劉世欣
摘要:隨著中國科技的壯大,使得環氧丙烷的生產技術也在迅速的成長和成熟。因此,本文就對氯醇法環氧丙烷生產技術研究進展進行了闡述,主要對其的工藝、“三廢”處置和使用、裝置以及其他進行了敘述,希望給今后的環氧丙烷生產帶來一些作用。
關鍵詞:氯醇法;環氧丙烷;生產技術;研究進展
環氧丙烷(Propylene Oxide),作為化工企業一項關鍵的有機原料。其是用來進行生產的重要原料之一,通常涉及到化工、制造、醫藥等多個領域。現階段對環氧丙烷生產的技術特別多,主要包括:氯醇法、共氧法、異丙苯氧化法(CHP)以及過氧化氫氧化法(HPPO)。如今氯醇法作為中國生產環氧丙烷使用最多的方法,因此重點對它進行了研究,其研究的內容包括工藝技術、“三廢”處置和使用、裝置以及其他。
一、生產工藝
環氧丙烷的工藝技術包括以下3種:氯醇化工藝、氯醇化精制工藝和皂化工藝。
(一)氯醇化工藝技術
氯醇化工藝技術主要是在氯醇化設備中所產生的廢水當中加鹽酸,除去廢水里的有機物質。加入機械式蒸汽再壓縮技術(MVR,Mechanical Vapor Recom-Pression,又名MVC)蒸發器展開蒸發和濃縮,濃縮以后的廢水通過陶瓷膜過濾到隔膜電解槽中進行電解,會產生氯氣以及液堿;氯氣和水發生反應產出鹽酸與次氯酸,然后再進到氯醇化設備當中,和丙烯進行氯醇化反應。
(二)氯醇化精制技術
在氯醇化設備當中取得氯丙醇溶液,然后加入萃取塔當中用來提取氯丙醇當中的氯丙醇,所取得的氯丙醇再放入皂化設備當中,與皂化設備里的氯丙醇進行電解產生粗環氧丙烷,再精餾取得純環氧丙烷。
(三)燒堿皂化法技術
用燒堿皂化法技術生產環氧丙烷的原理為通過燒堿皂化技術生產環氧丙烷。生產后的皂化廢水通過處理后可用來進行純堿生產,這樣可以充分使用皂化廢水當中的鹽、水能源,同時還可有效減少純堿生產的成本,還沒有廢渣產生,滿足了廢水的零排放目的,非常的清潔和環保。
二、“三廢”處置和使用
我國研發了一種在氯醇法環氧丙烷的廢水當中取得二氯丙烷的設備,并采用了精餾的技術。將環氧丙烷廢水精餾后再冷凝,然后再精餾再冷凝,之后就可取得二氯丙烷,此物質無色、透明、無味,純度極其高,回收率達90%~95%。使用精餾的技術,不用加共沸劑水,就沒有腐蝕的現象發生。并且精餾是持續進行的,產量大、品質強,同時可以和氯醇法環氧丙烷設備持續生產,有效減少了廢水的產量,有效提高了產業的利益。同時我國還研發了燒堿皂化法技術,主要是對廢水進行回收、使用。主要是把燒堿皂化法所生成的廢水進行稀釋,經過處置后用于純堿加工。此技術能夠有效使用皂化廢水當中的水、鹽,以減少氨堿法純堿生產的費用,加大經濟利益,達到零排放的目的,保護環境。
三、裝置設備
我國建設出了一種氯醇化環氧丙烷的設備,主要是丙烯反應塔。丙烯反應塔經過管道連接相應的裝置,將第一和第二分布器安置在丙烯反應塔的內部、中部和下部,將丙烯和氯氣的入口分別安置在丙烯反應塔第一和第二分布器上。第一和第二分布器都應設置為圓筒的和中空的,同時外部由內到外都要設置內、中、外的分布層,并在內、中、外的分布層都安置孔。進水口設置在丙烯反應塔的下方。該分布非常合理,可以使氯氣和丙烯在水里有效反應,避免資源發生的損失,還能滿足生產的要求,延長使用壽命。同時還研制出了一種能預熱氯丙醇的設備。將氯丙醇儲罐、離心泵、換熱器等裝置相連接。再將皂化塔液體的排口與離心泵、換熱器以及增稠器等借助管道相連。對于環氧丙烷設備和精餾綜合使用設備來講,將冷卻器采用管道相連,然后再把精餾進料熱交換器使用管道與冷卻器相連,并在冷卻器的上方管道設置脫水塔底的進水口。還應在冷卻器下部管道的左邊設置原油PO的進口,在冷卻器下部管道的右邊設置原油PO的排口。對于精餾進料熱交換器來說,應該在下部管道左邊設置乙二醇冷凍液入口,將乙二醇冷凍液的排口設置在精餾進料熱交換器的下方管道右邊,然后將脫水塔的液體出口設置在精餾進料熱交換器的下方右邊的管道。該設備可以有效借助回收設備的熱量,采用精餾加熱,使能量能夠循環使用。
四、其他
氯醇法生產技術還包括環氧丙烷純化技術、環氧丙烷精制技術。1.環氧丙烷純化技術。此技術先對環氧丙烷、氫氧化鈉以及水合肼溶液進行混合生成混合料,然后讓混合料再在容器里發生反應。此技術的設備較為簡便,只需把氫氧化鈉、水合肼和環氧丙烷溶液混勻,反應過程使用設備中間罐和進料緩沖罐就能完成,同時既能夠連續又能間歇操作,成本低。2.環氧丙烷精制技術。環氧丙烷精制技術主要是對丙烯回收,將脫輕塔塔頂的氣體經過水洗后與氯醇化的氣體混合,然后壓縮回收。本技術不僅原理明確、實操簡單,而且還能有效減少丙烯的耗量和成本。
五、總結
隨著我國環保政策和法規頒布和要求,使得氯醇法環氧丙烷生產的企業在技術和發展方面受到了很大的阻礙,除了使用整改、完善和關閉的形式外,更應該研發新的技術,在滿足我國的基本要求下加大生產。現階段中國的環氧丙烷需求量非常大,且生產技術60%是使用的氯醇法。所以我們應該高度重視氯醇法技術,并對其展開更新和完善,以加大生產力,并且采取有效的措施對廢水進行回收和使用,來滿足我國環保政策和法規的要求,這是目前最為關鍵的工作內容之一。使用氯醇法必須注意對技術的完善,同時還要對廢水進行嚴格地處理,確保不對環境造成污染,還能有效提高氯醇法工藝的發展,加大生產量。
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