丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

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丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状丙烯氧化制环氧丙烷是一种具有重要经济意义的有机化学原料,它的应用领域涉及环境保护、农业、汽车制造、涂料、纺织品、建筑材料、日化等众多领域。

为满足不断增长的工业和农业发展对丙烯氧化制环氧丙烷需求,国家非常重视丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究。

本文综述了近年来国内外丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究的最新进展。

从催化剂的选择看,近年来催化剂在丙烯氧化制环氧丙烷的生产中得到了广泛的应用。

活性炭催化剂是用木炭、植物碱和碱式活性炭等原料制备的一种活性催化剂,它能有效地催化丙烯氧化的过程,使产率提高,生产效果显著。

此外,由有机硅衍生物构成的硅基催化剂在丙烯氧化过程中也发挥了重要作用。

一些研究者将活性炭和有机硅催化剂结合起来,设计出了一种新型的复合催化剂,更好地使用活性炭和有机硅的功能,提高了丙烯氧化的效率。

近年来,除了催化剂的研究外,还有研究关注改变反应条件的工艺调控。

首先,调节反应温度是影响丙烯氧化过程最重要的因素之一,通常在室温至150℃范围内进行丙烯氧化,在此温度范围内,氧化速度与温度成正比。

另外,还可以通过调节反应助剂浓度来影响氧化效果,反应助剂浓度一般介于1%~5%之间,合适的反应助剂浓度可以有效地提高反应速率,使反应更加高效。

此外,使用紫外吸收剂(如氮氧化物),可以促进紫外线的吸收,从而提高反应效率。

除此之外,还有一些技术可以被用来提高丙烯氧化制环氧丙烷的产率,其中最常用的是微波催化法和超声波法。

微波催化法是利用微波加热反应物,使丙烯氧化效率大大提高。

此外,超声波技术可以实现丙烯氧化在低温条件下的无机复制,并且可以增加丙烯氧化合物的烷基氧化作用。

随着研究进步,丙烯氧化制环氧丙烷生产技术也在不断发展。

近几年,微波催化法和超声波法作为新型复合催化技术在丙烯氧化反应中发挥了重要作用,该技术可以更加有效地促进丙烯氧化的过程,提高产率,大大改善了丙烯氧化制环氧丙烷的工艺过程。

总之,丙烯氧化制环氧丙烷工艺研究取得了较大的进展。

环氧丙烷生产工艺的发展现状

环氧丙烷生产工艺的发展现状

环氧丙烷生产工艺的发展现状环氧丙烷是一种常用的有机化工原料,广泛应用于聚合物、涂料、导电胶、合成树脂等领域。

随着对环境友好和高效生产工艺的追求,环氧丙烷生产工艺也在不断发展创新。

本文将介绍环氧丙烷生产工艺的发展现状。

传统环氧丙烷生产工艺主要分为两种,一种是来自延长碳链的丙烷直接氧化法,另一种是来自缩短碳链的环氧乙烷环氧化法。

这两种传统工艺都存在一定的问题,如环氧乙烷环氧化法产生的副产物环氧乙醇对人体有毒,并且该工艺对原料环氧乙烷的纯度要求较高,难以实现工业化生产。

随着科技的进步,研发人员对环氧丙烷生产工艺进行了改进和创新。

其中一个重要的改进是采用选择性催化剂,降低副产物的生成。

例如,采用高灵敏度的铝基催化剂可以实现丙烷氧化的高选择性,提高环氧丙烷的产率。

此外,研究人员还在催化剂设计方面进行了创新,通过调整催化剂的结构和活性位点,提高催化剂的活性和选择性。

另外,也有研究人员将生物技术应用于环氧丙烷的生产中。

生物技术生产环氧丙烷的工艺利用微生物固定化技术,通过控制微生物的代谢途径,将丙烷转化为环氧丙烷。

该工艺具有环境友好、原料可再生等优势,但目前仍处于实验室阶段,尚未实现商业化生产。

此外,研究人员还在环氧丙烷生产过程中探索新的反应条件。

例如,研究人员通过调整反应温度和压力,优化催化剂和溶剂选择,提高环氧丙烷的选择性和产率。

同时,研究人员还提出了一种高能耗废气资源化利用的方法,通过对废气中的丙烷进行氧化反应,将其转化为环氧丙烷。

总的来说,环氧丙烷生产工艺在不断发展创新,主要集中在改进传统工艺、应用生物技术和探索新的反应条件等方面。

这些创新使得环氧丙烷的生产更加环境友好、高效和可持续,并有望在未来实现商业化生产。

然而,仍需进一步研究和实践,解决工艺中存在的问题,并推动环氧丙烷生产工艺的快速发展。

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状1.催化剂的选择丙烯氧化制环氧丙烷的关键步骤是选择合适的催化剂。

传统的催化剂包括过渡金属复合物、碱金属盐类等。

然而,这些催化剂常常具有活性低、选择性差等缺点。

因此,近年来研究者开始开发新型催化剂,例如基于非贵金属的催化剂、离子液体等。

这些新型催化剂在提高丙烯氧化的活性和选择性上具有潜力。

2.丙烯氧化反应条件的优化丙烯氧化反应的条件对产率和选择性都有很大影响。

目前,研究者主要关注反应温度、氧气分压、溶剂种类等因素的优化。

例如,通过调整反应温度和氧气分压,可以提高环氧丙烷的产率和选择性。

此外,合适的溶剂选择也能够提高反应效果。

3.过程工艺的改进丙烯氧化制环氧丙烷的过程工艺包括丙烯的氧化反应、环氧丙烷的分离纯化等。

近年来,研究者主要关注分离纯化过程的改进,以提高环氧丙烷的纯度和产量。

例如,采用新型吸附剂、膜分离技术等可以提高分离效率和减少能耗。

4.催化剂的再生和废物处理丙烯氧化反应产生的催化剂活性逐渐降低,需要进行再生或更换。

目前,研究者主要研究催化剂的再生方法,例如通过还原、酸洗等方式可以恢复催化剂的活性。

同时,废物处理也是一个重要的问题,研究者致力于减少废物产生,提高资源利用率。

综上所述,丙烯氧化制环氧丙烷的生产工艺研究目前主要关注催化剂的选择、反应条件的优化、过程工艺的改进以及催化剂的再生和废物处理。

通过这些方面的努力,将能够提高环氧丙烷的产率和纯度,降低生产成本,推动丙烯氧化制环氧丙烷工艺的发展。

我国环氧丙烷的发展现状和趋势

我国环氧丙烷的发展现状和趋势

我国环氧丙烷技术进展和现状1前言环氧丙烷是生产聚醚多元醇的重要原料。

目前环氧丙烷(P0)生产工艺主要有氯醇法和共氧化法(又称联产法、哈康法)两种。

传统的氯醇法工艺采用氯水与丙烯发生氯醇化反应,生成中间体氯丙醇,然后用石灰石皂化。

每产1吨PO需耗用氯气1.35-1.85吨,副产二氯丙烷50-150公斤,产生废渣CaCl2约2吨,含有机物废水40-80吨。

生产过程中氯水还会严重腐蚀设备,综合治理投资较大。

2生产工艺概况近年新建装置采用共氧化法(氢过氧化物氧化法)较多。

根据原料和联产品的不同,该法分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。

与先前的工艺相比,生成的联产品大大提高了PO的生产经济性。

乙苯氢过氧化物法以乙苯和丙烯为原料生产PO和苯乙烯(简称POSM法)。

在联产品苯乙烯有市场需求时,该工艺有较好的经济效益。

每生产1吨PO联产2.25-2.40吨苯乙烯单体。

最近,莱昂得尔化学公司和拜耳公司将在荷兰鹿特丹建设世界规模级POSM装置,拟生产28.5万吨/年环氧丙烷和64万吨/年苯乙烯,定于2003年投产。

道化学公司也将在美国墨西哥湾建设POSM装置,拟生产25万吨/年环氧丙烷和57.5万吨/年苯乙烯。

共氧化法的优点是原料价格低,所用设备为一般碳钢,成本低,公害少。

缺点是对原料质量要求高,需平衡大量联产品。

为解决氯醇法的环境问题和共氧化法的联产副产品问题,近年来又开发了一些新工艺。

3新工艺进展住友化学公司的新工艺采用钛基催化剂的固定床反应器,丙烯通过丙烯过氧化物中间体转化为PO,不产生副产物。

该工艺采用过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂。

CHP使丙烯环氧化得到PO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,循环使用。

该工艺具有技术和经济上的魅力,不产生副产物,因无需联产苯乙烯所需的辅加设备,装置投资费用比POSM联产法低1/3,也无需基于氯的氯醇法工艺所需的防腐设备。

住友化学公司已投资1亿多美元,在日本千叶建设20万吨/年环氧丙烷装置,在2002年投产。

Au基Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展

Au基Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展

2013年第1期广东化工第40卷总第243期 · 55 · Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展苏暐光(宁夏大学天然气转化国家重点实验室培育基地,宁夏银川 750021)[摘要]丙烯直接氧气环氧化制环氧丙烷是催化领域最关键的挑战之一,被誉为工业界的“圣杯”。

文章对近年来开展的以氧气为氧化剂的Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究结果进行了综述,并对其前景和发展方向进行了分析展望。

[关键词]Au催化剂;Ag催化剂;丙烯;环氧化;氧气[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0055-02 Progress in Propylene Epoxidation to Propylene Oxide onAu and Ag Based CatalystsSu Weiguang(State Key Laboratory Cultivation Base of Natural Gas Conversion Ningxia University, Yinchuan 750021, China)Abstract: The propylene epoxidation to propylene oxide by oxygen is one of the most challenging research targets in catalysis fields. The recent progress on propylene epoxidation by oxygen over Au and Ag catalysts was reviewed, and the prospects for green catalytic synthesis of propylene oxide were presented.Keywords: Au catalysts;Ag catalysts;propylene;epoxidation;oxygen环氧丙烷是一种非常重要的有机化工和精细化工原料,是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物,主要用于生产聚醚、聚氨酯、树脂、丙二醇、合成甘油等。

丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的技术研究

丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的技术研究

丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的技术研究摘要:环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,广泛用于塑料、表面活性剂、聚氨酯泡沫等多个领域。

传统的制备方法一般依赖于氯化方法,这种方法不仅消耗大量的能源,还会产生大量的污染物。

近年来,由于环保政策的加强和能源需求的提高,丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的方法越来越受到重视。

该方法既能有效降低能耗,又能大幅减少废弃物的产生,具有很大的研究和实际应用价值。

因此,深入研究丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的技术,不仅对优化生产过程、提升产品质量、降低生产成本有重要意义,而且对保护环境、实现可持续发展也具有重要的作用。

关键词:丙烯;双氧水环氧化;环氧丙烷环氧丙烷作为一种重要的有机合成中间体,广泛应用于树脂、涂料、胶粘剂等工业领域,对于化工工业的发展起着不可替代的作用。

然而,传统的制备方法可能存在一些不足之处,如催化剂的选择、产率的提高等方面,这些问题需要通过深入的技术研究来解决。

因此,对丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的技术进行探究,具有重要的科学意义和工程应用价值。

1.环氧丙烷制备方法环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,其制备方法多种多样。

传统的制备方法主要是通过氯代法,这种方法主要是将丙烯在催化剂的作用下,先与氯化氢反应生成1,2-二氯丙烷,然后再与氢氧化钠反应,去除氯元素,制得环氧丙烷。

这种方法虽然成熟,但是需要消耗大量的氯化氢和氢氧化钠,产生的废弃物对环境造成很大的影响。

近年来,为了减少环保压力,越来越多的研究开始关注丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的方法。

这种方法是在特定的催化剂存在下,将丙烯直接与双氧水反应,生成环氧丙烷。

由于双氧水分解的产物是水,因此这种方法对环境的影响非常小,是一种非常环保的制备方法。

而且,这种方法的反应条件比较温和,不需要高温高压,能够显著降低制备环氧丙烷的能耗。

然而,丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的方法也有其困难之处,主要是双氧水的稳定性和催化剂的选择。

环氧丙烷生产工艺研究

环氧丙烷生产工艺研究

环氧丙烷生产工艺研究环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,广泛应用于涂料、胶粘剂、树脂等领域。

本文将探讨环氧丙烷的生产工艺。

首先,环氧丙烷的生产可以通过丙烯氧化反应来实现。

丙烷经过氧化反应得到丙烯,然后将丙烯与过氧化氢在催化剂的作用下进行反应,生成环氧丙烷。

这是一种较为常用的工业生产方法。

该方法的主要优点是反应条件温和,产品纯度高,丙烯转化率较高,且产品具有稳定性好、质量可控的特点。

在丙烯氧化反应中,选择适合的催化剂是关键。

常用的催化剂有金属盐、过温度脱氧剂、过卤素化合物等。

催化剂的选择要考虑其活性、选择性、稳定性以及对反应体系的影响等因素。

反应温度也是影响环氧丙烷生产的重要因素之一、合适的反应温度是保证反应体系正常进行的关键。

一般来说,较低的反应温度有利于提高丙烯的转化率,但同时也会增加催化剂的副反应。

因此,需要在催化剂活性和丙烯转化率之间寻找一个平衡点。

另外,反应时间也是影响环氧丙烷生产的关键因素之一、反应时间过长会增加产品分解的可能性,同时也会增加生产周期,降低生产效率。

因此,需要选择适当的反应时间,保证产品质量的同时,提高生产效率。

在反应过程中,需要对反应物进行连续供给,同时及时去除反应废气和杂质。

这要求反应设备运行稳定,操作简便。

常用的反应设备有釜式反应器、固定床反应器、流化床反应器等,具体选择要根据生产规模和实际工艺要求。

此外,对于环氧丙烷的后处理,主要包括分离、精制和除水等步骤。

分离过程主要是根据不同组分的沸点差异进行分离,以获得较纯的环氧丙烷产品。

精制过程主要是通过吸附、蒸馏等操作,进一步提高产品质量。

除水过程则是通过蒸汽蒸馏或分子筛吸附等方法,去除环氧丙烷中的水分。

综上所述,环氧丙烷的生产工艺涉及到多个方面的因素,包括催化剂的选择、反应温度的控制、反应时间的选择、反应设备的选用以及后处理等。

合理优化这些因素,可以提高环氧丙烷的产量和质量,降低生产成本,促进环氧丙烷工业的发展。

丙烯氧气氧化制环氧丙烷工艺开发进展

丙烯氧气氧化制环氧丙烷工艺开发进展

点 ,使催化剂的选取成为该工艺开发的关键 。 丙烯与 O2 氧化反应可在气相和液相中进行 。
其中气相氧化工艺无需产品与溶剂的分离 ,工艺简 单 ,但缺点是产品收率较低 ;而液相氧化工艺则反应 条件温和 ,产品收率较高 ,催化剂寿命较长 。不足之 处是产物与催化剂分离较为复杂 。
2. 1. 1 丙烯气相直接氧化工艺 Arco 化学 、Bayer 、SR I 国际公司和 BOC 等公司
9. 0
0. 85
100
44. 0
44. 8
11. 2
0. 94
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1. 04
77. 1
66. 0
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6. 8
3. 60
36. 2
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24. 0
6. 0
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 70
21. 6
反应条件 :180~182 ℃,10~10. 5 MPa ,接触时间 60 s ,原料气 中 1 ,22二氯乙烷体积分数 200 ×10 - 6 。
2 丙烯氧气氧化的开发进展
反应中 H2 的加入对丙烯与 O2 氧化工艺和丙 烯与 O2 、H2 氧化工艺在反应机理 、反应过程和所采 用催化剂等方面可产生截然不同的结果 。这是因为 丙烯氧气直接氧化工艺是一步反应 ,而丙烯与 O2 、 H2 氧化工艺则是先将 O2 与 H2 反应生成 H2O2 ,再 将丙烯氧化成 PO 的两步反应 。针对各工艺的不同 特点 ,PO 生产商开发了不同的催化剂和工艺 。 2. 1 丙烯与 O2 直接氧化工艺
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丙烯环氧化合成环氧丙烷新技术的研究进展

丙烯环氧化合成环氧丙烷新技术的研究进展
图 2 TS - 1 骨架上孤立的四配位 活性钛中心结构示意图[23 ,24 ]
图 1 含 W 络合催化剂体系用分子 氧环氧化丙烯的催化循环[17 ]
图 3 双氧水在 TS - 1 活性钛中心上的活化 (五元环结构) 及其与烯烃环氧化的反应原理[25 ]
据专利报道[26 ] , 在间釜反应器中 , TS - 1
氧乙烷的 Ag 催化剂体系高得多 。Ag 催化剂的主 要问题是 PO 选择性太低 。据文献[ 12 ]报道 , 目前 在 Ag 催化剂体系中可获得的最好 PO 选择性略高 于 60 % , 此时丙烯转化率略高于 10 % , 离实用还 很远 。丙烯与乙烯的明显差异是分子中有活泼的烯 丙基碳氢键 , 因此 Ag 催化剂选择性低 , 不但与深 度氧化生成 CO2 和 H2O 有关 , 而且与烯丙基部位 容易发生部分氧化生成丙烯醛等产物有关 。贵金属 Ag 催化剂的反应温度高达 200~300 ℃, 对分子氧 的活化程度难以控制 , 因此进一步改进金属 Ag 催 化剂非常困难 。尽管如此 , Ag 催化剂体系仍然被 认为是丙烯选择氧化制环氧丙烷较有希望的催化体 系 。目前人们对 Ag 催化剂活性中心特征和不同催 化剂成分及氯代烷等微量添加组分的作用还不清 楚 , 因此开展相关的基础研究可能为构建有效的催 化剂体系提供重要帮助 。
丙烯环氧化合成环氧丙烷新技术的研究进展
郭洪臣 刘 娜 陈黎行 王祥生
(大连理工大学催化化学与工程系 , 大连理工大学精细化工国家重点实验室 , 大连 116012)
摘 要 评述了以分子氧和双氧水为氧源的丙烯环氧化催化剂体系的最新研究进展 。其中包括金属 A g 催化剂 、 金属熔盐混合物 、钛硅沸石 TS - 1 和过渡金属络合物催化剂体系 。根据氧转移机理 , 金属 Ag 催化剂和熔盐体系 是以分子氧为直接氧源 , 而 TS - 1 和最近报道的反应相转移含钨催化剂本质上是以过氧化氢为直接氧源 。TS 1 和反应相转移含钨催化剂的优点是反应条件较温和 , 生成环氧丙烷的选择性和产率较高 。如一种负载成 “蛋壳 型”的低成本 TS - 1 催化剂在水夹套式固定床反应器上 (催化剂装填量为 5 kg) 用稀双氧水环氧化丙烯时 (甲 醇作为溶剂) , 环氧丙烷选择性和产率 (以双氧水计) 分别可达 92 %和 90 %以上 , 催化剂运转 1 000 h 以上性能 稳定 。今后的一个重要发展方向是开发以分子氧为起始氧源 、简单高效的原位双氧水工艺 。 关键词 丙烯环氧化 , 环氧丙烷 , 催化剂 中图分类号 TQ 426. 94 文献标识码 A 文章编号 1000 - 6613 (2003) 01 - 0034 - 05

丙烯环氧化合成环氧丙烷技术的研究进展

丙烯环氧化合成环氧丙烷技术的研究进展
Байду номын сангаас
活泼 α - H 的甲基 , 致使丙烯的环氧化反应更为复
杂 ,更容易被深度氧化成 CO2 和 H2O。因此 ,研究和 开发高性能的催化剂以抑制由 α - H 所引起的深度
氧化反应、提高 PO 选择性成为该研究课题的关键 。
早期学者认为 , PO 的低选择性是由于其本身不
稳定 , 能继续深度氧化成 CO 2 和 H2 O , 且深度氧化 速率高于环氧化速率 [ 15 ] 。随后的一些研究结果则
[收稿日期 ] 2007 - 09 - 01; [修改稿日期 ] 2007 - 10 - 15。 [作者简介 ] 郭杨龙 ( 1970—) ,男 ,浙江省宁波市人 , 博士 。联系人 : 卢冠忠 ,电话 021 - 64252923, 电邮 gzh lu@ ecust. edu. cn。 [基金项目 ] 国家“973 ”计划项目 ( 2004CB 719500 ) ; 上海市基础研 究重点项目 ( 02D J14028) 。
2. 2 Ag催化剂及反应机理
乙烯在 A g催化剂上的环氧化反应是工业上一
个极其成功和重要的催化反应 , 已得到长期和广泛 的研究 ,环氧乙烷的选择性可达 86% [ 7~9 ] 。受其启
发 ,人们一直在探索丙烯通过氧气直接氧化生产 PO
的技术 。但早期研究结果表明 , 丙烯在 A g 催化剂
上进 行 环 氧 化 反 应 时 , PO 选 择 性 仅 为 1% ~ 6% [ 10~14 ] 。这是因为 ,与乙烯相比 ,丙烯多一个含有
Progress in Ca ta lytic Epox ida tion of Propylene to Propylene O x ide
G uo Yang long, Yao W e i, L iu Xiaohu i, L u G uanzhong

丙烯双氧水法制备环氧丙烷研究

丙烯双氧水法制备环氧丙烷研究

·110·中国无机盐协会过氧化物分会2010年会论文集丙烯双氧水法制备环氧丙烷研究*林民1,李华2,王伟2,朱斌1,何驰剑2,高计皂2,舒兴田1,汪燮卿1(1.中国石化石油化工科学研究院;2.中国石化长岭分公司)摘要:应用合成的催化氧化组元钛硅分子筛,制备丙烯环氧化催化剂,进行合成环氧丙烷(PO)实验室工艺研究,开发了固定床反应工艺,考察了催化剂的稳定性,双氧水转化率大于95%,环氧丙烷选择性大于95%,完成1650h实验室寿命试验研究。

关键词:钛硅分子筛;丙烯;双氧水;环氧化;环氧丙烷环氧丙烷(propyleneoxide,简称PO)是一种重要的有机化工原料,是石油化工生产中重要的大宗有机化工产品,是精细化工最重要的中间产品之一。

在丙烯衍生物中是仅次于聚丙烯、聚丙烯腈的第三大衍生物。

其最大用途是用于生产聚醚多元醇,以进一步制造聚氨酯,也可用于生产用途广泛的丙二醇,环氧丙烷还可以用于生产非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂以及润湿剂等。

除此之外,其在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其他方面也有应用。

环氧丙烷的衍生物产品有近百种,是精细化工产品的重要原料,广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。

从它的消耗量可以推测一个国家的精细化工水平,每年我国都要进口几十万吨的环氧丙烷以满足市场需求,年需求增长速度超过lo%,价格也持续上涨,是我国目前和将来均有重大需求的重要产品之一。

目前世界各国工业生产环氧丙烷的方法主要有氯醇法和共氧化法,大约48%是采用氯醇法,50%是采用共氧化法。

氯醇法转化率低,耗氯量大,污染严重,每生产1吨环氧丙烷需要消耗1.35~1.85t氯气,副产50---150kg的二氯丙烷,并产生40---50t含氯化物的皂化废水和2t以上的废渣,且废水具有温度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和悬浮物含量高的“五高”特点,废水处理极为困难,环境污染严重,而且设备腐蚀严重。

环氧丙烷生产技术现状及研究进展

环氧丙烷生产技术现状及研究进展

研发前沿环氧丙烷生产技术现状及研究进展胡金春(沧州大化集团TDI有限责任公司,河北沧州061000)环氧丙烷的生产现状目前,工业上生产PO的主要方法是氯醇法和共氧化法,这两种方法约占世界总产量的99%以上。

另外日本住友化学采用自主开发的过氧化异丙苯法(CHP法)生产。

2006年全球PO生产能力约为724万t左右,新增长生产能力约为43万t/a,主要有壳牌公司与中海油在中国惠州建设的25万t/a的环氧丙烷装置,日本住友化学公司和西班牙Repsol公司两个扩能5万t/a项目。

另外亚洲地区还有一些扩建装置相继投产。

预计未来几年,全球环氧丙烷年均增长速度约为6%左右[3]。

就国内形势看,预计2007年将新增生产能力约26万t/a,至2009年我国PO产能将达到158.5万t/a左右[4]。

环氧丙烷合成技术研究进展目前PO生产技术开发的发展动向主要是传统PO生产技术的改进和丙烯氧化新工艺研究开发等两个方面。

1.环氧丙烷合成技术现状[5]①氯醇法该工艺采用氯气、水与丙烯发生氯醇化反应,生成中间体氯丙醇,然后用石灰水皂化制得PO。

每产1tPO需耗用氯气1.35~1.65t,副产二氯丙烷120~190kg,产生废渣约2t,含有机物废水40~80t。

该法技术成熟,投资较低,但是需耗用大量氯气,生产过程中产生的次氯酸还严重腐蚀设备,产生大量石灰渣和含氯废水,综合治理投资较大。

②共氧化法该工艺利用不同有机氢过氧化物与丙烯环氧化生产环氧丙烷。

根据原料和联产品的不同,该法分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。

与氯醇法工艺相比,共氧化法大幅度提高了单套装置的生产规模,减少了污水的排放等。

这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,但也有其不利之处,如工艺流程长、防爆要求严、投资大、对原料规格要求高、操作条件严格、联产品比例大等,每生产1t环氧丙烷有2.5t叔丁醇或1.8t苯乙烯生成,这远超过主产品的产量,而且副产品的市场需求量波动大,所以PO生产受市场因素制约严重。

环氧丙烷生产工艺的发展现状

环氧丙烷生产工艺的发展现状

环氧丙烷生产工艺的发展现状环氧丙烷是一种重要的有机化工原料,广泛应用于涂料、胶粘剂、环氧树脂等行业。

随着环保意识的增强和可持续发展的要求,环氧丙烷生产工艺也在不断发展。

本文将详细介绍环氧丙烷生产工艺的发展现状。

传统的环氧丙烷生产工艺使用环氧氯丙烷作为原料,通过氯代反应和碱性水解反应制得。

这种方法存在环境污染和能源消耗大的问题。

为了解决这些问题,研究人员提出了多种新的环氧丙烷生产工艺。

一种新的环氧丙烷生产工艺是直接氧化丙烯制备环氧丙烷。

该工艺通过利用过氧化氢或过氧化酮将丙烯氧化生成环氧丙烷。

这种方法具有反应条件温和、环境友好、高选择性等优点。

然而,该方法的主要问题是过氧化物的选择性降解和高成本。

此外,还有一种新的环氧丙烷生产工艺是利用分子筛催化剂进行合成。

分子筛催化剂具有高选择性和活性,可以将丙烯直接转化为环氧丙烷。

这种方法具有反应条件温和、催化剂可以循环使用等优点。

然而,目前分子筛催化剂的稳定性和寿命问题仍未解决。

除了上述几种新的环氧丙烷生产工艺,还有许多其他新的工艺方法正在研究中。

例如,一些研究人员通过利用生物催化剂合成环氧丙烷,不仅提高了环氧丙烷的选择性,还减少了对环境的污染。

另外,一些研究人员通过利用微生物合成环氧丙烷,为环氧丙烷的生产提供了新的思路。

总的来说,环氧丙烷生产工艺正朝着更加环保、高效和可持续的方向发展。

虽然目前存在一些问题,但随着科学技术的进步,相信这些问题将得到解决。

未来,环氧丙烷生产工艺将更加成熟和完善,为环氧丙烷的产业发展提供更好的支持。

我国环氧丙烷生产工艺现状分析及进展

我国环氧丙烷生产工艺现状分析及进展
氯醇法的优点是 产 品 成 本 较 低、生 产 工 艺 成 熟、流 程 比 较 简单、操作负荷弹性大、生产比较安全,在反应过程中丙烯的选 择性好,收率 高,并 且 对 原 料 丙 烯 纯 度 的 要 求 不 高,建 设 投 资 少。氯醇法最 大 缺 点 是 在 生 产 过 程 中 的 废 水、废 渣 排 放 量 很 大[8]。经过计算,每生产 1吨环氧丙烷产品,会产生约 2吨的
1 我国环氧丙烷生产企业现状
20世纪 50年代末,随着我国经济发展的需要,丙烯生产装 置迅速壮 大,同 时 出 现 了 小 型 的 环 氧 丙 烷 生 产 装 置[4]。1985 年,国内第一套万吨级生产环氧丙烷装置在上海高桥化工厂建 成投产。之后国内又相继引进日本旭硝子公司、日本三井东压 公司、美国陶氏化学等的技术建成几套氯醇法环氧丙烷生产装 置[5],促进了我国环氧丙烷工业技术的进步与发展。
第 4期
丙烷生产工艺现状分析及进展
胡立峰 ,陈 彬,王 凤
(吉神化学工业股份有限公司,吉林 吉林 132000)
摘要:综述了环氧丙烷物化性质及环氧丙烷应用领域,介绍了国内环氧丙烷生产概况、工艺路线以及近年来生产环氧丙烷工艺的进展, 并对各种环氧丙烷生产工艺优缺点进行分析。 关键词:环氧丙烷;生产工艺;进展;分析 中图分类号:TQ223.2+6 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2018)04-0039-04
2 我国环氧丙烷生产工艺
目前国内生产环 氧 丙 烷 的 方 法 主 要 有 氯 醇 法、共 氧 化 法、 过氧化氢直接氧化法(HPPO法)。
2.1 氯醇法生产工艺
1931年,美国联合碳化物公司研发出氯醇法生产环氧丙烷 工艺,并实现工业 化。 目 前 氯 醇 法 有 两 种 工 艺,分 别 是 传 统 的 石灰(Ca(OH)2)工艺和电解液(NaOH)皂化氯丙醇工艺。传统

CHP法丙烯选择氧化制环氧丙烷技术研究

CHP法丙烯选择氧化制环氧丙烷技术研究

CHP法丙烯选择氧化制环氧丙烷技术研究摘要:环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工中间体。

目前PO工业化生产的主要词汇有:CHP法;丙烯选择性氧化生成环;环氧丙烷技术包括氯醇法和共氧化法。

氯醇法在生产过程中产生大量含氯废水,造成严重的环境污染和设备腐蚀。

共氧化法克服了氯醇法的污染、腐蚀等缺点,但其流程长、投资大、副产物多,在一定程度上制约了其发展。

因此,无污染、无链接产品的新生产技术是其未来的发展方向。

以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,丙烯选择氧化制PO (CHP法)和丙烯与H2O2选择氧化制PO(HPPO法)是两种污染小、无副产物的PO生产新技术,代表了PO生产技术的发展方向。

引言环氧丙烷(PropyleneOxide)是一种具有类似醚味的无色液体,具有高反应活性,是应用广泛的有机合成反应试剂和化工医药中间体。

环氧丙烷可制备强吸湿性、保湿性、抗菌性能的羟丙基壳聚糖、良好催化活性的碳酸丙烯酯、低表面张力的氟碳表面活性剂、以及新型聚羧酸减水剂等。

1CHP法丙烯氧化制PO技术原理CHP氧化丙烯制PO是典型的原子经济反应。

如图1所示,整个过程中仅消耗丙烯、空气和H2,异丙苯作为氧载体在系统中循环使用。

此外,除了目标产品PO之外,没有生成联产品。

从图1可以看出,这种方法主要包括三个反应:过氧化物反应、环氧化反应和氢解反应。

也就是说,枯烯与空气或氧气反应生成CHPCHP和丙烯在TiO 2/SiO 2催化剂上进行环氧化反应生成PO和DMBA。

DMBA在催化剂的存在下通过氢解转化成枯烯,枯烯再循环到过氧化物步骤以产生CHP完成反应循环。

2环氧丙烷的分析检测研究近年来,环氧丙烷的分析检测工作取得了阶段性的研究成果,相关研究工作者开发了多种检测环氧丙烷的分析方法,并将其运用到医药、食品、化妆品等领域中环氧丙烷的分析检测与质量控制研究中,获得了良好的实验效果。

环氧丙烷的分析检测方法及其应用领域示意图如图2所示。

图2环氧丙烷的应用领域-分析方法网络图3环氧氯丙烷生产技术3.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法。

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状近年来,能源问题已经成为世界范围内一个重要的现实课题。

环境污染也是不可忽视的社会问题。

因此,寻找绿色有机物,并开发有效的技术以获取绿色有机物,已经成为一个紧迫的任务。

绿色有机物可以看作是有益的替代能源,可以替代来源不可持续的石油、天然气、煤炭和核能,起到减少碳排放的作用,有效的减少污染,保护环境,改善能源结构,并为人类带来健康的生活环境。

环氧丙烷(GPA)是一种重要的有机碳氢化合物,具有多种应用,如用作润滑剂、火焰抑制剂、催化剂和合成纤维等。

环氧丙烷是从丙烯醇衍生的有机物,它是由三种原料,乙烯、苯、氧气经过丙烯氧化反应生产而成。

然而,现有的生产工艺存在着很多问题,如反应效率低、运输线路短、技术落后等。

因此,研究丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺有利于更好地实现绿色有机物的可持续发展和开发,提升全球环境保护和能源结构的质量,为人类提供更完善的环境服务。

针对这一问题,本文将对丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺的研究现状进行综述,旨在为未来的丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究和实现提供理论支持。

一、丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺的原理丙烯氧化反应是指将乙烯、氧气和苯的混合物经过加热及催化剂的作用,释放出大量的氧化物,从而进行丙烯氧化反应,从而产生环氧丙烷(GPA)。

丙烯氧化反应的反应条件要求温度一般在165~175℃,压力为0.35~0.55MPa,催化剂的用量一般是大于1.0g/L,该反应的反应时间一般在2~3小时以内完成。

二、丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺的研究情况近些年来,国内外学者积极探索丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺,对其影响因素进行研究。

自然环境影响环境条件对丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺有着重要的影响。

研究发现,在活性催化剂和反应条件不变的情况下,环境温度和氧浓度变化会影响反应的反应速率。

比例升高的温度和氧气浓度可以提高反应的速率,减少反应的时间;反之,降低温度和氧气浓度反而会降低反应的速率,延长反应时间。

丙烯催化氧化制环氧丙烷研究取得重要进展

丙烯催化氧化制环氧丙烷研究取得重要进展

丙烯催化氧化制环氧丙烷研究取得重要进展在国家自然科学基金的持续支持下,中国科学院大连化学物理研究所奚祖威研究员及其合作者长期从事催化氧化、均相催化等领域的基础研究工作。

近年来在"分子氧直接使烯烃选择性催化环氧化新方法"的研究中,取得了突破性进展。

环氧丙烷是重要的基础化工原料,主要应用于生产聚氨酯、不饱和树酯和表面活性剂等。

目前,世界年产量达450万吨,我国年产量约为30万吨。

环氧丙烷的工业生产方法有氯醇法和Halcon法,分别存在环境污染严重和产生大量联产品等问题。

发展环境友好、无联产品的丙烯氧化制环氧丙烷的方法一直是化学家努力的目标,虽然也提出过用O2或用H2O2作为清洁的氧化剂,但仍存在很多问题。

奚祖威研究员的课题组开拓了磷钨杂多酸盐催化烯烃环氧化与工业上生产H2O2 的2-乙基蒽醌/2-乙基蒽氢醌可逆循环过程相结合的生产环氧化物的新方法,在丙烯环氧化方面取得了重大进展。

该方法利用工业生产H2O2,即2-乙基蒽醌/2-乙基蒽氢醌可逆循环体系中原位生成的H2O2 ,不经分离,在磷钨杂多酸盐催化下直接用于丙烯选择性环氧化,整个过程只消耗了H2 、O2 和丙烯,生成了环氧丙烷和H2O。

所用的磷钨杂多酸盐催化剂在H2O2的作用下转变为可溶,均相条件下催化烯烃环氧化,当H2O2随着反应消耗完全时,催化剂又从反应体系中析出,易于分离回收并循环使用。

由于催化剂同时具有了多相催化剂易回收和均相催化剂选择性高的优点,在丙烯环氧化中,设计将2-乙基蒽醌/2-乙基蒽氢醌法生产过氧化氢(H2O2)过程与用过氧化氢催化环氧化的两个反应耦合,实现用分子氧直接氧化为环氧丙烷,在65℃反应6小时丙烯转化率达89%,生成环氧丙烷的选择性为95%,几乎无副产品生成。

该课题组首次提出这种新型催化剂受反应控制而发生固-液-固相转移,并给出这种性质的催化剂为反应控制相转移催化剂的新概念。

用于上述反应的新型催化剂已经申请了中国专利,正在准备申请国际专利。

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丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状
随着丙烯氧化制环氧丙烷工艺在能源领域的广泛应用,其生产工艺研究也越来越受到人们的关注。

丙烯氧化制环氧丙烷具有极高的电容性能和良好的绝缘性能,可广泛应用于电力电子仪器等,因此,对其生产工艺的研究具有十分重要的意义。

丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺是一种重要的有机合成工艺,其主要包括丙烯氧化、环氧反应、抽提分离、精制等步骤。

先,丙烯氧化是构成环氧丙烷的关键环节,在此过程中,需要将丙烯与氧气反应产生环氧乙烷,其反应温度一般在250℃~300℃之间,反应时间约为1~2小时,丙烯转化率能达到90%以上。

其次,环氧反应过程中,需要将环氧乙烷反应聚合成环氧丙烷,这是一个热力学不可逆的反应过程,反应温度为80℃~120℃,反应时间约为2~3小时,环氧乙烷的转化率可达95%以上。

最后,将反应生成的新结构的环氧丙烷从溶液中抽提出来,经净化、浓缩、蒸馏分离等手段,得到满足要求的环氧丙烷产品。

随着能源领域的不断发展,在丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺方面也在不断进行研究创新。

近年来,为了更好的控制反应工艺,一些学者提出了新的技术方案,比如采用节能加热系统将反应温度降低,缩短反应时间,提高反应效率。

此外,为了改善反应过程的操作性能,研究者还开发了新型的反应器,可以有效控制反应温度,增强反应效果。

另外,在制环氧丙烷生产过程中,对于工业废气也采取了有效的
措施,这不仅可以减少对环境的污染,还可以有效提升生产率。

例如,采用除尘器将废气中的颗粒状物质去除,以改善空气质量和保护环境。

此外,还可以采用多相气液平衡技术进行尾气处理,这样可以大大降低废气排放量,实现企业的可持续发展目标。

综上所述,丙烯氧化制环氧丙烷的生产工艺一直受到人们的重视,目前已经研究出多种新的技术方法,以提高反应效率,降低能耗及减少废气排放,实现企业的可持续发展。

但仍需要从节能减排、提高质量等方面进一步进行研究,以促进能源领域的发展和实现更多的环保目标。

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