生产环氧丙烷的技术进展

生产环氧丙烷的技术进展

魏佰辰

中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部  300270

摘要：环氧丙烷(PO)是丙烯下游的重要衍生物，全球产量接近1000万吨，已超过丙烯腈，丙烯腈已成为仅次于聚丙烯的第二大丙烯酸衍生物。PO是重要的基础有机化学原料，以聚氨酯为聚氨酯生产聚氨酯多元醇，可广泛应用于丙烷二醇、丙烷二醇等。另外，PO可以生产非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等，其衍生物可广泛用于建筑、家具、汽车、高铁、日化加工等。

关键词：生产；环氧丙烷的技术；发展

引言

鉴于国内产品产能过剩，企业面临着大幅度降低燃料生产、增加化学品比重和增加温室气体生产，特别是丙烯腈生产的实际挑战，从而为开发新材料用于战略材料开发奠定了重要基础。丙烯腈导致丙烯腈、甲基化、氰化物、钠化和聚合的一系列重要实用比例，其中聚丙烯(PO)是丙烷的主要应用领域。该酶是丙烯腈的第三种变体，聚丙烯和丙烯腈除外，这是主要用于聚乙烯和丙烯腈生产的重要有机合成原料。是聚乙烯(PU)、不饱和聚乙烯、非原子聚乙烯、非原子表面活性化合物、石油化工、添加剂、汽车、阻燃剂等的生产。

1我国生产现状

2013年，我们的二氧化碳排放量增加了2.205亿T/ A，2018年增加到3.255亿T/ A，2013-2018年每年增加8.1%。2018年不生产新的氧化丙烷设施，2017年产能保持不变。2018年二氧化碳产量为275，000 T，平均建筑率为84.5%。表1显示了2018年无丙烷的主要生产工厂。2018年山东地区酶的生产能力为161，000 T/ A，主要为49.5%。a)东部是我国二氧化碳生产能力为6，050万T/ A和18.6%的第二大工厂；东北地区43，000 T/ A容量，占13.2%；300。000 T/ A，占西南地区的11.1%。2013年至2018年，我们各国二氧化碳生产放缓，造成环境影响，导致新工艺无法生产，新工艺的工业化速度减缓。今后几年，我们将有更多的新的、可再生的和可再生的浓缩设施来建造二氧化碳产生的温室气体，“三十三个”的结束将达到氧化生产的高峰。120个。以自主所有制结构为基础的000-T/ A-Co氧化装置于2019年被释放到中国生产台海化学物质，15万台T/ AHPPO单位和8万台T/ APO/ SM单位。此外，今后五年还将开发大量其他计划中的浓缩二氧化碳生产新设施，到2023年将提高到我国650万台T/ A生产能力。我国实行循环冷却，如表2所示。NO的国内生产主要是50%以上的人口。今后，由于氯仿法的规定，大部分设施将采用HPPO法和CO2法(PO/ SM)建造。我国的未来将摆脱国外的技术封锁，转向生产多样化的技术，绿色工艺将成为生产NO的标准，氯仿技术的比重将下降。我国二氧化碳生产比例见图1。

表12018年我国环氧丙烷生产企业情况万t／a

表2我国拟在建环氧丙烷装置万t／a

图1我国环氧丙烷生产工艺占比示意

2安全风险分析

在生产苯乙烯和氧化丙烷设施时，对主要由苯乙烯、乙烯、再循环等组成的原料和产品存在一定的危险，这些物质列在危险化学品清单上，集中在化学品上，但生产化学品所需的材料必须生产出来，因此必须予以预防考虑。分析以下材料。苯乙烯、乙烯和空气、水蒸气的组合可形成爆炸式混合剂，这些混合剂重量较重，在空气中潜在深度较大，分布广泛，温度较高，火灾易受爆炸式爆炸的影响，人类吸入易受毒、人身危险和水污染的影响。因此，必须保护这些化学品免受危害。生产苯乙烯的苯乙烯和苯氧化工艺、苯乙烯氢的过氧化工艺、苯乙烯乙醇的燃烧、二氧化碳的碳氢化合物的燃烧、邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸酯的制备，都是国家控制、过程控制和安全控制必须符合国家优先事项的危险工艺。建立应急冷却系统、应急切断系统、安全废物系统；控制反应材料的比、流量和搅拌速度；建立可燃和有毒气体探测预警系统等。苯乙烯生产无丙烷工艺的危害分析，工厂设备、原材料的危害分析，必要的判断和必要的措施。与统计数据相反，发生火灾事件时最糟糕的情况是，工作人员必然是一个必须避免的严重问题，在其他事故中造成的损害较小。但是，在化工厂里，会发生严重损害我们生命、尽量减少危险事故的重大事故。

3工艺过程分析

3.1共氧化法环氧丙烷分离处理

演化规律的原理是，IPB和空气中的氧反应产生IPB反氧化氢(CHP)，CHP反过来与丙烯腈反应，最终产生PO和β-2甲醇，β-2-甲基苯酚干燥，产生β-甲烷、β-甲烷和氦。30%的氧气被均匀地接触到250ml高压反应器中，其中一定量的溶剂用于循环，压力保持在0.5 MPa，并将丙烯腈从分裂塔底部注入反应器。当材料与溶剂混合时，达到气体混合，丙烯腈反应通过催化剂的层进行。当水温达到分离所需温度时，反应压力相对增加，压力通过设备的压力流量控制，氮与止回阀一起控制。进入分离塔，分离水文混合物的提取。精细释放溶解的丙烷，并返回反应器循环。分离塔顶部丙烷进入下一阶段，进入加工精馏塔。产生的杂质、溶剂回收日产生的废物、进一步精馏、氧提取率提高、原料消耗减少。

3.2精馏工序

精馏工艺主要是通过脱盐柱将环氧丙烷原料与轻组分分离，进入精馏柱净化得到环氧丙烷成品及其副产品。此操作的控制密钥如下所示。(1)精馏柱的退货率(即退货率与出口量的比率)直接影响产品的质量和生产。如果回流比过大，会增加柱头的轻度成分，但会降低产品产量；如果回流太小，可能会导致塔顶重新排列点增加，从而导致产品质量下降。(2)良好控制进料量和温度，可减少精馏过程中使用的蒸汽量和消费量，同时满足最大生产量；供气量和温度的稳定性也能稳定塔内负荷，保持气液的最佳平衡，保证产品质量。(3)塔内压力是影响产品质量和生产的关键因素。增加压力，增加塔顶轻质构件浓度，减少重组构件，提高产品质量，但塔顶相对分数较低，产品产量较低；相反，产品产量增加，但质量下降。(4)对于依赖温度进行物理加工的精馏工艺，温度调节可以说是保证装置运行的保证，因此温度调节是保证精馏装置产品质量和生产的最关键因素。

3.3过氧化氢异丙苯法(CHP法)

过氧化氢异丙苯(CHP)工艺专利归日本住友化学公司所有，目前建有两套工业化装置。该方法用液态氢制备了一系列钛设备催化剂，氧化丙烷氧化后，由二氧化碳引起丙烯腈的圆形反应。氧化氢异丙醇可以作为原料回收。六甲基库存物质的转化过程包括异丙基、丙烯腈、丙烯腈回收利用和展示、脱水和半球氯胺酮脱氢等步骤。采用跨氧化物丙烷方法的优点是投资少，生产过程无污染，生产过程环保、清洁。此外，这种方法不会产生副产品，不需要额外的设备，而且设备投资成本低于采购/ SM生产立法，对设备的要求也不必像氯仿程序那样严格。出于安全原因，酶-苯乙酸酯工艺从未得到广泛应用。中国石化石油研究所与中国天津分公司合作，在这方面生产了10万吨氢和苯基制药。

3.4双氧水直接氧化法

HPPO工艺在本世纪初成功研制，由直接氧化钛催产素加速器下产生二氧化碳的丙烯和工业双氧化物材料组成。整个制造工艺无危险气体排放，由此产生的废水通过正常处理得到。国外专利所有权主要是德国获胜集团与tisson-Krupp集团以及Bass和Dotcom公司的联合。创始成员还可以提供自己高度集中的双氧制造工艺(高达70%)，通过与回收装置集成，降低能耗并节约成本。国外氧化工艺的直接氧化效应约为126×104t/a，其中ca。百分之八十的过程是巴沙尔与化学的结合。建国集团和Tison-Krupp集团2011年向成吉思汗的神颁发了HPPO技术许可证，他们在吉林投资25欧元108元作为国家的第一单位，每年投资30小时104T用于催产素的开发。2019年7月，创立者授予山东成都材料公司以其独特的双核水工程技术和HPPO技术，与天顺-Krupp集团共同使用，有意制造30×104t酶。该合同附有免责条款:合同生效后五年内，山东省内成立团体不得直接或间接参与有关各方以外的第三方HPPO进程。国内HPPO工艺的发展也是一个突破。江苏化学化工公司于2005年与理工大学共同成立了一个攻击型管理局，在HPPO工艺领域进行深入调查，目前正在江苏开展15 x 104 T/ A酶工业项目，预计到2020年，第二个规划年度将建成20 x 104 T/ A设施。2012年，中国化石化学研究所和长岭化学协会共同投资制定HPPO产权程序，并投资建设长岭10×104t酶工业设施。化石集团化石业也想用这项技术建造1304T/ A循环线路。合资化学工程公司也在HPPO过程中取得突破，并与山东化石集团协商，在混乱中建造30×104t/a设施。

3.5氯醇法工艺

该方法使用丙烯腈和氯材料。这些都是技术成熟、工艺流程短、投资低的设备，大部分设备都使用管道反应器，导致成本、选型和定额高，丙烯腈纯度要求不高，运行灵活性高。但氯耗费大量时间并产生大量氯仿，严重腐蚀了工厂，而大量的温盐水和石灰沉积(传统氯仿)则从生产中受到严重污染。改进氯仿时，使用芹菜代替石灰乳，在与氯气恒定的压力下，会在≤c下产生肥皂反应。该法防止肥皂制造副反应的发生，减少丙烷的产生，提高再生丙烷的选择性和利润率。这项技术的专利目前主要由美国S. DowChemical和Enichem在美国举行。在生产1t氯仿的过程中，它会变成ca。需要1.4t有毒氯。传统的氯仿生产2-4T废物，约50t含有氯废水，难以处理，不符合环保化学和清洁生产的要求。改进的氯仿工艺用肥皂取代石灰乳，从而消除了钙的生成，从而不会产生浪费。但是，产生的废水仍然较高，每吨碳氢化合物的加工仍产生约30t的废水。2011年中国政府发布的《工业结构调整指南》(2011年版)明确指出，酶乙醇的新浓缩途径将受到限制。在环境压力下，氯仿多氧化物丙烷的生产将进一步收缩，但由于循环利用和氯仿工业的存在，氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物氰化物循环不会完全取代。在一些仍在努力生存和成长的工厂，通过不断发展技术和污水处理技术而生产。但是，鉴于需要减少生产，甚至大多数氯仿乙醇设备的生产停滞不前，从1号起，初始比率一直很低。2018年1月，当税务机关征收环保税时，公司的平均排放成本较低。开始时，过量的丙烷被纳入盐酸和氯混合物中，生产氯仿，用于残留的丙烯酸和一些有机氯(氯丙烷等)。)反应在氯和有机氯冷却前从反应器上部排出，丙烯腈氰化物循环利用，反应器土壤被去除。然后添加肥皂(以改进使用燃烧代替传统氯仿的氯仿工艺)，将氯仿生产成肥皂操作偶像，运往PCP塔，以隔离回收产品的接收。

4预防措施

化工厂发生事故和问题时，需要及时采取措施，尽量减少伤害。(1)对于燃烧弹、物料争执、电流等，需要定期检查车间内的设施。对于及时电路，必须始终关闭电路，以确保安全并避免出现危险情况。车间里使用酸的仪器很腐蚀，管道必须强化泄漏，定期检查仪器和管道，及时更换故障设备。(2)工厂保证车间空气流通，保证每位员工的舒适性、最大的员工生产效率和最高的企业效率。在高度危险的作业场所，必须制定诸如洗衣机、洗衣机和应急设施等安全措施。(3)工厂定期培训员工，提高员工技能，减少工作失误，戴防护服口罩，穿防护服，并根据国家标准在工作场所安装钢架、护栏、平台、照明设备和安全标志，以减少危险的发生。

5前景展望和建议

(1)碳氢化合物的制备方法包括氯仿、CO2工艺、cHPPO、hppo和空气直接氧。《氯气法》被列入《工业结构调整准则》(2019年)类别，该类别禁止在2015年之前建立新的氯仿设施，因为存在设备腐蚀和污染物污染严重的问题；HPPO相对较低，因为技术还不成熟，专有技术供应商只是日本朋友，运营成本很高。在空气(或氧气)技术委员会的测试阶段，技术还不成熟，推进工业化可能需要很长时间。因此，CO2法和HPPO是我国过去两年二氧化碳生产和规划中最重要的技术，约占一半。(2)在环境影响日益严重的环境中，预计容量将逐步退出市场，氯低碳工作者的容量份额将进一步下降，臭氧层的份额将不断更新，并考虑到新技术设备初始率低、生产不稳定和下游聚乙烯强劲等因素，因此，尽管生产力在2019年有所提高，但短期内是我们的内部循环。(3)考虑到下游需求和新用途的发展，从二氧化碳排放量的建设性和计划增加看，2021年以后的时间节点可能导致容量集中近6000kt，假设到2025年年均需求增长8.5%左右。4210kt相当于，这将导致国内需求得到充分满足。(4)建议在构建二氧化碳生产工具时，最好通过构建集成于整个行业的优质设备，考虑原料来源和下游产品开发，通过集中未来能力，有效减轻竞争压力。

结束语

综合来看，建议在建设环氧丙烷生产装置时，要统筹考虑原料来源及下游产品开发情况，最好规划能与上下游装置形成配套的综合利用装置，形成产业链、供应链一体化发展格局，有效降低原料供应及未来产能集中释放带来的竞争压力。

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