环氧氯丙烷的生产word版
环氧氯丙烷制备方法介绍
环氧氯丙烷制备方法介绍1.传统的氯化丙烯法制备环氧氯丙烷传统的制备方法是使用氯化丙烯作为原料。
具体的反应步骤如下:首先,将氯化铁或氯化铝等作为催化剂加入到反应器中,然后向反应器中通入氯气,产生氯活化铁或氯活化铝。
然后,将对氯丙烯和环氧乙烷按照一定的配比加入到反应器中。
在催化剂的作用下,对氯丙烯与环氧乙烷发生加成反应,生成环氧氯丙烷。
最后,经过一系列的工艺操作(如蒸馏、中和、光碱净化等)对反应产物进行处理,得到纯度较高的环氧氯丙烷。
2.新型方法-氯醇法传统的氯化丙烯制备环氧氯丙烷的方法存在一些问题,如副反应产物多、废水处理难等。
为了解决这些问题,研究者提出了新的氯醇法。
具体操作如下:首先,2,3-二氯-1-丙醇与氢氧化钠反应生成钠2,3-二氯-1-丙醇,再与石碱反应生成环氧氯丙醇。
然后,环氧氯丙醇与乙焦氨哌酮反应生成5-(2,3-二氯丙氧)哌酮。
最后,5-(2,3-二氯丙氧)哌酮与氢化钠反应生成环氧氯丙烷。
这种方法与传统的氯化丙烯法相比,具有反应条件温和、副反应少、废水处理相对简单等优点。
3.生物法制备环氧氯丙烷随着环保意识的增强,生物法制备环氧氯丙烷成为研究的热点之一具体操作如下:首先,在适当的条件下,利用微生物(如细菌、真菌等)酶的作用,对丙烯进行氧化反应,将其转化为环氧氯丙醇。
然后,将环氧氯丙醇与氯化汞反应,生成环氧氯丙烷。
最后,通过一系列的工艺操作对反应产物进行提纯,得到纯度较高的环氧氯丙烷。
生物法制备环氧氯丙烷具有资源利用高效、环境友好等优势,但目前该技术仍处于实验室研究阶段,尚未实现大规模产业化。
综上所述,环氧氯丙烷的制备方法包括传统的氯化丙烯法、新型的氯醇法以及生物法。
随着科技的不断进步和环保意识的提高,可预见将会有更多的制备方法出现并得到应用。
环氧氯丙烷-甘油安全生产要点
环氧氯丙烷-甘油安全生产要点1工艺简述1.1环氧氯丙烷生产环氧氯丙烷的主要原料是丙烯、氯气和消石灰。
将气化丙烯和氯气在高温氯化反应器中进行氯化反应,生成粗氯丙烯,经过精制工序精制,得到精氯丙烯。
精氯丙烯与氯气在反应器中进行酸化,生成二氯两醇。
然后再与石灰乳进行皂化反应〔环化过程〕,生成粗环氧氯丙烷,经过精制,得到高纯度环氧氯丙烷。
1.2合成甘油合成甘油的生产系将精制的环氧氯丙烷在碳酸钠溶液中进行水解,生产粗甘油,经农缩、过滤、蒸馏、脱色及精制得到纯度99.9%的甘油。
本装置所用原料及产品均系易燃、易爆、有毒和强腐蚀性物质,属有毒、有害生产作业岗位。
2重点部位2.1丙烯贮罐该贮罐系供给氯化反应器丙烯单体的中间贮罐,不仅具有贮存液化石油气的压力容器的危险因素,而且排水作业有发生跑料的危险,曾有跑料着火的事故教训。
2.2氯丙烯反应器氯化反应是在高温〔470℃〕下的放热反应。
反应速度快〔2-4秒〕,工艺控制要求严格,一旦投入氯气过量,可造成碳化燃烧。
反应温度太高,则易产生高沸物的副反应及裂解反应,生成的游离碳粘附于设备或管道内壁以致堵塞管道、设备。
某化工厂曾有过因氯流量表失灵、投料过量造成停车的事故教训。
2.3丙烯压缩机由于该机振动较大,易振裂管线焊口使两烯喷出。
喷出并气化的丙烯,如遇有火源,将会造成空中爆炸、着火。
某化工厂压缩机二段出口导淋阀焊口曾有3次震裂的事故实例。
2.4废油燃烧炉该设备是氯丙烯工序和环氧氯丙烷工序的废油处理装置,用丙烯点火,操作温度是1250℃,尾气经急冷室冷却,一旦冷却水失控,会造成高温尾气后移而发生火灾。
3安全要点3.1.1操作人员进行排水作业时,必须两人在现场监护、操作。
严禁排出丙烯,排水后关严排水阀门。
3.1.2应定时检查各密封点,严防跑、冒、滴、漏。
3.1.3应定期对丙烯检测报警仪进行校验检查。
3.2氯化反应器3.2.1注意投料配比,严格控制丙烯和氯气4:1的克分子比。
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
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%。
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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
水
氢氧化钙 废水
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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
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。
环氧氯丙烷的生产技术样本
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--种重要的氯碱下游产品, 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。
另外, 环氧氯丙烷还可用于合成甘油、硝化甘油**、玻璃钢, 电绝缘晶。
表面活性剂、压药、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, , 开发利用前景广阔。
1 传统生产方法环氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot用盐酸处理粗甘油, 然后用碱液水解时首先寒现的。
数年后, Reboul提出这一物质可由二氯丙醇以苛性钠经水解反应直接制取。
在此基础上, 美国Shell公司于1948年建成了世界上第一座丙烯高温氯化法合成甘油的生产装置, 环氧氯丙烷作为中间产物, 开始大规模工业化生产。
20世纪60年代前后, 为适应环氧树月旨的生产发展需求, 环氧氯丙烯开始以氯丙烯为原料作为主要产品生产。
除美国外, 西欧、日本、前苏联和东欧各国都相继建成生产装置。
当前, 工业上环氧氯丙烷的传统生产方法主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法两种。
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。
当前, 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, 氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇, 二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。
丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4-5: 1混合进入高温氯化反应器, 短时间(约3秒)内进行反应, 生成氯丙烯和氯化氢气体。
精制后得氯丙烯产品, 同时副产D-D混剂(1, 2-二氯丙烷和1, 3-二氯丙烯), 氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸, 氯气在水中生成次氯酸(或采用介质叔丁醇和氯气在NaOH溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐, 该盐水解生成次氯酸, 叔丁醇循环使用), 次氯酸与氯丙烯反应生成二氯丙醇(过程中二氯丙醇浓度一般控制在4%左右)二氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH 反应生成环氧氯丙烷。
年产4200吨环氧氯丙烷车间合成工艺设计(DOC 42页)
内容摘要设计对年产4200吨环氧氯丙烷车间氯丙烯合成工段进行了工艺设计。
并对环氧氯丙烯的生产方法、生产原理、流程路线,物料衡算,能量衡算以及主要设备等进行了论述和计算。
关键词:环氧氯丙烯AbstractThis design synthesizes the production method of the work segment and produce to 42,00ton EC/year principle, process route and main equipments etc. proceeded the treatise.Keywords: 3-chloro-1- propene、3-chloropropene、引言环氧氯丙烯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。
目录内容摘要 (i)引言 ...................................................................................................................................... i ii 目录 ...................................................................................................................................... i ii 1 文献综述 (1)1.1环氧氯丙烯在国民经济中的重要作用 (1)1.2环氧氯丙烯的生产原料及主要产品 (1)1.3环氧氯丙烯的工业生产方法及选择 (1)1.4环氧氯丙烯的用途...................................................................................................1.5环氧氯丙烯的物理化学性质...................................................................................2 生产流程和设备 (3)2.1理论生产流程简述 (3)2.2设备生产流程建树................................................................. 错误!未定义书签。
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。
环氧氯丙烷生产
环氧氯丙烷生产技术路线2 醋酸丙烯酯—丙烯醇法原苏联科学院与日本昭和电工均开发了此法。
原苏联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。
1985年,日本昭和电工公司开始以丙烯为原料经醋酸丙烯酯和丙烯醇生产环氧氯丙烷,从而打破了完全依赖高温氯化法的格局。
该法分4步进行:(1)在钯和助催化剂及醋酸存在下,采用乙酰氧化技术。
使用丙烯与氧在150~190℃反应,生成醋酸丙烯酯:在上述反应条件下,醋酸丙烯醇的选择性大于90%。
(2)醋酸丙烯酯经水解反应制得丙烯醇。
该反应为可逆反应,根据化学平衡原理,醋酸丙烯醇的转化率取决于化学平衡常数。
反应过程中增加水量,有利于丙烯醇的生成。
在工业生产中,用大量混合溶液作为循环液。
(3)丙烯醇与氯通过加成反应生成二氯丙醇。
该反应中加入了高浓度盐酸,在较低温度下抑制了副产物甘油、一氯化物和三氯丙烷的生成。
(4)二氯丙醇经皂化反应生成环氧氯丙烷产品(与丙烯高温氯化法皂化反应相同)。
1.2 乙酸丙烯酯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皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。
(1)在钯和助催化剂作用下,丙烯与氧在温度160~180 ℃、压力0.5~1.0 MPa,乙酸存在下反应生成乙酸丙烯酯。
CH2=CHCH2+ 1/2O2 + CH3COOH→ CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O(2)在温度60~80 ℃、压力0.1~1.0 MPa下,以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,乙酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇。
CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O→ CH2=CHCH2OH +CH3COOH(3)在温度0~10 ℃,压力0.1~0.3 MPa条件下,烯丙醇与氯通过加成反应生成二氯丙醇。
CH2=CHCH2OH + Cl2→ CH2ClCHClCH2OH(4)二氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。
2019年年产3600吨环氧氯丙烷车间氯丙烯合成工段工艺设计.doc.doc
年产3600吨环氧氯丙烷车间氯丙烯合成工段工艺设计内容摘要本设计是年产3600吨的环氧氯丙烷的氯丙烯工段设计。
环氧氯丙烷的主要应用是生产环氧树脂,用于制造涂料、粘合剂、塑料。
它同样用于人工合成甘油,纺织品,造纸,油墨和染料,溶剂,表面活性剂和医药品。
它还能作为一种惰性成分用于农药。
目前,较常用的生产氯丙烯的方法仍然是高温氯化法,也是合成环氧氯丙烷的经典方法,此法对丙烯的选择性可以达到75%-80%,对氯气的选择性可达到75%。
此反应的副产物1,3-二氯丙烯为有效的杀虫剂能够创造出很高的经济价值。
此法也存在着一定的缺点,如副产物多,有1,2-二氯丙烷,2-氯丙烯,2-氯丙烷等。
本设计采用丙烯高温氯化法,要求丙烯和氯气的摩尔比为5:1,因为整个反应是放热反应,伴随着反应的进行,温度是升高的,反应温度不超过510℃,本设计控制温度在500℃左右。
本设计着重于以下六个部分的设计:氯化反应器,冷凝器蒸出塔,氯丙烯精馏一塔,氯丙烯精馏二塔、水洗塔、碱洗塔。
氯丙烯通过采用两步蒸馏的方法被回收。
氯化氢通过水洗塔和碱洗塔被吸收。
本文主要阐述了氯丙烯在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。
采用Aspen plus对主要设备如:混合器、反应器、环氧氯丙烷吸收塔、环氧氯丙烷解吸塔,冷凝器,脱轻组分塔等进行物料衡算和热量横算,对氯丙烯反应器,进料-产品第一换热器,冷却器等几个设备进行热量衡算,并对氯丙烯反应器和换热器进行设备计算。
确定了操作参数、设备类型和材质,使用CAD绘制相应的工艺流程图。
最后对此工艺过程可能存在的安全隐患及相应措施做了简要说明。
关键词: 氯丙烯; 环氧氯丙烷; 高温氯化反应器;精馏塔AbstractThe design was done based on annual output of 3600 tons of the allyl chloride of epichlorohydrin design section.The primary use of epichlorohydrin was in the production of epoxy resins used in coatings, adhesives, and plastics, Which is also used in the manufacture of synthetic glycerine, textiles, paper, inks and dyes, solvents, surfactants and pharmaceuticals. Epichlorohydrin is also listed as an inert ingredient in commercial pesticides.The direct high temperature chlorination of propylene continues to be the primary route for the commercial production of allyl chloride. The reaction results in allylchloride selectivity of 75-80% from propylene and about 75% from chlorine. Additionally, a significant by-product of this reaction, 1,3-dichloropropene, which used as an effective insecticides for the creation of a very high economic value. This method also has certain shortcomings, such as remaining by-product include 1,2-dichloropropane, 2-chloropropene and 2-chloropropane. In this design, the direct high temperature chlorination of propylene was used. The mole ratio of chlorine and propylene was 1:5. Because the whole reaction was exothermic reaction, accompanied by reaction, the temperature was elevated .Optimally the reaction temperature should not exceed 510℃. The temperature of reaction in this design was about 500℃.The design focused on the following parts: chlorization reactor; the condensation evaporation tower; two towers of distillation of allyl chloride; washing towers, alkaline wash tower . Allyl chloride was recoveried by using two-step distillation method. HCl can be accomplished by adsorption in water and alkali.In this paper, the position and the function in the national economy, the produce methods in industry, the principle of produce, process were interpred. For the main equipments such as:mixtor, reactor, the absorb tower of epichlorohydrin,the stripper of epichlorohydrin,condenser, the dehydrogenation components of the tower etc. calculating of material balance were done by using aspen plus, calculation of energy balance were carried on for the chloropropylene reactor, heat exchanger,and condenser etc six equipments in all. And equipment calculations for reactor, heat exchanger etc . They use CAD corresponding technics process chart for the high purity epoxyethane rectifier wasdraw. Finally, a brief explanation to the most possible existed dangers and correspond measures for the production process were givenKey words: allyl chloride;epichlorohydrin;high temperature chlorine reactor; allyl chloride distillation colum目录一、引言 (1)1.1 环氧氯丙烷在国民经济中的地位和作用 (1)1.1.1 历史上生产技术 (1)1.1.2 未来生产技术发展动向 (2)1.2环氧氯丙烷的市场需求状况 (3)二、工艺叙述 (4)2.1环氧氯丙烷(ECH)的性质 (4)2.1.1 ECH的物理性质 (4)2.1.2 ECH的化学性质 (4)2.2生产方法的评述及选择 (4)2.2.1 丙烯高温氯化法 (4)2.2.2 醋酸丙烯酯法 (5)2.2.3 生产方法的评述及选择 (5)2.3 环氧氯丙烷的生产原理及流程 (5)2.4 工艺流程图 (6)2.4.1 氯丙烯工段工艺流程图 (6)2.4.2 氯丙烯工段Aspen Plus模型流程图 (8)2.5 设备模型说明表 (8)三.物料衡算和热量衡算 (11)3.1 物料衡算 (11)3.1.1 设计任务: (11)3.1.2 设计依据: (11)3.1.3氯丙烯工段工艺计算 (12)3.1.4 管式反应器物料衡算 (12)3.1.5 塔前换热器物料衡算 (13)3.1.6 冷凝蒸出塔物料衡算 (14)3.1.7 氯精一塔物料衡算 (15)3.1.8 氯精二塔物料衡算 (15)3.1.9 物料衡算总表(见附录1) (16)3.2 热量衡算 (16)3.2.1 反应器热量衡算 (16)3.2.2 塔前换热器热量衡算 (17)3.2.3 冷凝蒸出塔热量衡算 (17)3.2.4氯精一塔热量衡算 (18)3.2.5氯精二塔热量衡算 (18)四、设备计算 (20)4.1 管式反应器设备计算 (20)4.1.1 操作条件 (20)4.1.2 混合气计算 (20)4.1.3 喉管尺寸计算 (21)4.1.4 反应器的长与内径 (22)4.1.5 安装尺寸的计算 (23)4.2 氯精一塔设计的主要物性参数 (24)4.3 氯精一塔塔顶冷凝器 (28)4.4 换热器设备的选型 (29)五、能量利用、安全和环保 (30)5.1 能量的合理利用 (30)5.2安全和环保 (30)致谢 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
环氧氯丙烷14页word文档
生产企业总平面设计图住宅 1 住宅 2 住宅 3 住宅4绿地仓库废水料商店产品废物处理河流生产车间马路生产场所(车间)布局及生产用房使用面积平面图30006200 6200 6200 4500 14009000 7500 1650 4000瓶子保洁间半成品储存XX 库m 2XX 库Xm 2通道道XX 库Xm 2更衣间X 间Xm 2传递窗XX 库Xm 2辅助用房更衣室男更衣室女其它办公室检验室 通道XX 间Xm 2花坛XX 间Xm 2备料间门卫注:上图为示例,请按生产企业的实际布局情况绘制。
课设题目年产10吨环氧氯丙烷工艺设计一般内容一.工艺设计说明书1.概述1.1.项目来源化学工艺学自选课题1.2项目的国内外生产技术工艺现状国外生产和消费情况20世纪80年代以来,环氧树脂的应用开发日新月异,需求快速增长,促进了环氧氯丙烷的发展。
目前世界上环氧氯丙烷的总生产能力约为1 050 kt/a,产量约为850 kt/a,1990-2000年世界环氧氯丙烷产量增加了70%,年均增长率为6%,高于经济平均发展速度。
美国、西欧和日本是世界上生产环氧氯丙烷的主要国家和地区,其生产能力占世界环氧氯丙烷总生产能力的80%。
其中美国的生产能力为315 kt/a,日本为137 kt/a,西欧252 kt/a,东欧为121 kt/a。
目前,国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况见表2。
表2 国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况(kt/a)国家或地区生产厂家生产能力工艺路线美国DOW化学公司227 丙烯高温氯化法壳牌公司88 丙烯高温氯化法德国DOW公司90 丙烯高温氯化法Solvay德国分公司44 丙烯高温氯化法法国Solvay公司33 丙烯高温氯化法荷兰Shell化学荷兰分公司85 丙烯高温氯化法日本大阪曹达公司40 丙烯高温氯化法鹿岛化学公司47 丙烯高温氯化法昭和电工24 乙酸丙烯酯法住友化学14 丙烯高温氯化法德山曹达12 丙烯高温氯化法中国台湾长春塑料子公司12 乙酸丙烯酯法韩国Hanwha Chemical Co. 25 丙烯高温氯化法目前,国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国,亚洲和东欧各国为主要进口国,西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。
甘油法生产环氧氯丙烷可行性报告.doc
甘油法生产环氧氯丙烷可行性报告一、项目的背景和意义1.1、项目概述环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,分子量92.85,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,密度 1.1806 g/cm3,沸点115.2 ℃,凝固点-57.2 ℃,折射率1.4382(20℃),闪点(开杯)40.6 ℃,自燃点415 ℃,微溶于水,能与多种有机溶剂混溶,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。
此外,环氧氯丙烷还可用于合成硝化甘油炸药、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。
工业化的环氧氯丙烷生产方法有基于石油原料的丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种,且绝大部分是丙烯路线。
近年来,由于石油价格的飞涨,使得环氧氯丙烷价格上涨且很不稳定,我国每年进口ECH十多万吨,严重制约我国下游产业的发展。
1.2、项目的社会经济意义采用甘油法生产ECH,摆脱了以石油资源为原料的依附,又节约了大量的石油资源。
还减少了环境污染。
相对于石油法生产ECH来说,设备投入又大大减少。
对于中国这个农业大国来说,充分利用了农作物生物资源,便于资源的循环利用与经济的可持续发展。
二、项目的市场调查与生产能力预测2005年世界上环氧氯丙烷的总生产能力约为135万吨/年,产量约为110万吨/年,其中仅美国的环氧氯丙烷年消费量就在50万吨。
2004年,我国环氧氯丙烷的生产厂家主要有山东齐鲁石油化工公司氯碱厂、湖南岳阳石化公司环氧树脂厂、天津化工厂和山东东营联成化工责任有限公司4家,总生产能力为11万t/a,大都为引进国外的生产技术。
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常州工程职业技术学院毕业设计报告(论文)( 2010 届)系别:化工系课题名称:环氧氯丙烷指导教师:孙毓韬班级:精细0530学生姓名:王丽摘要环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,其生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。
目前,世界上环氧氯丙烷的总生产能力约为1050 kt/a,产量约为850kt/a。
我国环氧氯丙烷的生产能力约为90kt/a,产量约为31kt/a,预计2005年我国环氧氯丙烷的需求量将达到200 kt/a,缺口很大,因此,应扩大生产规模,来满足市场需要。
同时还应拓展环氧氯丙烷的应用范围,改进生产技术,提高产品质量,努力开拓国外市场,参与国际竞争[1]。
关键词:环氧氯丙烷;生产;市场;建议AbstractEpichlorohydrin is one of important organic chemical materials and fine chemicals. Its main production methods include the high-temperature chlorination of propylene and the process via allyl acetate. At present, the global total capacity of epichlorohydrin has reached about 1,050kt/a with the production of 850kt/a. The capability of epichlorohydrin in our country is about 90kt/a with the production of 31kt/a. It is estimated that the domestic demand of epichlorohydrin in 2005 will reach 200kt/a with a big shortage. Therefore, expanding the production scale to satisfy the market demand is necessary. At the same time, it is also needed to extend the application scope of epichlorohydrin, improve the production technology and product quality, expand the overseas market, and participate the international competition.Keywords:epichlorohydrin, production, market, propose目录1 前言 (1)1.1概述 (1)1.1.1环氧氯丙烷工艺流程概述 (1)1.1.2环氧氯丙烷工艺流程 (1)2 丙烯高温氯化……………………………………………………………………2.1丙烯高温氯化制丙烯 (3)2.2丙烯次氯酸化合成二氯丙醇氯气后水中生成 (4)3 生产中的问题及建议 (8)3.1存在的问题 (8)3.2发展建议 (8)3.3积极发展环氧氯丙烷 (9)3.4带动环氧氯丙烷的发展……………………………………………………4 总结 (12)5 结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第一章前言1.1 概述1.1.1环氧氯丙烷工艺流程概述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,主要用于生产环氧树脂、合成甘油、氯醇橡胶、硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘制品。
同时还可用作纤维素酯、树脂和纤维素醚的溶剂,也是生产增塑剂、稳定剂、表面活性剂及氯丁橡胶的原料。
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。
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。
[2]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。
环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,化学名称为1-氯-2,3-环氧丙烷,分子式C3H5 OCl,分子量92.85,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,密度1.180 6 g/cm3,沸点115.2 ℃,凝固点-57.2 ℃,折射率(nD20)1.438 2,闪点(开杯)40.6 ℃,自燃点415 ℃,微溶于水,能与多种有机溶剂混溶,可与多种有机液体形成共沸物。
1.1.2环氧氯丙烷工艺流程环氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot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以苛性钠经水解反应直接制取。
在此基础上,美国Shell公司于1948年建成了世界上第一座丙烯高温氯化法合成甘油的生产装置,环氧氯丙烷作为中间产物,开始大规模工业化生产。
[3]20世纪60年代前后,除美国外,西欧、日本、前苏联和东欧各国都相继建成生产装置。
世界环氧氯丙烷生产呈四大特点:一是区域不平衡,62%生产能力集中在美国、西欧和日本;二是产能更趋集中,Dow、Solvay、Shell三家公司产能约占世界总生产能力的51%;三是亚洲产能近几年快速增加;四是工艺路线仍比较单一。
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[5]。
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[4]。
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。
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。
3、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。
第二章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,氯丙烯与次氯酸合成二氯丙醇,二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元[6]。
2.1丙烯高温氯化制丙烯2.1.1丙烯高温氯化制氯丙烯丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4~5:1混合进入高温氯化反应器,短时间(约3s)内进行反应,生成氯丙烯和氯化氢气体。
精制后得氯丙烯产品,同时副产D-D混剂(1,2-二氯丙烷和1,3-二氯丙烯),氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸。
CH2=CHCH2+ Cl2→CH2=CHCH2Cl +HCl2.1.2氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇氯气在水中生成次氯酸(或采用介质叔丁醇和氯气在NaOH溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐,该盐水解生成次氯酸,叔丁醇循环使用),次氯酸与氯丙烯反应生成二氯丙醇(过程中二氯丙醇浓度一般控制在4%左右)。
2CH2=CHCH2Cl +2HOCl→ ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl(2,3-二氯丙醇,70%)(1,3-二氯丙醇,30%)2.1.3二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷二氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。
ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca(OH)2→CH2CH―CH2Cl +CaCl2+ H2OO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D-D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。