氯醇化法环氧丙烷生产中的循环经济

氯醇化法环氧丙烷生产中的循环经济

摘要：由于我国政策和法规对环境保护的要求，使得氯醇化法环氧丙烷生产企

业不得不考虑环保方面的问题。根据国外对环氧丙烷循环经济技术的研发，此项

技术能够在源头就消除污染物，以增强生产的循环经济，符合环保的要求。

关键词：氯醇化法；环氧丙烷；循环经济；新技术

环氧丙烷不仅作为化工企业的一项基础材料，还在石油、化工、纺织等多个

领域取得了大范围的使用。如今各国环氧丙烷的生产量为八百万吨，由于汽车等

领域的发展和壮大，使得环氧丙烷的需求仍在加大。现阶段环氧丙烷的生产方法

包括氯醇化法和共氧化法，这两个方法的产量大概各占总产量的百分之五十。氯

醇化法是最早生产环氧丙烷的方法，全球氯醇化法环氧丙烷生产量为四百万吨。

而中国的氯醇化法环氧丙烷生产厂家大概有二十多个、产量六十万吨每年，是全

国的百分之七十。氯醇化法的优点有：技术成熟、操作方便、要求较低、成本低。氯醇化法的缺点包括：耗量大、产生的次氯酸具有腐蚀性、有很多石灰渣与含氯

废水产出、污染水。因此，污染问题就成氯醇化法环氧丙烷生产中所存在的主要

问题。

一、氯醇化法生产的技术过程

氯醇化法的技术过程有：氯醇化技术、皂化技术以及环氧丙烷精制技术。此外，还有石灰乳配制和废水预处理技术等等。

（一）氯醇化技术

氯醇化技术是在常压以及600℃当中，使丙烯和氯气在水中进行反应，产生

氯丙醇、二氯丙烷等物质，其中氯醇化的尾气当中有少量的丙烯，应回收再使用。为了加强氯醇化技术，降低副产物量，就必须禁止丙烯和氯气接触。所以氯醇化

技术会需要很多的反应水，具有4%~5%氯丙醇的氯化氢水溶液。

（二）皂化技术

皂化技术是将氯醇化产物与配好的石灰乳一同放入皂化塔内进行反应，其中

氯丙醇和石灰乳会产生环氧丙烷，而二氯丙烷等物质不参与作用。环氧丙烷与二

氯丙烷会从塔顶蒸出，得到百分之九十六左右的粗环氧丙烷，将其冷凝之后送到

精制技术环节。由于石灰的溶解度只有百分之十，生产当中石灰乳的量会超过百

分之五十，所以会产生具有大量氢氧化钙与氯化钙的溶液，溶液会从皂化塔底流出，通过沉淀等处理手段过滤出废渣，再经过生化处理除去COD，达标以后再排放。

（三）环氧丙烷精制技术

环氧丙烷精制技术是将粗环氧丙烷通过精制，然后去除低高沸物后得到99%

的环氧丙烷，其他物质当作副产品回收再出售。

二、氯醇化法生产当中具有的环保问题

氯醇化法的生产优点为流程短、投资少、操作弹性大。缺点是废水废渣含量

较大、处理成本高、污染环境、耗能量较大。

（一）废水和废渣含量较大

氯醇化法的生产当中会产生许多的废渣、废水，每1吨的环氧丙烷会产出50

吨左右的废水，处理后虽可以达标排放，不过COD还是会污染环境。每1吨环氧丙烷会产出废渣1吨左右，很难回收使用，只能堆放。

（二）处理成本高

废水当中有许多的有机物质，是全球公认的难处理化工废水。现阶段中国的

废水处理方法主要是沉降和预处理，过滤出废渣，再利用生物法除去有机物，然

后达标排放。废水处理的流程长，系统还不稳定，耗能也较大，成本太高。

石灰石皂化法的生成物是氯化钙，大量的氯会和废渣、废水流走，每一吨的

环氧丙烷就要1.4吨的氯气。石灰乳配制和氯醇化反应的过程会需要很多的工业水，每产一吨的环氧丙烷就要50吨的工业水。环氧丙烷生产过程的环保问题和

我国节能减排政策相冲突，必须马上解决。

三、环氧丙烷循环经济技术的研究

（一）国内外技术发展的现状

如今许多环氧丙烷生产企业都在研发新技术，为了减少成本、保护环境。循

环经济技术正符合这些要求。对环氧丙烷所生产的废水、废渣能够回收使用，在

源头消除了污染物，实现了节约、减排、环保的目的。当前我国环氧丙烷的生产

企业还没这种条件。许多企业以及科研所正在努力的研究环氧丙烷的新技术，以

减少和避免环境受到污染。

（二）循环经济技术的流程

以化工角度进行分析，使用烧碱替换以前的氢氧化钙是可以的，只需把环氧

丙烷的废水进行处理，达到烧碱的需求，同时符合烧碱与环氧丙烷的生产范围，

让原料在系统当中循环使用。环氧丙烷生产技术利用的是电解液皂化法，借助环

氧丙烷的设备和废水预处理的设备。烧碱的生产技术可以使用隔膜电解法，就是

在隔膜的电解槽当中把浓盐水加入直流电，形成电解液，用来进行环氧丙烷的皂化，电解后所产生的氯气直接放入氯醇化技术当中以循环利用，再将氢气干燥以

后送出界外。

四、循环经济技术的分析

环氧丙烷循环经济技术是一项新的技术，可以在源头除去污染物质，加强循

环利用，符合我国节能、环保的政策和法律规定。

（一）节能

使用循环经济技术，能够从源头去除废渣，降低了澄清桶和板框压滤机等设施。由于废水能够全回收使用，也省去了废水处理的系统，有效节约了能源。

（二）降耗

循环经济技术使氯气可以循环使用，每1吨的环氧丙烷可降低1.4吨的氯气，形成的皂化液可全部回收使用，不需在添加新鲜的工业水，节约了资源。

（三）减污

循环经济技术可以从源头去除废渣、废水，实现废水的零排放，避免了石灰

乳配制时所生成的污染。

（四）增效

采用循环经济技术，使氯醇化法环氧丙烷生产的过程非常稳定，降低了停车

及维修的数量，加快了生产的效率。根据研究表明，和石灰乳皂化法比，循环经

济技术能够避免由于皂化塔等设备维修和清理而导致的停车。使用烧碱皂化因NaOH的溶解效果不错，使得皂化反应速度增强了百分之四。

五、总结

以往的氯醇化法的消耗高、污染大，并且环氧丙烷的产量越多，消耗就越大。而环氧丙烷循环经济技术，就能够为环氧丙烷与烧碱生产打造产出一个良好的循

环系统，在源头就消除废渣及废水，实现环保的目的。循环经济技术对环氧丙烷

的生产具有良好的发展前景。

参考文献：