HPPO工艺设计
HPPO工艺设计
一，目前HPPO法的生产技术有两种，一是Dow化学公司和BASF公司联合开发的技术，二是Degussa公司与Uhde公司联合开发的技术。
HPPO工艺流程图见图2。
HPPO工艺主要包括四个工序：(1)H2O2制备；(2)H2O2在TS一1催化剂上催化氧化丙烯制PO；(3)产物分离；(4)PO精制。
1．2．1 H202制备H2O2的制备主要有氢氧直接化合法和蒽醌法。
氢氧直接化合法是在贵金属催化剂上直接将H2和O2合成H2O2，同时生成大量的H2O。
这种方法安全性差、H2O2收率低。
蒽醌法是将烷基蒽醌溶于C9和C10。
芳烃等溶剂中进行加氢反应生成烷基氢蒽醌，然后用空气氧化氢蒽醌生成H2O2，同时氢蒽醌还原为蒽醌。
国内蒽醌法的研发工作进展虽显著，但到目前为还没有一套产能为10 Mt／年的H2O2装置。
1．2．2丙烯环氧化制P0H202在TS一1催化剂上催化环氧化丙烯生成PO，溶剂为甲醇，在中温、低压和液相反应条件下操作。
在Dow／BASF工艺中，环氧化反应器采用壳-管式固定床反应器，三开一备，n(丙烯)：m(H202)=2：1，m(甲醇)：m(H2O2)=1：0．25，反应温度40～50℃，反应压力2．0 MPa．H2O2重量空速为1．0 h-1。
H2O2转化率和PO选择性分别为96％和95％。
Degussa工艺与BASF工艺类似。
Degussa工艺中的同定床反应器采用一组平行的换热板，催化剂装填于换热板之间的通道内，反应物料自上而下流经催化剂层进行反应，流经板内的冷却介质可移除反应热。
1．2．3产物分离环氧化反应产物经丙烯塔分离后得到含丙烯的轻组分和含PO、甲醇及水等的重组分。
轻组分的丙烯经净化后循环使用，其他如CO2、02等不凝组分经火炬烧掉。
含PO、甲醇及水等的重组分经分离得粗PO。
产物分离中，可能产生丙烯与氧(来自H202分解等)的可燃混合物，给分离带来一定危险性。
1．2．4 PO精制Degussa工艺采用连续萃取精馏法精制含甲醇和乙醛的PO 粗产品。
年产20万吨HPPO法制备环氧丙烷项目初步设计说明书
一、项目背景和意义HPPO法制备环氧丙烷是一种绿色、高效的制备环氧丙烷的方法，在丙烷和过氧化氢的催化反应中通过氢气氧化反应生成环氧丙烷。
该方法具有高转化率、高选择性、无废水废气排放等优点，被广泛应用于合成树脂、涂料、粘合剂等行业。
本项目的建设旨在满足市场对环氧丙烷的需求，并推动石化工业的绿色发展。
年产20万吨的规模可以满足当地及周边地区的市场需求，并带动相关产业链的发展。
项目的成功建设将有效促进环境保护和经济发展的良性互动。
二、项目建设内容和规模1.建设地点：项目将选址于具备丰富的丙烷和过氧化氢资源的化工园区。
2.建设规模：年产20万吨HPPO法制备环氧丙烷装置。
3.建设内容：-丙烷供应系统：包括储气罐、输送管道。
-过氧化氢供应系统：包括储罐、输送管道。
-催化剂供应系统：包括储罐、输送管道。
-反应系统：包括反应釜、加热装置、冷却装置等。
-分离系统：包括分离塔、蒸馏装置等。
-产品储存和包装系统：包括储罐、包装设备等。
-辅助设施：包括供水、供气、供电等设施。
三、项目实施及技术方案1.项目实施：-项目招标：根据项目需求，进行设备和材料的招投标工作。
-设备采购：购买符合要求的制备环氧丙烷的设备和催化剂。
-建设施工：按照设计方案进行项目场地的平整、设备安装等建设工作。
-调试运行：对已建设完毕的项目进行调试运行，验证其功能和性能。
-项目验收：对项目进行全面的验收，确保项目达到设计要求。
2.技术方案：-丙烷供应系统：选用优质丙烷供应商，采用密闭输送管道，并配备气体泄漏监测系统，保证供气的安全性和稳定性。
-过氧化氢供应系统：选用优质过氧化氢供应商，并配备泄漏报警装置，确保供氢的安全性和稳定性。
-催化剂供应系统：选用优质催化剂供应商，采用密闭输送管道，并配备泄漏监测系统，保证供催化剂的安全性和稳定性。
-反应系统：选用高效反应釜和先进的加热、冷却装置，优化反应条件，提高环氧丙烷的产率和纯度。
-分离系统：采用先进的分离技术，确保环氧丙烷的纯度和产品收率。
HPPO工艺技术概况和生产工艺中涉及的关键问题
意大利 Ｅｎｉｃｈｅｍ公司是最早研究 ＨＰＰＯ工艺 的机构，在 ２０世纪 ８０年代，用于 ＨＰＰＯ工艺的钛 硅分子筛催化剂研制成功，早期采用的是过氧化 氢和环氧丙烷生产的集成工艺，后来，Ｅｎｉｃｈｅｍ公 司的聚氨酯业务被美国 Ｄｏｗ化学公司并购，该技 术随之并入 Ｄｏｗ化学公司［４］． １．１ Ｂａｓｆ／Ｄｏｗ化学 ＨＰＰＯ工艺
鉴于目前 工 业 制 备 ＰＯ工 艺 路 线 存 在 的 弊
端，ＨＰＰＯ工艺因其流程简单、副产物少和绿色无 污染的特点成为国内外研究的热点，该过程通过 双氧水直接环氧化丙烯制环氧丙烷，原料无腐蚀， 无毒，反应条件温和，符合绿色化学和原子经济发 展的要求，是一种新型绿色工艺［３］．
下面 结 合 多 年 从 事 ＰＯ 生 产 的 经 历 和 对 ＨＰＰＯ工艺的不断研究，对国内外 ＨＰＰＯ工艺的 发展历程和技术概况进行了介绍，重点分析工艺 机理、副反应发生条件、溶剂解反应等，并提出了 ＨＰＰＯ工艺生产中存在的一些需要解决的问题．
问题．
关 键 词：环氧丙烷；ＴＳ１催化剂活性；过氧化氢；ＨＰＰＯ；溶剂解反应；生产工艺
中图分类号：ＴＱ０７２
文献标志码：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６０３９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ２２－１２４９．２０１９．０３．００２
环氧丙烷（简称 ＰＯ），也称氧化丙烯、甲基环 氧乙 烷，是 第 三 大 丙 烯 类 衍 生 物．是 无 色 醚 类 液 体，具有低沸点和易燃性．工业产品通常是两种对 映体的外消旋混合物．它与水部分混溶，可与乙醇 和乙醚混溶．其主要用途是生产聚醚多元醇和丙 二醇．它也是制备丙二醇醚，阻燃剂，非离子表面 活性剂和增塑剂的主要原料．其中，聚醚多元醇是 生产聚氨酯泡沫，保温材料，弹性体，粘合剂和涂 料的重要原料．各种非离子表面活性剂广泛用于 石油、化学、农药、纺织和日化行业［１］．它是一种非 常重要的有机化合物原料，具有广阔的发展前景．
HPPO法制环氧丙烷工艺流程图册
天津大学GB3432化学工程设计组 法兰类型及 密封面形式 RF RF RF
内螺纹 项目负责人 段兆阳 沈国强 沈国强 温嘉伟 温嘉伟 李敬楠 李敬楠
代号 a b c d1-3
公称直径 DN200 DN170 DN170 DN25
接管外壁与壁厚
标准号 HG20593 HG20593 HG20593 M25
7000
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T-0503
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E-0401
E-0404
E-0409
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22 21 20 19 18
9 8 A
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HPPO工艺技术及其生产工艺中涉及的关键问题
HPPO工艺技术及其生产工艺中涉及的关键问题HPPO（过氧化氢-环氧丙烷生产工艺）工艺属于一种新型的绿色工艺技术，其整体的工艺流程较为简单，且不会产生过多的副产物，不会对周边环境造成污染，所以这种工艺技术也成为了多方面关注的重点，通过双氧水直接氧化丙烯完成环氧丙烷的制造，其中所应用的原料并不具备腐蚀性，且整体的反应条件较为温和，十分符合当前绿色化学发展的相关要求。
一、HPPO工艺技术概述HPPO这种工艺技术最早源自于意大利，应用在HPPO工艺技术中的钛硅分子筛催化剂于20世纪末期研制成功，并将其应用在环氧丙烷的生产工艺当中。
目前HPPO 生产工艺主要有Basf/Dow化学HPPO工艺和赢创/伍德HPPO工艺。
前者已经投入生产的HPPO装置包括了比利时的安特卫普和泰国的马塔堡，在这2套HPPO装置当中，都是通过管式反应器来实现丙烯对双氧水的环氧化反应，并利用甲醇作为溶剂，有着较为温和的反应条件。
巴斯夫公司研制出的环氧丙烷的连续制造方式，通过钛硅沸石分子筛作为催化剂，使得丙烯与过氧化氢之间进行反应，最终形成环氧丙烷。
后来韩国SKC公司在本世纪初采用赢创/伍德HPPO工艺建立了第一套HPPO工业化生产装置，到了2017年该装置已经具备了15万t/a的产能。
当前我国企业存在的问题在于催化剂的性能、双氧水的生产、后续的PO提纯问题，本文将对这些关键问题进行分析和探究，为HPPO工艺技术在我国的发展提供一些建议和意见。
二、HPPO生产工艺中的关键问题分析1、双氧水制造在HPPO生产工艺中所使用的双氧水大多是由蒽醌法生产制造的，双氧水的浓度和质量直接影响环氧化反应的进行。
为获得最佳的HPPO生产工艺转化率，赢创工艺选择的是70%浓度的双氧水，并且双氧水应该满足以下几方面要求：首先，其中的碱金属质量比应该达到相应的要求。
其次，阴离子质量含量应该达到相应的标准。
最后，PKb小于4.5的胺的质量比小于10PPM。
在HPPO生产工艺当中，确保双氧水的质量是其中的重要关键内容，以催化剂性能为前提来进行双氧水的选择是十分重要的环节。
HPPO法制环氧丙烷工艺流程图册
目录1、工艺流程图2、带控制点的工艺流程图3、隔板精馏塔装配图4、反应萃取塔装配图5、环氧化反应器装配图6、车间平立面布置图7、车间布置3D效果图8、车间配管3D效果图9、厂区平面布置图A 100B 480048205001600300400420048604900452547C 3100150400400039006060.2700800400600670690681578777675747312354技术要求1本设备按照GB 150-1998《钢制压力容器》和GB/T 4710-2005《钢制塔式容器》进行设计、试验和验收。
2焊接采用电弧焊。
3塔盘的制造、安装按照JB 1205-2001《塔盘技术条件》进行。
4保温层选择微孔硅酸钠，厚度是100mm 。
5.裙座的焊接方式采用对接。
6设备制造完毕后，以1.0进行水压试验，合格后再以1.2的体进行致密性试验。
技术性能表序号名称指标123456设计压力/MPa 操作压力/MPa 焊接接头系数腐蚀裕度/mm 塔径/m 塔体材料0.660.61.01.84.80Cr18Ni97设备类别筛板塔432156789101112131415161718192021222324285005001000∅50∅53380002000B-B A-A 3203.257∅1.32881040项目负责人专业负责人审定审核校核设计制图图号版次比例日期设计阶段工段号初步设计2013年7月18日1:10第一版第 1 张共 1 张反应萃取塔大港30万吨环氧丙烷项目装配图天津大学GB3432化学工程设计组件号名称材料重量（kg）比例所在图号反应萃取筛板塔1:100TJU-C301TO1材料数量名称图号或标准号件号12345678910111213141516171819基础环筋板盖板接管法兰垫片裙座引出管通道椭圆封头温度计接口法兰接管垫片筒体压力计接口人口补强圈温度计接口液体分布器接管2021222324法兰椭圆封头接管法兰25裙座人孔Q235-AF JB/T4736-2002GB/4237-92JB/T4737-951GB/T539-95HG/T21514-2005111111111111111111111111Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A 0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni9Q235-A 李敬楠温嘉玮温嘉玮段兆阳沈国强李敬楠李敬楠HG20592-2009HG/T21514-2005HG20592-2009HG20592-2009HG20592-2009GB/T539-95Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A 0Cr18Ni9GB/T25198-2010GB/T25198-2010T02011.技术性能表序号名称指标12341.01.8564.0设计压力/MPa 0Cr18Ni10Ti 操作压力/MPa 焊接接头系数腐蚀裕度/mm 塔径/m 塔体材料 3.337设备类别填料塔技术要求本设备按照GB150-1998《钢制压力容器》和HG20584-98《钢制化工容器制造技术要求》进行制造2.焊接采用电弧焊。
年产20万吨HPPO法制备环氧丙烷项目初步设计说明书
年产20万吨HPPO法制备环氧丙烷项目初步设计说明书院系：化学工程与工艺班级：队名：指导教师：目录第1章总论.............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1工厂筹建情况简述........................................................................ 错误!未定义书签。
1.2设计依据.......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3设计指导思想.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.4 设计范围与设计分工 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1．5建设规模及产品方案..................................................................... 错误!未定义书签。
第2 章总图运输....................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 设计依据.......................................................................................... 错误!未定义书签。
环氧丙烷 HPPO工艺
巴斯夫公司HPPO工艺用过氧化氢使丙烯环氧化生产环氧丙烷，可使用化学级丙烯，与过氧化氢的反应在甲醇溶剂中进行。
使用管式反应器，在中温、低压和液相条件下操作。
过氧化氢完全耗用掉，丙烯转化率接近定量值。
未反应丙烯可用于其他过程或回收。
生产环氧丙烷后，排气（丙烯）、粗环氧丙烷和甲醇从反应器出口物流中用蒸馏方法分步分离。
废水流在检查乙二醇属微量后排向处理单元。
甲醇溶剂循环至反应中，粗环氧丙烷进一步蒸馏提纯至工业规格。
2000年4季度以来，巴斯夫公司在路德维希港投运了100吨/年中型装置，并用工业原料和全集成的过程回路验证了该工艺过程。
放大至世界规模级环氧丙烷装置的放大因子为3000，不存在任何大的放大风险。
对整个工艺包的投资决策可在2年内作出，跨越的主要障碍是过氧化氢费用，但索尔维的开发成果已可允许建设15万~20万吨/年单系列装置来解决这一问题，它比常规的4万~6万吨/年装置大出好几倍。
进一步的关键开发内容是工艺过程用稳定的、高活性和选择性的多相催化剂：专有的硅酸钛催化剂。
巴斯夫环氧丙烷生产能力为37.5万吨/年，相当于全球能力的7%，在欧洲和亚洲均有生产装置，但巴斯夫仍是环氧丙烷的净购买商，其需求占全球的份额大大高于其能力所占的份额。
巴斯夫公司和陶氏化学公司将联合使过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷（HPPO）技术推向工业化，将在巴斯夫安特卫普生产地建设30万吨/年HPPO装置，2006年投入建设，计划2008年投产。
在HPPO工艺中，在管式反应器中，在中温和液相低压下，使用甲醇作为溶剂，丙烯采用H2O2被环氧化，使用TS-1 Ti-硅酸盐催化剂，该催化剂使之有高的转化率和产品选择性：H2O2可完全转化，丙烯转化接近定量值。
少量的丙烯排气流进入现有的丙烯网络或循环至反应器。
反应出口物流中的排气（丙烯）、粗PO和甲醇通过蒸馏进行分步分离。
甲醇循环之。
最终的含水物流在检出乙二醇为微量后，排向水处理设施。
粗PO通过蒸馏提纯至必要的纯度。
引进POSM工艺技术与国内HPPO和SM技术比选
引进POSM工艺技术与国内HPPO和SM技术比选随着全球化和市场竞争的加剧，公司为了提高产品附加值和竞争力，不断引进新的工艺技术和设备。
在塑料加工行业中，聚烯烃材料的开发和利用一直是一个热门话题。
近年来，HPPO和SM技术成为了热门的聚烯烃材料制备技术，而POSM工艺则是一种新的引人注目的技术。
本文将对这三种技术进行比选，并探讨引进POSM工艺技术的可行性。
让我们来了解一下这三种技术的概况。
HPPO技术，即环氧化丙烷氧化工艺，是一种利用过氧化物催化剂将丙烷氧化成环氧丙烷的新型技术。
这种技术不仅可以减少能源消耗和环境污染，而且可以生产高纯度的环氧丙烷。
HPPO技术备受关注，并且在工业界得到了广泛应用。
SM技术，即压缩空气催化丙烷氧化工艺，是另一种将丙烷氧化成环氧丙烷的技术。
相比传统的HPPO技术，SM技术具有更低的成本和更高的产率，因此在市场上具有一定竞争优势。
POSM工艺，即过氧乙酸催化氧化工艺，是一种新兴的聚烯烃材料制备技术。
该工艺利用过氧乙酸作为催化剂，将丙烷氧化成环氧丙烷，并通过后续的聚合反应制备高性能的聚丙烯材料。
POSM工艺具有较高的反应选择性和较低的能耗，因此备受关注。
接下来，我们将对这三种技术进行比选。
首先是技术成熟度。
HPPO技术在工业界已经得到了广泛应用，具有较高的成熟度和稳定性。
SM技术虽然相对较新，但也在一些企业得到了应用和验证。
而POSM工艺则是一种全新的技术，虽然具有潜力，但需要更多的实验和工业化验证。
其次是产品性能。
从材料的性能来看，HPPO技术生产的环氧丙烷具有较高的纯度和一致性，适用于高性能的聚烯烃材料制备。
SM技术在产率和成本上具有优势，但产品的性能相对更低一些。
而POSM工艺虽然在实验室中展现出了一些优异的性能，但需要更多的实验和验证才能确定其在工业上的适用性。
最后是环保和可持续性。
从环保和可持续性方面来看，HPPO技术和POSM工艺都具有较高的环保性和可持续性，可以减少能源消耗和环境污染。
HPPO法生产环氧丙烷的工艺初步设计说明书项目可行性报告中文摘要
摘要1． 项目背景与意义丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，我国丙烯产量中约75%用于生产聚丙烯，基于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展的一项重要课题。
环氧丙烷(PO)在丙烯衍生物中产量居第三位，下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。
因此我们确定本项目的目标为为某一石化/煤化总厂设计一座丙烯制环氧丙烷的合成分厂。
HPPO 法生产环氧丙烷的工艺过程,具有原料和辅助助剂可循环使用,基础建设费用低,三废排放少,能源损耗低的优点。
另外，随着钛硅催化剂(TS-l)的应用以及第三代催化剂的成功开发，HPPO 法生产环氧丙烷工艺具有良好的工业前景。
随着国家环保政策的陆续出台，采用环保的新型过氧化氢法生产工艺是未来环氧丙烷的发展趋势。
因此，本子化工厂的建设对节能降耗，环境保护有着十分深远的意义。
综合考虑原料来源、交通运输、气候环境、政府政策、人力资源等因素，我们将厂址选在天津石化公司，因其具有原料丙烯产量充足、厂区建设不占用耕地资源、水文地质条件较好、交通运输网络发达、产品有充分的国内储运及出口支撑等优势。
2．工艺介绍与设备设计我们借助Aspen Plus 的物性数据和初步的模拟计算，对HPPO 环氧丙烷直接氧化的工艺过程进行了深入分析与讨论，根据大连理工大学的专利，最终我们决定将原理和结构比较复杂的反应器环节进行单独的计算，最终得到流程图。
图2 流程框图2.1 环氧化反应工艺来自原料储罐的新鲜丙烯（30℃，2.5MPa）、过氧化氢（30℃，0.092MPa）循环溶剂、循环丙烯首先进入混合器混合，然后经过原料液预热器预热到50℃，再由原料液进料泵送入装有TS-1催化器的列管式固定床反应器（50℃，3.1MPa）内进行环氧化反应。
反应工艺采用大连理工大学研发的HPPO法工艺流程，基本原理是用溶剂（甲醇和丙酮）在适当的温度和较高的压力下使丙烯溶解，并且和过氧化氢溶液充分混合，然后通填装有TS-1催化剂的过列管式固定床反应器。
HPPO法制环氧丙烷工艺描述及反应原理
HPPO环氧丙烷项目 工艺描述&反应原理一、流程概述HPPO工艺基于固定床反应系统制备环氧丙烷，该系统带有钛硅沸石挤出物粒子催化剂，粒子尺寸大约为3-5mm。
管束反应器（单段式反应器系统（R001A-C），用于移除反应过程中产生的相当大的反应热。
所有三个反应器系统通常都是平行操作的，但是也可以单独操作，例如，系统内其中一个反应器的再生操作。
反应器中以甲醇作为溶剂，质量百分比为50-70%的双氧水与丙烯反应生成环氧丙烷，并伴生少量的副产物。
在反应器入口，丙烯和过氧化氢的摩尔比，丙烷和丙烯的质量比以及甲醇和双氧水中水的质量比，明确了进入每个反应器内的进料组成。
为了达到反应目的，投用一个C3分离塔，精炼界区外来的丙烯，在此丙烷从原料丙烯中分离并送到界区外。
由于进入反应器的最初混合物和在每个反应器出口的产物混合物都是两相的，为了优化工艺条件，需要把丙烯和甲醇分开加料到每个反应器中，反应产物在反应器的底部也要相分离。
两个液体相的分布是通过位于每个反应器顶端的两相液体分布器完成的，从而实现反应系统的两相向下汇流至反应区。
通过闪蒸系统分离和回收过量的丙烯，此系统能回收90%未参与反应的丙烯。
C3汽提塔与回收C3压缩机成套单元,C3精馏塔和冷凝系统相连接回收剩余部分丙烯，经过冷凝后的残余气体送至净化气洗涤塔。
在净化气洗涤塔中用甲醇作为洗涤液，净化气洗涤塔作为废气的排放出口，可尽量避免任何丙烯损失。
环氧丙烷的分离通过由预分离塔、C3汽提塔和PO塔组成的系统完成。
预分离装置将环氧丙烷和丙烯中大部分的甲醇及水分离出去。
在C3汽提塔中，残余少量的丙烯会被去除，然后送入回收C3压缩机成套单元中。
最后，从PO塔顶产出提纯后的环氧丙烷产品，而带有一些水的甲醇会在塔底采出。
环氧丙烷精制是在PO塔萃取区内脱净甲醇，并在反应区内通过与精制剂反应去除乙醛。
两个部分整合在PO塔的中部，而水在塔上部精馏区内几乎全部被除去。
来自预分离塔底部和PO精馏塔底部甲醇和水的混合物中的乙醛及缩醛含量在加氢反应器中可以有效减少。
年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目-项目总结
年产 10 万吨 HPPO 法环氧丙烷项目
物流股经“冷凝-加热-冷凝”三级平衡，最终除去体系中的氧气，剩余丙烯循环回 原料预混罐，重复利用。
环氧丙烷（PO）提纯工段工艺流程如下图所示：
图 4 环氧丙烷提纯工段流程图 1
图 5 环氧丙烷提纯工段流程图 2
如图 4、图 5 所示：由反应及预分离工段的预分离塔塔釜所得的混合物流股， 经萃取精馏后，塔顶得到粗环氧丙烷，粗环氧丙烷首先通过离子交换树脂除醛塔， 经化学吸附除去醛类物质，然后通入环氧丙烷提纯塔，塔顶除去轻组分，塔釜得
下游生产、销售 少量废水
扬子石化
溶剂甲醇 丙烯原料 共沸剂苯
可利亚多元醇（南京）有限公司 南京红宝丽股份有限公司
HPPO 工艺生产系统
双氧水
环氧丙烷 丙二醇甲醚
丙二醇
江苏天鸿化工有限公司
江苏扬农化工集团
图 1 物料集成图
3
年产 10 万吨 HPPO 法环氧丙烷项目
二、工艺流程介绍
本项目包括三个工段：反应及预分离工段、环氧丙烷（PO）提纯工段及重 组分回收工段。
本项目拟将烟气除醛工艺移植到环氧丙烷提纯工艺中，用一种多胺基化的离 子交换树脂通过化学吸附除去环氧丙烷中的醛类物质。与其他除醛工艺相比，该 工艺具有能耗低，污染少，除醛效果好，易再生等优点。
3.4 渗透蒸发与共沸精馏耦合回收重组分
7
年产 10 万吨 HPPO 法环氧丙烷项目
考虑到副产物丙二醇及丙二醇甲醚具有较高的经济价值，因此本项目拟从水 中分离并回收重组分，将渗透蒸发与共沸精馏耦合的分离方式引入本工艺中，采 用具有高通量高分离效率的 PDMS 膜作为渗透蒸发膜，用苯作为共沸剂，实现 重组分在水中的分离，并同时降低废水处理难度。
BASF_Dow公司HPPO工艺介绍
BASF–Dow 公司HPPO 工艺介绍于剑昆，李中，刘青炜(黎明化工研究院，河南洛阳 471000)摘 要：详细介绍并比较了当前环氧丙烷(PO)的几种工业化生产工艺的优缺点，重点介绍了BASF–Dow 公司联合开发的过氧化氢–环氧丙烷(HPPO)工艺。
该工艺唯一的副产物是水，是当前PO 清洁生产工艺中发展最快的一种方法，它具有环境友好、工艺及设备投资低等优点。
关键词：环氧丙烷；HPPO ；丙烯；环氧化；过氧化氢；TS–1催化剂；清洁生产工艺中图分类号：TQ223.26 文献标识码：A 文章编号：1672–2191(2011)05–0008–16收稿日期: 2011–05–12作者简介: 于剑昆(1970–)，男，高级工程师，现主要从事化工信息调研工作。
电子信箱: yujiankun@环氧丙烷(PO)是重要的有机化工产品，在以丙烯为原料的产品中仅次于聚丙烯和丙烯腈。
PO 主要用于聚醚多元醇和丙二醇(PG)的生产，它们是生产聚氨酯(PU)树脂、不饱和聚酯树脂、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、增塑剂、汽车制动液、阻燃剂、润滑油等的主要原料，广泛用于化工、轻工、医药、食品和纺织等行业。
1 PO 的生产工艺及现状当前PO 的生产方法主要有氯醇法和共氧化法(Halcon 法)，约占PO 全球产量的90%以上。
氯醇法早在20世纪20年代起即被开发成功，1931年美国联合碳化物(UCC)公司建成第一套基于该法的工业化装置，并发展应用至今。
然而，氯醇法的缺点是对设备腐蚀性强、“三废”排放量大、原料利用率低。
共氧化法根据联产物种类又分为PO/SM (苯乙烯单体)法、PO/TBA (叔丁醇)法和PO/MTBE (甲基叔丁基醚)法3种，其缺点是联产物生成量大、生产工艺复杂、投资成本高。
因此需要开发无联产物、环境友好和工艺经济的PO 清洁生产工艺[1]。
近几年国外开发的PO 清洁生产工艺主要有异丙苯过氧化氢(CHP)法[2]、过氧化氢–环氧丙烷(HPPO)法[3]和氧气直接法[4]。
hppo工艺技术
hppo工艺技术HPP（高压处理）工艺技术是一种利用高压水或其他介质对食品、化妆品、药品等进行加工与处理的技术。
它被广泛应用于食品加工行业，用于杀菌、保鲜和提取等。
HPP工艺技术具有许多优势，使其成为了一种非常受欢迎的加工方法。
首先，HPP工艺技术是一种非热加工方法。
相比传统的热加工方法，HPP工艺可以在不改变食品味道、营养和质量的情况下进行杀菌和保鲜。
在HPP处理中，食品被在高压环境下处理，从而达到杀灭微生物和细菌的效果，而不需要使用化学物质或高温。
因此，HPP加工的食品能够保持原始状态的味道和口感，更好地保留食物的营养成分。
其次，HPP工艺技术对食品质量有很好的保护作用。
由于不需要使用高温处理，HPP加工可以避免热敏感食品中营养物质损失，比如维生素、蛋白质等。
此外，HPP工艺不会对食品中的颜色、口感、香味等产生不利影响，能够更好地保持食品的外观和质地特征。
因此，HPP加工所生产的食品更接近于新鲜食品，质量更高。
另外，HPP工艺技术还具有较长的保鲜期。
在高压处理过程中，微生物和酶会被杀灭或失活，从而延长食品的保鲜期。
相较传统的热处理方法，HPP工艺能够更好地保持食品原始的特性和口感。
同时，通过使用高压处理，HPP工艺还可以提高食品的微生物安全性，减少食品中的微生物污染风险。
此外，HPP工艺技术还可以用于提取和浓缩食品中的活性成分。
在高压处理过程中，压力的变化会导致食品中的细胞膜发生结构变化，从而使得细胞内的活性成分更容易释放出来。
这种特性使得HPP工艺被广泛应用于提取茶叶、果汁、酒精等液体食品中的活性成分。
通过HPP处理，可使提取效果显著提高，大大增加了产品的附加值。
综上所述，HPP工艺技术作为一种非热加工方法在食品加工行业具有广泛的应用前景。
它不仅能够保持食品的原始状态和营养成分，还能够提高食品的保质期和微生物安全性。
同时，HPP工艺还能够用于提取和浓缩食品中的活性成分。
随着对食品质量和安全的要求越来越高，HPP工艺技术将会在未来得到更广泛的应用。
hppo工艺流程
hppo工艺流程Hppo is a complex and intricate process that requires meticulous attention to detail and precise execution. Hppo工艺流程是一个复杂而精妙的过程，需要对细节进行细致的关注和精确的执行。
From the initial design phase to the final product testing, every step in the hppo process plays a crucial role in ensuring the quality and functionality of the end result. 从最初的设计阶段到最终产品测试，hppo过程中的每一步都在确保最终结果的质量和功能性方面扮演着至关重要的角色。
One of the key aspects of the hppo process is the selection of high-quality materials that meet the specific requirements of the project. 选择符合项目特定要求的高质量材料是hppo过程的关键方面之一。
Another important consideration in the hppo process is the precision machining of components to ensure proper fit and functionality. 另一个在hppo过程中需要考虑的重要因素是对零部件进行精密加工，以确保其正确的配合和功能性。
Quality control is also a critical component of the hppo process, as it helps to identify and rectify any flaws or deficiencies before the final product is completed. 质量控制也是hppo过程的关键组成部分，因为它有助于在最终产品完成之前识别和纠正任何缺陷或不足之处。
引进POSM工艺技术与国内HPPO和SM技术比选
引进POSM工艺技术与国内HPPO和SM技术比选随着经济和科技的发展，工业化程度和水平不断提高，各行业也在不断寻求新的工艺技术来提高生产效率和产品质量。
在化工行业中，高压催化氧化技术已广泛应用于合成乙烯和丙烯等化工产品的生产过程中。
其中，HPPO（Hydrogen Peroxide to Propylene Oxide）和SM（Styrene Monomer）两种工艺技术备受关注。
而随着石化产业的转型升级，POSM（Propylene Oxide and Styrene Monomer coproduction）工艺技术的引进也成为了一个新的选择。
HPPO工艺技术的主要特点是使用过氧化氢和双金属催化剂将丙烯和氢气催化氧化合成丙烯醇和环氧丙烷，然后将环氧丙烷水解生成环氧丙烷和丙醇，再将环氧丙烷环合生成环氧丙烷氧化物。
这种工艺技术具有环境友好、高效、低耗等优点，已成为当今最先进的氧化环氧丙烷工艺技术之一。
SM工艺技术的主要特点是利用质子酸催化剂将乙苯加氢生成乙苯饱和物，再将其进行脱氢反应生成苯乙烯。
这种工艺技术具有生产周期短、操作简便等优点，是新型催化剂技术的代表。
相比之下，POSM工艺技术具有两种技术的优势并存。
具体而言，POSM工艺技术将HPPO和SM工艺技术有机结合起来，既不需要使用氢供应系统，也不会产生二氧化碳等有害气体，同时实现了资源共享和能量转化，从而大大提高了生产效率和资源利用率。
总的来说，随着工业化的不断发展，随着化工行业的不断升级和转型，POSM工艺技术将逐渐成为化工行业的主流技术之一。
在引进POSM工艺技术的过程中，需要结合国内的实际情况，从技术应用、生产成本、环保效益等方面综合比选，逐步实现POSM工艺技术的工业化推广。
HPPO法生产环氧丙烷的工艺初步设计说明书项目可行性报告
HPPO法生产环氧丙烷的工艺初步设计说明书项目可行性报告一、项目背景环氧丙烷是一种广泛应用于科技领域和日常生活中的有机化合物，可用于制造塑料、胶水、油漆、化妆品等。
目前，环氧丙烷的生产主要采用环氧氯丙烷─环氧化工艺。
然而，这种传统的生产工艺存在环境污染问题，且生产成本较高。
为了解决这些问题，我们提出采用HPPO法生产环氧丙烷，并进行初步设计研究，以评估项目的可行性。
二、技术路线1.环境友好：HPPO法减少了有机污染物的生成，不会产生有害废物。
2.原料便宜：过氧化氢和异丙醇作为主要原料廉价易得。
3.生产成本低：HPPO法生产环氧丙烷的能耗低。
三、技术经济分析1.市场需求：环氧丙烷的市场需求稳定增长，未来前景广阔。
2.技术实施规模：考虑到初期投资压力和市场需求，我们计划设计年产能为1万吨。
3.投资估算：根据初步设计和设备投资估算，预计总投资为X万元。
4.生产成本与收益估算：根据市场价格和预计生产成本，预计年销售收入为X万元，年净利润为X万元。
四、风险评估1.技术风险：HPPO法生产环氧丙烷是一种新兴技术，需要大量的工程试验和验证才能实现工业化生产。
2.竞争风险：目前市场上已有环氧丙烷的生产企业，我们需要确认自己的技术优势，制定有效的市场竞争策略。
3.资金风险：项目需要较大的资金投入，在项目运营初期可能面临资金回报周期较长的风险。
五、可行性分析与建议1.技术可行性：HPPO法生产环氧丙烷已经在实验室规模得到验证，虽然还需要工程试验，但技术实现的可行性较高。
2.经济可行性：根据技术经济分析，该项目的投资回报期较长，但随着市场需求和技术成熟度的提升，预计能够实现盈利。
3.市场前景：环氧丙烷作为一种广泛应用的有机化合物，市场需求平稳增长，项目具有较好的市场前景。
4.风险与对策：我们需要加强技术研发和试验，降低技术风险；制定有效的市场竞争策略，应对竞争风险；谨慎管理资金，防范资金风险。
六、项目建议1.进一步强化技术研发：加大技术研究和试验规模，提高HPPO法生产环氧丙烷的催化剂效率和产率。
HPPO法制环氧丙烷工艺描述及反应原理
HPPO环氧丙烷项目 工艺描述&反应原理一、流程概述HPPO工艺基于固定床反应系统制备环氧丙烷，该系统带有钛硅沸石挤出物粒子催化剂，粒子尺寸大约为3-5mm。
管束反应器（单段式反应器系统（R001A-C），用于移除反应过程中产生的相当大的反应热。
所有三个反应器系统通常都是平行操作的，但是也可以单独操作，例如，系统内其中一个反应器的再生操作。
反应器中以甲醇作为溶剂，质量百分比为50-70%的双氧水与丙烯反应生成环氧丙烷，并伴生少量的副产物。
在反应器入口，丙烯和过氧化氢的摩尔比，丙烷和丙烯的质量比以及甲醇和双氧水中水的质量比，明确了进入每个反应器内的进料组成。
为了达到反应目的，投用一个C3分离塔，精炼界区外来的丙烯，在此丙烷从原料丙烯中分离并送到界区外。
由于进入反应器的最初混合物和在每个反应器出口的产物混合物都是两相的，为了优化工艺条件，需要把丙烯和甲醇分开加料到每个反应器中，反应产物在反应器的底部也要相分离。
两个液体相的分布是通过位于每个反应器顶端的两相液体分布器完成的，从而实现反应系统的两相向下汇流至反应区。
通过闪蒸系统分离和回收过量的丙烯，此系统能回收90%未参与反应的丙烯。
C3汽提塔与回收C3压缩机成套单元,C3精馏塔和冷凝系统相连接回收剩余部分丙烯，经过冷凝后的残余气体送至净化气洗涤塔。
在净化气洗涤塔中用甲醇作为洗涤液，净化气洗涤塔作为废气的排放出口，可尽量避免任何丙烯损失。
环氧丙烷的分离通过由预分离塔、C3汽提塔和PO塔组成的系统完成。
预分离装置将环氧丙烷和丙烯中大部分的甲醇及水分离出去。
在C3汽提塔中，残余少量的丙烯会被去除，然后送入回收C3压缩机成套单元中。
最后，从PO塔顶产出提纯后的环氧丙烷产品，而带有一些水的甲醇会在塔底采出。
环氧丙烷精制是在PO塔萃取区内脱净甲醇，并在反应区内通过与精制剂反应去除乙醛。
两个部分整合在PO塔的中部，而水在塔上部精馏区内几乎全部被除去。
来自预分离塔底部和PO精馏塔底部甲醇和水的混合物中的乙醛及缩醛含量在加氢反应器中可以有效减少。
意大利艾尼化学公司高效一体化HPPO工艺简介
意大利艾尼化学公司高效一体化HPPO工艺简介罗小兰;于剑昆【期刊名称】《聚氨酯工业》【年(卷),期】2011(26)1【摘要】The hydrogen peroxide-propylene oxide (HPPO)process was one of the most rapidly developing method in the PO clean production processes.It had the advanages such as friendly environment and lower costs of process and equipment.The high effective HPPO integrated process which developed by Italy Enichem Corp.was introduced in detail.The inegrated process included two procedures: the direct synthesis of H2O2 in the presence of supported bimetallic catalyst and the epoxidation between propylene and H2O2 in methanol solvent in the presence of TS-1 catalyst.The imtegrated process could be operated with continuous mode under industrial scale and maintained higher yield and selectivity of PO during longer time.%过氧化氢-环氧丙烷(HPPO)清洁生产工艺是当前环氧丙烷(PO)工业中发展最快的一种方法,它具有环境友好、工艺和设备投资低等优点.详细介绍了意大利Eniehem公司的高效一体化HPPO工艺,它包括在双金属催化剂存在下氢氧直接合成H2O2及在钛硅分子筛(TS-1)催化剂存在下丙烯与H2O2在甲醇溶剂中环氧化2个工序.该工艺可在工业规模下以连续方式进行操作,在长时间内维持高的PO收率及选择性.【总页数】4页(P40-43)【作者】罗小兰;于剑昆【作者单位】上海高桥石化分公司聚氨酯事业部,200137;黎明化工研究院,洛阳,471000【正文语种】中文【中图分类】TQ223.2+6【相关文献】1.尊贵生活奢华体验——北京丹尼艾丽意大利餐厅 [J], 金龙玺2.司汤达的意大利性格：－兼评《法尼娜·法尼尼》中的意大利激情 [J], 张起3.巴斯夫/陶氏化学公司HPPO装置正式投产 [J], 章文4.德西尼布公司从BP化学公司获得乙醇脱水制乙烯“Hummingbird”工艺技术[J],5.陶氏化学公司计划在2011年启动泰国HPPO装置 [J], 于剑昆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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一，目前HPPO法的生产技术有两种，一是Dow化学公司和BASF 公司联合开发的技术，二是Degussa公司与Uhde公司联合开发的技术。
HPPO工艺流程图见图2。
HPPO工艺主要包括四个工序：(1)H2O2制备；(2)H2O2在TS一1催化剂上催化氧化丙烯制
PO；(3)产物分离；(4)PO精制。
1．2．1 H202制备
H2O2的制备主要有氢氧直接化合法和蒽醌法。
氢氧直接化合法是在贵金属催化剂上直接将H2和O2合成H2O2，同时生成大量的H2O。
这种方法安全性差、H2O2收率低。
蒽醌法是将烷基蒽醌溶于C9和C10。
芳烃等溶剂中进行加氢反应生成烷基氢蒽醌，然后用空气氧化氢蒽醌生成H2O2，同时氢蒽醌还原为蒽醌。
国内蒽醌法的研发工作进展虽显著，但到目前为还没有一套产能为10 Mt／年的H2O2装置。
1．2．2丙烯环氧化制P0
H202在TS一1催化剂上催化环氧化丙烯生成PO，溶剂为甲醇，在中温、低压和液相反应条件下操作。
在Dow／BASF工艺中，环氧化反应器采用壳-管式固定床反应器，三开一备，n(丙烯)：m(H202)=2：1，m(甲醇)：m(H2O2)=1：0．25，反应温度40～50℃，反应压力2．0 MPa．H2O2重量空速为1．0 h-1。
H2O2转化率和PO选择性分别为96％和95％。
Degussa工艺与BASF工艺类似。
Degussa工艺中的同定床反应器采用一组平行的换热板，催化剂装填于换热板之间的通道内，反应物料自上而下流经催化剂层进行反应，流经板内的冷却介质可移除反应热。
1．2．3产物分离
环氧化反应产物经丙烯塔分离后得到含丙烯的轻组分和
含PO、甲醇及水等的重组分。
轻组分的丙烯经净化后循环使用，其他如CO2、02等不凝组分经火炬烧掉。
含PO、甲醇及水等的重组分经分离得粗PO。
产物分离中，可能产生丙烯与氧(来自H202分解等)的可燃混合物，给分离带来一定危险性。
1．2．4 PO精制
Degussa工艺采用连续萃取精馏法精制含甲醇和乙醛的PO 粗产品。
PO粗产品进入萃取精馏塔先与碱水溶液混合，于20～100℃反应一定时间后再精馏。
粗PO也可经离子交换树脂处理后进行萃取精馏。
BASF工艺中PO分离采用精馏塔进行
馏分切割分离，然后将馏分进行二次精馏可得高纯度的P0。
隔壁塔是一种新型高效节能塔，在塔内沿纵向设有隔板，将塔分成不同的区间。
BASF研发的隔壁塔已付诸工业应用中，可分离出浓度为99．99％(W)的PO，且精馏分离能耗低于普通塔。
2 HPPO法丙烯环氧化催化机理和催化剂制备
在HPPO法生产P0工艺中，丙烯环氧化反应是整个工艺的核心。
环氧化催化剂以四配位骨架Ti物种作为活性中心。
HPPO法为H20，在TS一1催化剂上催化环氧化丙烯生成PO和水，普遍认为的催化机理如图4所示。
溶剂、TS一1和H2O2通过氢键作用，形成稳定的五元环过渡态，五元环过渡态再与丙烯反应生成PO。
由于质子溶剂能与TiOOH配位形成稳定的五元环过渡态，增加了Ti过氧化物的稳定性及氧原子的亲电性，因此，在环氧化反应中往往使
用醇类溶剂。
依据反应机理，需合成微孔、活性组分具有高度分散性的含Ti催化剂。
TS—1分子筛的合成方法主要包括水热合成法和气固相同晶取代法。
水热合成法需使用昂贵模板剂、合成时间较长。
气固相同晶取代法是从具有MFI(具有双十元环交叉孔道的分子筛)结构的沸石中脱去A1、B等杂原子，留下结构空位后，再将Ti离子取代进入分子筛结构中，该法可从廉价易得的母体沸石获得有一定催化活性的TS一1，同时避免使用水热合成法中所用的昂贵模板剂。
2003年BASF公司开始和陶氏化学公司联手开发HPPO工艺，并于2006年开始在比利时Ant—werp的BASF厂区内合资建设一套产能为30万t／a的HPPO装置。
同时，BASF公司还与Solvay 公司合资在该装置附近建造一套产能为20万t／a(以100％H，O 计)的H O：装置，以对前者供应原料。
该装置原计划在2008年投产，但由于种种原因，推迟到2009年才达到满负荷生产，并安全生产出合格产品。
此后，2公司宣布将在泰国的马塔府新建一套产能为39万t／a的基于HPPO技术的装置，计划于201 1年建成投产。
BASF—Dow化学公司的HPPO工艺流程示意图见图1。
在适当温度和低压液相情况下，以甲醇为溶剂，使丙烯与过氧化氢发生环氧化反应。
该工艺采用自主专利技术的TS-1钛硅分子筛催化剂，反应具有较高的转化率和良好的PO选择率，过氧化氢被彻底转化，未转化的丙烯可循环再利用。
根据现场情况，少量丙烯废气可通至现有的丙烯网络或循环至反应器，出口物流中的排气(丙烯)、粗PO和甲醇通过蒸馏进行分步分离，甲醇被回收利用，最终的含水物流在检测PG含量合格后，进入水处理装置。
粗PO经蒸馏提纯至理想纯度。
该工艺无联产物，投资较少，基础建设费用比常规工艺大大降低，此外还具有明显的环保效益，与目前使用的技术相比，废水量可减少70％～80％，能耗可减少35％。
在我国，中科院大连化物所、天津大学、大连理工大学、华东理工大学、华南理工大学、上海石油化工研究院等单位也相继开展了HPPO技术的研究，并取得了良好的结果。
华东
理工大学与天津大沽化工有限公司联合开发了高性能TS-1 催化剂，它是将一种粒子大小均一且具有六棱柱形的薄片状结构的钛硅分子筛承载于碱性硅溶胶上制成的。
用该催化剂进行连续化的HPPO，反应温度55℃，压力0．7 MPa，过氧化氢转化率94．5％，PO选择性91．0％。
天津大沽化工有限公司于2007年利用该新型催化剂建成一套产能为1 500 t ／a的模试装置，连续运行100 h，催化剂有好的稳定性。
据悉，该公司在解瓶颈工作中已经取得进展，已在2010年使该装置的规模扩大到1万t／a，目前正在优化能量一体化等工程问题。
3种已工业化的PO术经济指标比较情况见表
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