用CHP法生产环氧丙烷的分离.

2007年高桥石化DCP的生产能力达到1.8万吨 ／年，占全球总产量的份额为55％，产能比全球第 二的企业高出60％ ，由于国内橡胶、聚烯烃、泡沫 塑料、交联PE绝缘电力电缆、制鞋、阻燃涂料等行 业的不断增长，对DCP 的需求也随之增长，预计到 2010年，国内DCP的市场需求量将达到2-3万吨。 所以二甲基苄醇可开掘的生产空间很大。
从以上可以看出PO与CA的用途非常广泛，是 非常重要的化工产品，其需求量也是非常大，但 是二者的生产能力都不能满足需求，特别是国内 的缺口更大。 近年，国内外对PO与CA的关注越来越多，研 究也不断加深，下面就简单介绍一下二者的研究 现状。
二、研究现状
1、 CA的生产方法： 二甲基苄醇（CA）理论上可以丙酮和苯基格氏 试剂为原料进行反应，然后水解制得，但此过程收 率较低且过程复杂。 一般通过下面的方法（如式1-1）来制取，即用 亚硫酸钠还原过氧化氢异丙苯制得，这也是目前CA 的工业化生产方法。 Na2SO3+CHP——CA+Na2SO4 式1-1 但在此过程中会产生大量含硫废水和廉价盐 ， 废水处理投资大，污染比较严重。
（2）间接氧化法生产PO
间接氧化法一般包括有机物的过氧化、丙烯 环氧化两个步骤。常用的有机物有异丁烷、乙苯、 异丙醇、异戊醇等 。国内新建成的广东惠州乙烯 配套建设的25万t/a的PO生产过程就是采用的乙苯 过氧化的方法。 此方法虽克服了污染、腐蚀的缺点，但是它 的流程长、投资大、联产物多 ，只有同时需要PO 及联产物时才显示其优越性。
对以上物系进行常规思路分离，目的产品为 PO、CA，同时还要回收丙烯、丙烷、AMST以及 异丙苯，还要考虑脱除氧气，因为如果氧气跟丙 烯一起循环到环氧化反应器，则氧气的积累会引 起爆炸，所以必须将丙烯中混有的氧气脱除。
PO与丙烷间沸点相差最大，从分离的理论上讲 应首先在二者之间切割，设计分离流程图法和共氧化法 的生产装置。但由于两种制法均存在缺点，因而寻 找无污染、低成本的新工艺已成为国内外普遍关注 的热点。
研究PO的新兴方法较多，例如：Degussa公司 开发的过丙酸法 、Cetuis 公司开发的酶法 、H2O2 生产路线等等。其中一些方法取得了进展，还有的 就是处于实验式生产阶段。
Cl2＋H2O→HClO＋HCl CH2=CHCH3＋HClO→ClCH2CH(OH)CH3 2ClCH2CH(OH)CH3＋Ca(OH)2→PO＋CaCl2＋H2O
氯醇法工艺简单,为目前PO最主要的生产方 法之一,特别是国内大部分的PO生产基本上都是来 自于这种方法。但此法耗氯量大，设备腐蚀严重， 废水处理投资大，污染程度比较严重，在当今环 保形势日益严峻的情况下此种方法已不可取。
另外CA还可以用α一氯代异丙苯或其苯环氯代 衍生物与过氧化氢水溶液在0－40℃下得到，控制 反应混合物的pH值为0－2.5之间，并加入少量碱性 物质如碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、氨气及草酸铵等， 但该方法因技术不成熟，目前还没有工业化。
2、 PO的生产方法
（1） 氯醇法生产PO
氯醇法生产 PO 包括氯醇化过程、环化过程、精 制及废水处理过程。反应机理如下式：
25
1 1 1 2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65
34
1
28
2
C1 23
3
4 1
S5
5
2
3
6
26
4 7
5
68 71 74 77 80 83 84 85
S7
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
2、 PO的用途及生产能力和需求
环氧丙烷（PO）是非常重要的有机化工原料， 为丙烯系的第三大产品 ，最大用途是制聚多元醇 （聚醚），进而制聚氨酯，其次用于制丙二醇 。 我国环氧丙烷主要用于合成环氧树脂。
2006年全球对环氧丙烷的生产能力约为680万 吨，而需求在700万吨以上，现如今全球对环氧丙 烷的需求仍然保持强劲，其增长率为3％一4％之 间，2006年亚洲环氧丙烷需求比上年增长7.5％左 右， 2006年，国内PO消费达60万吨，而实际生产 能力不到50万吨，中国的需求增长将近10％。
(过氧化)
(环氧化)
这不仅能避免氯醇法生产PO产生的大量含氯废 水，还能消除CA还原过程中硫化物废水，从而大大 提高两个过程的综合经济效益。在当今环保问题日 益得到重视情况下这种方法的生产意义尤为重要。
天津大学精馏中心与上海化工研究院一起针对 此方法生产CA与PO的反应及分离做了相关研究， 天津大学精馏中心主要负责分离部分的研究。针 对研究院反应后提供的物料组分，我们提出分离 方法，反应完的物料组分包括PO、CA、丙烯、 丙烷、氧气、异丙苯、AMST(α-甲基苯乙烯)、甲 醇、丙酮、苯乙酮、苯酚和水。
三、研究内容
针对CA与PO的生产特点，考虑将二者的生产 结合起来，用CHP氧化丙烯在得到PO的同时得到 CA。此方法属于间接氧化法，但副产了非常有价值 的中间体CA，用CA直接与CHP反应可生成非常有 用的DCP。过程如下：
C9H12（异丙苯）+O2→CHP
CHP+ CH2=CHCH3→PO+CA CA+CHP→DCP+H2O
CHP法生产CA与PO的分离 模拟研究
报告人：李文忠
天津大学精馏中心 2007.6.3
报告内容：

一、研究意义 二、研究现状


三、研究内容
四、主要结论
一、研究意义
1、 CA的用途及生产能力和需求 二甲基苄醇简称CA，可用作香料，调制玫瑰、 铃兰、丁香等花香型香精，还可用于化妆品。此外 它还是制备过氧化二异丙苯（DCP）的重要中间体， DCP是一种橡胶及塑料的交联剂和高分子材料的引发 剂，俗称“工业味精”，主要应用于可发性聚苯乙 烯（ EPS ）引发、电线电缆交联、制鞋三大领域。 在橡胶与塑料等生产中稍加一点就能大大增加产品 强度 ，改善性能，从CA的用途上可以看出，二甲基 苄醇是非常的重要化工产品。