40万吨/年双氧水法制环氧丙烷的工艺模拟研究文献综述
2020-06-23 20:51:42
1 课题背景及意义 环氧丙烷(propylene oxide,简称PO)是一种重要的有机化工原料,是石油化工生产中重要的大宗有机化工产品,是精细化工最重要的中间产品之一。
在丙烯衍生物中是仅次于聚丙烯、聚丙烯腈的第三大衍生物。
其最大用途是用于生产聚醚多元醇,以进一步制造聚氨酯,也可用于生产用途广泛的丙二醇,环氧丙烷还可以用于生产非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂以及润湿剂等。
除此之外,其在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其他方面也有应用。
环氧丙烷的衍生物产品有近百种,是精细化工产品的重要原料,广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。
从它的消耗量可以推测一个国家的精细化工水平,每年我国都要进口几十万吨的环氧丙烷以满足市场需求,年需求增长速度超过10%,价格也持续上涨,是我国目前和将来均有重大需求的重要产品之一。
2 选择双氧水法制备环氧丙烷的原因 目前世界各国工业生产环氧丙烷的方法主要有氯醇法和共氧化法,大约48%是采用氯醇法,50%是采用共氧化法。
氯醇法转化率低,耗氯量大,污染严重,每生产1吨环氧丙烷需要消耗1.35#8212;1.85t氯气,副产50#8212;150kg的二氯丙烷,并产生40#8212;50t含氯化物的皂化废水和2t以上的废渣,且废水具有温度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和悬浮物含量高的”五高”特点,废水处理极为困难,环境污染严重,而且设备腐蚀严重。
国内环氧丙烷的生产目前除中海油与壳牌公司合作以及中国石化与利安德合作采用共氧化生产外,基本全是采用此法生产。
而共氧化法工艺流程长,原料品种多,丙烯纯度要求高,工艺操作压力高,设备材质多采用合金钢,设备造价高,投资大,联产问题突出,每吨环氧丙烷要联产2.2#8212;2.5t苯乙烯或2.3t叔丁醇,原料来源和产品销售相互制约因素大,只有环氧丙烷和联产品市场需求匹配时才能采用该工艺生产,目前世界苯乙烯和叔丁醇均出现产能过剩,西方发达国家已不再建此类共氧化法生产环氧丙烷工业装置。