氯醇法環氧丙烷提高產品質量的工藝研究

董釗

摘 要：隨著我國化工領域的快速發展，目前環氧丙烷的制備工藝技術水平以及技術改革方向逐漸成為產品質量控制中普遍受到關注的問題之一。文章首先探討了氯醇法制備環氧丙烷的化學性質以及市場用途，其次對氯醇法制備環氧丙烷的生產優勢、存在問題進行了解析，最后則提出了氯醇法制備環氧丙烷的工藝優化途徑，希望可以有效提升技術應用效果，獲得良好的經濟效益。

關鍵詞：氯醇法；環氧丙烷；工藝升級

引言

環氧丙烷在化工生產中是一種重要的化工原材料，其主要通過丙烯高溫氯化以及醋酸丙烯等方法生產，其中生產的原材料是從石油資源中提煉出的丙烯。除此之外，動物的脂肪、植物油等都可以通過與甲醇反應的方式來取得柴油的替代品，每生產一頓生物柴油也會獲得相應的副產品甘油，這也是行業發展過程中甘油的產量過大的主要原因。隨著技術不斷升級，目前氯醇法成為環氧丙烷生產工藝常用的技術類型，其技術優勢十分明顯。為了進一步分析氯醇法制備環氧丙烷的工藝優化策略，現就產品特征分析如下。

一、環氧丙烷產品概述

環氧丙烷作為生產聚醚多元醇的重要原料，其同樣也是生產聚氨酯泡沫的主要材料之一。從技術原理上來看，環氧丙烷產品的質量也將直接影響到聚氨酯泡沫的質量，所以其具有廣泛的市場用途。隨著近些年來社會各界對于聚氨酯泡沫的需求量不斷增加，泡沫塑料產品的技術要求也在增加，此時環氧丙烷產品的質量要求也得到了業內人士的關注。環氧丙烷的質量與多種因素有關，其中就包括醛含量，其對于聚醚多元醇具有較大的影響。在聚合反應過程中，醛基會對反應過程產生阻礙作用，不但會導致聚合的誘導期變得更長，同時聚合的效果也會變差。在環氧丙烷當中，醛含量一般需要低于0.005%，如果超過0.1%，那么生產的質量就達不到預期的目標要求，產品質量就會受到影響。然而，由于我國的氯醇法制備環氧丙烷工藝技術的發展時間相對較短，所以實際能夠產出0.1%以下醛含量產品的企業并不多，這也在一定程度上限制了我國化工領域的發展。

二、氯醇法制備環氧丙烷的生產優勢與存在問題

相比于其他的環氧丙烷的制備工藝，氯醇法制備環氧丙烷的技術特征十分明顯，不但具有工藝難度小、能耗低的技術優勢，同時還有投資成本低、生產運行效率高的優勢，具有較強的整體競爭力，所以無論是社會效益還是經濟效益都十分突出。隨著近些年來政策的變動以及行業內部的競爭等影響，導致工藝技術受到的明顯的發展限制，許多企業甚至面臨停產的威脅。

在傳統的氯醇法制備環氧丙烷活動當中，往往會選擇氯氣、丙烯作為基礎原材料，通過水反應生產氯丙醇，然后進行皂化反應得到環氧丙烷。在這個過程中，必然會出現一定的廢氣，廢氣的內容包括丙烷、氮氣、氧氣、水分以及丙烯等等，除此之外還存在VOC超標的情況。在皂化反應的過程中還會不可避免的出現大量的廢水，同時存在過量的氫氧化鈣、原料石灰，這些都是壓濾過程中產生的皂化廢渣，其主要成分包括有碳酸鈣、水分以及氯化鈣等。在傳統生產過程中，由于國家對于環保方面的要求較低，所以該技術能夠得到推廣和使用，但是隨著近些年來國家對于環保的技術標準要求不斷提升，該技術的應用的局限性也逐漸的顯現出來。從工藝角度上來看，其同樣具有許多的問題，一方面是皂化反應的系統塔頂的冷量不足導致的生產產品的純度問題，另外則主要是脫輕塔的改造升級的目標不明確等問題。

三、氯醇法制備環氧丙烷提升產品質量的工藝途徑

氯醇法制備環氧丙烷是一種生產效率高、穩定性強的生產工藝，但是其依然面對各種生產活動中出現的問題，所以需要通過以下幾個方面的工作進行把控，詳情如下。

1.皂化反應系統塔頂冷量優化

在進行技術升級過程中，需要做好裝置皂化反應系統的升級，該部分需要對塔頂的冷量進行優化，通過改造冷凝器的換熱級別的方式來提升換熱的效率。通過對塔頂的熱量進行回收、整理，可以有效提升粗環氧丙烷的生產純度，這對于改善生產環境，減少環氧丙烷中的水含量具有良好的促進功能。與此同時，粗環氧丙烷的純度也能夠由改造前的80%持續提高到90%以上，這對于促進反應，確保生產純度都具有很好的幫助。

2.脫輕塔系統升級改造

脫輕塔系統的升級改造在氯醇法制備環氧丙烷技術升級中同樣十分重要。通過改變脫輕塔塔內的回流冷凝器，轉變其換熱的級別，就可以使得氣相的冷凝效果得到顯著的提升，冷凝的水平得到保障。除此之外，由于增加了脫氫回流環節，所以在處理過程中需要添加一些穩定性控制的單元，以此來降低氣液傳質效率過低的問題帶來的不利影響。還可以通過借助于裝置蒸汽冷凝預處理設備對脫輕進料的溫度進行控制，適當提升進料的溫度后，能夠降低加熱蒸汽的使用量，從而取得不錯的經濟效益。除此之外，由于該技術過程能夠提升脫輕塔的分離能力，所以能夠更好的實現丙烯、乙醛的組分分離。

3.提升技術嚴謹性，對生產全過程進行把控

對于整個生產過程進行控制，需要加強技術合作與學習，完善水力學的計算，并結合塔板的現實效率來確定合適的塔盤層數，選擇技術改造時可以適當的增加成熟。與此同時，在塔盤方面可以選擇齒型導向閥門，這樣就可以改善液層的分布效果，同樣能夠有效增大傳質的面積，對于發揮同等裝置下的齒形導向功能，提升分離的科學性具有一定的幫助。

總結

綜上所述，氯醇法制備環氧丙烷是目前化工領域應用較為普遍的制備方式，該技術成本低、設備簡單，同時也具有生產安全性、穩定性強的特征。但是在生產過程中容易受到各種因素的影響，所以需要做好技術升級，提升產品的純度的同時降低生產成本，以此來為企業取得良好的市場競爭力。

參考文獻：

[1]郭豐梁，張恩濤.氯醇法環氧丙烷皂化殘液中氫氧化鈣的濃縮再利用[J].氯堿工業，2018，54（04）：31-32.

[2]郭豐梁，劉玉田.氯醇法環氧丙烷現狀解析及前景展望[J].氯堿工業，2018，54（03）：32-34.

[3]霍瑜姝. 氯醇法環氧氯丙烷副產品的提純處理工藝[D].天津大學，2017.

[4]肖明.氯醇法環氧丙烷生產技術研究進展[J].精細與專用化學品，2016，24（10）：48-50.

[5]燕豐.氯醇法環氧丙烷生產技術及其進展[J].乙醛醋酸化工，2016（09）：11-13+23.