不是挺有意思的?就好像变魔术一样,原料这么一变,就成了我们想要的东西。

这合成方法里的门道可多啦!就像厨师做菜,不同的调料搭配、不同的火候,做出来的菜味道就不一样。

咱这合成方法也是,不同的条件、不同的步骤,得到的环氧氯丙烷质量和产量也会有差别。

你想想啊,要是这过程中哪个环节出了岔子,那不就跟做菜盐放多了一样,味道就不对啦!所以啊,搞这个合成得特别仔细,特别认真。

咱再打个比方,这合成方法就像是盖房子,每一块砖、每一片瓦都得放对地方,房子才能结实漂亮。

那在合成环氧氯丙烷的时候,每一个步骤、每一个反应都得精确控制,才能得到我们想要的好结果呀!而且哦,这不同的合成方法都有各自的优缺点呢。

就像人一样,没有十全十美的。

有的方法可能产量高,但是成本也高;有的方法可能操作简单,但是纯度又不太够。

这可就需要我们根据实际情况来选择啦,可不能瞎搞哦!咱平时生活中用到的好多东西可能都跟环氧氯丙烷有关系呢,你说这合成方法重要不重要?要是没有这些好的合成方法,那我们的生活可能就没那么丰富多彩啦!所以说呀,研究环氧氯丙烷合成方法的人可真是了不起,他们就像化学家界的魔法师,能把那些普通的原料变成神奇的化合物。

咱得好好感谢他们,让我们的生活变得更美好呀!总之呢,环氧氯丙烷合成方法是个很有趣也很重要的领域,值得我们好好去了解和探索。

环氧氯丙烷处理工艺

环氧氯丙烷处理工艺

环氧氯丙烷处理工艺环氧氯丙烷是一种重要的化学原料,在工业生产中有着广泛的应用。

它是由环氧丙烷和氯乙烷通过反应制得的有机化合物,具有较高的稳定性和化学活性。

本文将介绍环氧氯丙烷的处理工艺,以及其在工业中的应用。

环氧氯丙烷的处理工艺主要包括生产、提纯和储存三个环节。

在生产环节中,首先需要将环氧丙烷和氯乙烷按一定的配比加入反应釜中进行反应。

反应釜中加入适量的催化剂,如硫酸、硼酸等,以促进反应的进行。

反应温度和时间也是影响反应效果的重要参数,需要根据具体情况进行调整。

反应完成后,通过蒸馏等方法提取得到的环氧氯丙烷。

在提纯环节中,需要对得到的环氧氯丙烷进行精细处理,以去除其中的杂质和不纯物。

一般采用分馏、结晶、萃取等方法进行提纯。

这些方法能够有效地去除其中的杂质,提高环氧氯丙烷的纯度和质量。

同时,还需要对提纯后的环氧氯丙烷进行检测和分析,确保其符合相关质量标准。

在储存环节中,环氧氯丙烷需要进行适当的储存和包装,以确保其安全性和稳定性。

一般采用钢质容器或铝质容器进行储存,同时要注意避免与水、氧气等物质接触,以防止发生意外事故。

储存环境的温度和湿度也是需要控制的重要因素,一般要求在恒温、干燥的条件下进行储存。

除了以上的处理工艺,环氧氯丙烷在工业生产中还有着广泛的应用。

首先,它是一种重要的有机合成原料,可以用于制备各种有机化合物,如醇、醚、酮等。

其次,它还可以用作溶剂和去污剂,在化工、制药、电子等领域有着广泛的应用。

此外,环氧氯丙烷还可以用于制备环氧树脂、聚氨酯等高分子材料,具有良好的机械性能和耐化学性能。

环氧氯丙烷是一种重要的化学原料,在工业生产中具有广泛的应用。

其处理工艺包括生产、提纯和储存三个环节,通过合理的操作和控制,可以得到高纯度、高质量的环氧氯丙烷。

同时,环氧氯丙烷还具有广泛的应用前景,在有机合成、溶剂、高分子材料等领域发挥着重要的作用。

我们应该充分发挥环氧氯丙烷的优势,不断推动其在工业生产中的应用,为促进经济发展和社会进步做出贡献。

甘油法环氧氯丙烷生产工艺

甘油法环氧氯丙烷生产工艺

甘油法环氧氯丙烷生产工艺
甘油法环氧氯丙烷生产工艺是一种工业化生产环氧氯丙烷的方法。

下面将介绍甘油法环氧氯丙烷生产工艺的步骤。

首先,制备甘油。

将反应釜加热至50-60摄氏度,然后将适量
的石碱加入,反应4-5小时。

反应完成后,将反应物过滤,得
到甘油。

接下来,进行环氧化反应。

将甘油和氯丙烷加入反应釜中,并加入碱催化剂。

反应温度为70-80摄氏度,反应时间为3-4小时。

反应完成后,得到环氧氯丙烷。

然后,进行环氧烯化反应。

将环氧氯丙烷和双氧水加入反应釜中,加入硫酸固体、催化剂和溶剂。

反应温度为40-50摄氏度,反应时间为2-3小时。

反应完成后,得到环氧氯丙烷。

最后,进行分离和纯化。

将反应物经过冷却和蒸馏,将其中的杂质分离出去,得到纯净的环氧氯丙烷。

然后对得到的产物进行包装,即可得到成品。

甘油法环氧氯丙烷生产工艺具有以下特点:简单易行,反应条件温和,无需大规模设备,且产率高,对环境友好。

这使得甘油法环氧氯丙烷生产工艺成为了一种应用广泛的工业化生产方法。

环氧氯丙烷方法标准

环氧氯丙烷方法标准

环氧氯丙烷方法标准环氧氯丙烷(Epichlorohydrin)是一种重要的有机合成原料,广泛应用于合成树脂、橡胶、涂料和粘合剂等工业领域。

在生产和使用环氧氯丙烷的过程中,需要遵守一系列的方法标准,以确保生产的产品质量和使用的安全性。

本文将重点介绍环氧氯丙烷的生产和使用过程中的方法标准。

首先,关于环氧氯丙烷的生产中的方法标准。

环氧氯丙烷的生产主要包括环氧化和脱水氯化两个步骤。

在环氧化步骤中,一般采用双氧水氧化法或氯丙烯氧化法。

无论采用哪种方法,都需要控制反应温度、压力和反应时间,以提高产率和减少副反应产物的生成。

同时,反应体系中还需添加催化剂和溶剂,可以根据具体情况选择合适的催化剂和溶剂,并确保其纯度和用量符合相关标准。

在脱水氯化步骤中,主要是将环氧氯丙烷中的氯离子去除,以提高产品的纯度。

脱水氯化一般采用氨水或碳酸钠溶液进行,需要控制反应温度、浓度和反应时间,以确保脱水氯化的效果达到要求。

其次,关于环氧氯丙烷的使用中的方法标准。

由于环氧氯丙烷是一种有害化学品,使用时需要注意安全问题。

首先,要了解环氧氯丙烷的毒性和危害性,并进行合理的防护措施。

比如,在使用过程中要佩戴防护眼镜、手套和呼吸器等个人防护装备,避免直接接触和吸入环氧氯丙烷。

同时,要确保使用环氧氯丙烷的场所通风良好,避免产生有害气体的积累。

在使用环氧氯丙烷进行合成树脂、橡胶、涂料和粘合剂等生产过程中,还需要遵守一系列的方法标准。

比如,在配方设计中,应根据产品的性能要求和用途选择合适的环氧氯丙烷用量,以及其他辅助添加剂的用量。

同时,要控制反应温度和反应时间,以确保产品达到预期的物理性能和化学性能。

此外,还需要进行产品的质量控制和检测。

在生产过程中,应进行原料的采购检验和产成品的质量检测,以确保产品符合相关标准和规定。

可以采用物理性能测试、化学分析、光学显微镜观察等检测方法,对产品的外观、力学性能、热性能、化学稳定性等进行检测,以及对产品中的杂质和有害物质进行分析和测试。

环氧氯丙烷的合成简介

环氧氯丙烷的合成简介

能耗
废水(t/tECH) 成本(万元)

40~50 0.9~1.0
较低
20~30 1.0~1.1
30~40%丙烯法
3~7 0.7~0近年来,全球ECH产能增长迅速,2002 年全球产能约 122万 t/a,2011 年产能上升为 206.4万 t/a,到 2012 年达到 248.4 万t/a, 新增产能 42 万t,其中 10 万t的来自于苏威集团新建于泰国的甘
甘油
醋酸 催化剂
分 离 塔
皂 化 塔
精 馏 塔
成品槽
残液
废水
13
2.4 丙烯醛法和丙酮法
(1) Dow化学开发了丙烯醛制环氧氯丙烷的工艺。首先将丙烯醛 氯化生成 2,3-二氯丙醛,然后将 2,3-二氯丙醛加氢生成 2,3二氯丙醇,最后2,3-二氯丙醇皂化生成ECH。 (2) Asahi(日本旭化成)公司和Mitsubishi(日本三菱)公司先
甘油法
丙烯醛和丙酮法
醛和酮转化成醇的选择性较 高。
催化剂价格高,丙烯醛分离 复杂,设备投资费用高。
综上所述,甘油法制备环氧氯丙烷面临着绝好机遇,利用甘油制备 ECH 可摆脱丙烯紧 缺的制约,减少国家对石油的依赖,促进生物质能源产业的顺利发展,具有重大的经济 和社会价值。
15
2.6 各工艺成本比较
项 目 原料1(t/tECH) 原料2(t/tECH) 碱(t/tECH) 投资(3万吨ECH) 安全可靠性 丙烯高温氯化法 0.66(丙烯) 2.1(氯气) 1.10(石灰) 2.5~3亿元 危险、操作 周期短 醋酸丙烯酯法 0.59(丙烯) 0.9 (氯气) 0.70(石灰) 4~5亿元 取决于Pd 催化剂 甘油法 1.20(甘油) 1.0(盐酸) 1.2(液碱) 0.65~0.85亿元 安全可靠

环氧氯丙烷工业化技术优化

环氧氯丙烷工业化技术优化

甘油法环氧氯丙烷生产技术介绍一、环氧工艺简介:环氧氯丙烷又名表氯醇,化学名称:1-氯-2、3-环氧丙烷,氯甲代氧丙环,简称ECH,分子式C3H5CLO。

外观为无色、易燃、挥发性液体,具有与氯仿相似的刺激性气味。

环氧氯丙烷是有机化工领域重要的原料及中间体,除了大量用于环氧树脂的制造之外,在合成甘油、氯醇橡胶、阻燃不饱和树脂、离子交换树脂、环氧活性稀释剂、水质凝絮剂、木材防腐剂、纸质增强剂、电镀液制备过程也需要使用。

环氧氯丙烷的生产工艺按原料分主要有丙烯法和甘油法。

丙烯法又分丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯发。

甘油法其实也是相对的古老的工艺方法,只是因为过去原料价格的原因,没有工业生产价值,随着近年来生物柴油世界范围内的大规模发展,副产甘油价格逐年下降,甘油法的工艺才被业界重视,并得到长足的发展,一度成为暴利的追逐焦点(08-12年间轻松获利3000—5000元/吨,150********甚至更高)。

随着环氧价格逐年走低,甘油法相对丙烯法的一些优势得到体现,特别适合有废酸和副产氯化氢资源的企业,具体在以下几个方面:1、不消耗昂贵的原材料(丙烯和氯气)。

2、反应收率高,副产少。

3、公用工程消耗低。

4、废水量大大降低(5吨/吨环氧)。

5、设备投资省(0.2万元/吨环氧)。

6、无高温高压,操作条件温和,设备要求较低,安全性高。

7、工艺成熟稳定,安全可操,自动化控制程度高。

8、消耗指标:6894*1.17=8066元/吨,环氧近年实际售价在:9600——1300元之间,毛利润在1500以上。

常压解析1吨氯化氢需蒸汽1.4吨。

环氧氯丙烷的生产主要有两步反应附带一些后处理程序组成,主要反应步骤是:精制甘油在催化剂的作用下、在一定的反应温度和压力下,反应生成二氯丙醇;二氯丙醇与石灰乳皂化反应生成环氧氯丙烷。

项目由下列6个工序组成:(QQ2060421795)1)氯化氢解析2)二氯丙醇合成3)二氯丙醇精制4)石灰消化5)皂化(环氧氯丙烷ECH合成)及精制6)废水处理。

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环氧氯丙烷各种合成新工艺研究
环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,化学名称为1-氯-2,3-环氧丙烷,是一种易挥发、不稳定的无色油状液体,有与氯仿、醚相似的刺激性气味,有毒性和麻醉性,微溶于水,易溶于酒精、乙醚、苯等有机溶剂,可与多种有机液体形成共沸物。

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途十分广泛。

以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。

进入21世纪后环氧树脂的应用领域不断扩大,产量迅猛提高,我国目前是全球环氧树脂最大生产基地,对环氧氯丙烷的需求将愈来愈大。

1目前环氧氯丙烷主要生产工艺
环氧氯丙烷的生产始于上世纪30年代。

1945年,壳牌化学公司开始丙烯高温氯化法(或称烯丙基氯化物法、氯丙烯法)的工业化生产。

1955年,陶氏化学公司成为世界上第2家用丙烯高温氯化法生产ECH的生产商。

1985年,日本昭和电工公司开始采用醋酸丙烯酯法(或称烯丙醇法)生产ECH,同年实现该法的工业化。

目前,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2种。

1.1丙烯高温氯化法
丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。

目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用该方法生产,主要原料是丙烯、氯气和石灰。

其工艺过程主要包括:丙烯高温氯化制氯丙烯;氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇(DCH);二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

丙烯高温氯化法已达到生产装置大型化、生产工艺连续化和操作自动化。

其特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定。

除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体,副产D—D 混剂(1, 3一二氯丙烯和1, 2一,二氯丙烷) 也是合成农药的重要中间体。

同时,副产物质量分数为32 %的盐酸水溶液可气化脱吸生产H C 1气体循环使用,降低氯气的消耗。

该法流程短、设备材质要求低。

投资较小。

该法的缺点是原料氯气引起设备的严重腐蚀,对丙烯纯度和反应器的材质要求高、能耗
大、氯耗量高、副产物多、产品收率低。

生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大、处理费用高、清焦周期短。

同时,原料氯气消耗定额也相对较高。

丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定;除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体;副产DO混剂(1,3-二氯丙烯和1,2-二氯丙烷)也是合成农药的重要中间体。

缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重,对丙烯纯度和反应器的材质要求高,能耗大,氯耗高,副产物多,产品收率低;生产过程产生大量的含氯化钙和有机氯化物的废水,处理费用高,清焦周期短。

1.2醋酸丙烯酯法
利用醋酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺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。

前苏联科学院采用先氯化后水解的生产工艺;日本昭和电工公司则采用先水解后氯化的生产工艺,主要原料是丙烯、氧气和醋酸。

日本昭和电工公司的工艺过程主要包括以下4个反应单元:丙烯气相催化氧乙酰化制醋酸丙烯酯;醋酸丙烯酯水解制烯丙基醇;烯丙基醇与氯加成合成二氯丙醇;二氯丙醇用石灰皂化生成环氧氯丙烷。

与传统的丙烯高温氯化法相比较,醋酸丙烯酯法的特点是反应条件温和,易于控制,避免了高温氯化反应,不结焦、操作稳定,减少了丙烯、氢氧化钙和氯气的用量以及反应副产物和含氯化钙废水的排放量;开发了丙烯醇的氯化加成反应系统,成功地将氧引入环氧化物中。

首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术,减少了醚化副反应,提高了产品收率,使原料消耗明显降低,成本较低;工艺过程无副产物盐酸产生;可以较容易地获得高纯度烯丙醇。

主要缺点是工艺流程长,催化剂寿命短,需用不锈钢材料防醋酸腐蚀,投资费用较高。

2新工艺-甘油法
由甘油制环氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot在用盐酸处理粗甘油,然后用碱液水解时首先发现的,数年后,Reboul提出这一物质可由二氯丙醇与氢氧化钠经水解反应直接得到。

近年来由于原油价格飞涨,各国大力发展生物柴油产业,随之副产大量生物甘油(占生物柴
油量的1/10),造成甘油市场过剩,价格大跌;而另一方面全球环氧氯丙烷十分紧缺,在这种背景下,甘油法制环氧氯丙烷获得了新生。

随着2006年陶氏化学、苏威几乎同时宣布建设甘油法环氧氯丙烷大型生产装置(我国江苏扬农化工也在很短的时间内建成装置并迅速投产),一个全球性的环氧氯丙烷投产高潮已经形成,甘油法将成为这一高潮的主角。

其实,我国在40多年前就研究这一技术,1965年,广州助剂厂率先采用甘油法生产环氧氯丙烷,上海树脂厂也使用这一工艺多年。

当时,由于我国生产条件限制,其生产是由2
个生产厂分步完成的。

先由电化厂由甘油生产二氯丙醇,然后由环氧树脂厂将二氯丙醇生产环氧氯丙烷,再后由环氧树脂厂直接利用环氧氯丙烷生产环氧树脂。

当时由于甘油紧张,甘油法消耗较高,其工艺逐步淡出人们视野。

但我国对这一技术的研究并没有完全中断,目前,上海和张家港的2家试剂厂正运行着试剂级甘油法装置,质量优于目前的工业级装置,虽然放大到万吨以上还需做工作,但总体上是掌握了这一技术。

江苏工业学,院也成功开发了甘油法工艺,并经过间歇式放大生产,已申请专利。

甘油法生产环氧氯丙烷主要分为2个反应单元进行,即氢氯化反应和环化反应。

2.1氢氯化反应
氢氯化反应是将甘油在催化剂无水乙酸(其他有机酸及其衍生物或有机腈)与助剂存在下,于90-120℃通入干燥过的氯化氢气体,使之生成二氯丙醇,该反应是可逆反应,如果使反应物之一过量或使生成物中的水从平衡混合物中移去,都可以使反应向有利于生成二氯丙醇的方向进行。

副产物是一氯丙二醇、甘油的低聚物和有机酸甘油脂。

2.2环化反应
环化反应是将二氯丙醇在碱液的作用下,脱去一分子氯化氢,环化生成环氧氯丙烷。

一般用氢氧化钙配制成适宜浓度的碱液来环化,也可以用氢氧化钠。

为了使二氯丙醇环化完全,其与碱的配料比必须保持碱适当过量,以确保反应生成的HCl能完全被中和且反应环境为碱性,但若碱过量太多,将促进水解反应的进行,而且造成碱的浪费。

n[Ca(OH)2]/n(DCH+HCl)
比值的大小,直接影响着ECH的收率。

最新研究用固体超强碱做环化剂具有更强的环化能力。

副反应主要是环氧氯丙烷在碱性条件下水解生成甘油。

2.3工艺流程简述
流程简图见图(略)。

氯化氢由三氯化磷和盐酸反应经干燥制得,副产物亚磷酸可以出售。

比较经济的方法是利用生产氯化有机物时产生的副产物氯化氢。

然后是甘油和干燥的HCl气体在催化剂有机酸或有机腈和助剂的存在下,在90-120℃范围内于负压下反应,生成二氯丙醇(二氯丙醇有2种异构体,即2,3-二氯-1-丙醇和1,3-二氯-2-丙醇,其中1,3-二氯-2-丙醇占二氯丙醇总质量的80%以上,2种异构体环化后的产物都是环氧氯丙烷)。

反应器气相分离出盐酸气去吸收塔,还可以回收一部分醋酸,气液分离器的液相为二氯丙醇和甘油的共沸物。

该共沸物与反应液共同进入分离塔分离出二氯丙醇,副产物和未反应甘油返回反应器。

其次是二氯丙醇与20%石灰乳溶液(生石灰加水消化,经熟化,分离后得到)混合后进入反应精馏塔,生成的环氧氯丙烷从沸腾状态的反应液中以和水共沸组成的形式从塔顶馏出,得到粗的环氧氯丙烷。

然后粗环氧氯丙烷进入精馏塔,分离出轻重组分后得到99.9%的环氧氯丙烷成品。

精馏塔产生的少量残液进入废油焚烧装置。

塔釜废液送脱氯化钙塔,用水蒸气进行直接蒸馏,在塔底浓缩回收氯化钙。

3主要技术经济指标比较
表1为生产环氧氯丙烷的主要技术指标。

表1为生产环氧氯丙烷的主要技术指标
由表1可以看出,甘油法生产环氧氯丙烷新工艺具有如下优点:(1)工艺流程短,反应器部分不需在高温状态下运行,也不需要使用特殊设备,与传统的丙烯高温氯化法相比,投资少。

(2)甘油法的甘油消耗约为1.2t/t,氯化氢的单耗为1.5t/t,无需昂贵的催化剂,与丙烯高温氯化法的丙烯单耗0.66t/t,氯气单耗2.1t/t相比,生产成本也比较低。

(3)甘油法副产物少,废物处理成本低,废水排放量仅为丙烯法的1/8,污染大大降低,对环境友好。

(4)整个生产过程中不需要消耗氯气和次氯酸,无高温高压,操作条件比较温和、安全可靠。

(5)甘油法不消耗丙烯,可摆脱丙烯紧缺的制约,原料资源丰富、价格便宜,还可以再生,易形成循环经济。

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