异丙苯过氧化氢氧化丙烯生产环氧丙烷技术的流程介绍

异丙苯过氧化氢氧化丙烯生产环氧丙烷技术的流程介绍

共氧化法是生产环氧丙烷(Propene oxide,简称PO)的一种绿色低能耗工艺,近年来备受世人关注。可选择的共氧化剂有异丁烷过氧化氢、乙苯过氧化氢、异丙苯过氧化氢等。

日本住友化学公司(Sumitomo)首先开发了用异丙苯过氧化氢(Cumene Hydro-Peroxide，简称CMHP)为原料来生产PO 的工艺，主要包括四个工艺步骤：异丙苯空气氧化生产CHP；CHP 氧化丙烯制环氧丙烷；环氧丙烷精制；异丙苯回收。目前来说技术关键在于环氧化反应和异丙苯回收。住友化学采用钛基催化剂固定床反应器，使CMHP与丙烯反应生成PO和二甲基苄醇(Di- methyl Phenyl Carbinol，简称DMPC)，在分离产品PO后，使DMPC脱水生成α-甲基苯乙烯，然后再加氢生成异丙苯(CM)，循环使用。该工艺无联产品生成，装置投资费用比苯乙烯联产法低。住友化学公司与Lyondell化学公司合资组建的日本Oxirane 公司于2003 年初在日本千叶投产了1 套基于该工艺的20万t/a的PO生产装置，在2005 年11 月底完成解瓶颈工作后，现已达到满负荷生产。Shell化学公司也正在开发基于CMHP的PO生产技术，该技术可用于单产PO，也可用于改造苯酚、丙酮装置联产环氧丙烷。

1异丙苯空气氧化生产CHP

异丙苯空气氧化制CHP是成熟工艺，主要用于苯酚、丙酮的生产。在此不再赘述。

2CHP氧化丙烯制环氧丙烷

环氧化反应的主反应式如下：

C6H5C(CH3)2OOH + CH3CH=CH2-----C6H5C(CH3)2OH + CH3CH(O)CH2 (1)

主要副反应：

C6H5C(CH3)2OOH----C6H5OH + CH3COCH3(2)

该反应为放热反应，为了充分利用CMHP和保持低丙烯消耗，工艺条件的选择应该确保CMHP的高转化率（大于99%）和PO的高选择性（大于98%），为此采用的主要工艺方法是丙烯过量。按反应所采用的催化剂分类可以分为均相催化反应和非均相催化反应，由此可以决定环氧化反应的工艺。

住友化学采用钛硅分子筛催化剂固定床反应工艺，为了确保CMHP的高转化率和PO的高选择性，采用丙烯过量，丙烯单程转化率约10%，CMHP分多段进料，为防止CMHP过热分解，段间采用换热器冷却维持反应温度；Shell也采用钛硅分子筛催化剂固定床反应工艺。

3环氧丙烷精制

环氧化反应后的环氧液经丙烯回收塔、粗分塔、异丙苯回收塔、环氧丙烷塔、辛烷萃取塔、产品塔、DMPC塔等被分离成环氧丙烷、异丙苯、焦油等产品、循环物流或副产品，分别加以利用。

4异丙苯回收

本工段的主要目的是将异丙苯氧化、丙烯环氧化工段中生成的aSM、DMPC等液相低温加氢生成异丙苯。加氢反应进料由DMPC塔塔顶来，加氢后产品回到异丙苯塔，aSM、DMPC等加氢单程转化率大于90%。

异丙苯过氧化氢法制PO与目前研究高热度的HPPO相比，原料和产品完全相同，区别仅在于环氧化剂的区别，异丙苯过氧化氢和过氧化氢而已。装置投资、生产运行成本几乎无差别。建议对PO项目感兴趣的厂家，不必盲目追随热点，大可借鉴成熟利用工艺。