环氧氯丙烷工艺技术讲义[1][1]
环氧氯丙烷制备方法介绍

环氧氯丙烷各种合成新工艺研究环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,化学名称为1-氯-2,3-环氧丙烷,是一种易挥发、不稳定的无色油状液体,有与氯仿、醚相似的刺激性气味,有毒性和麻醉性,微溶于水,易溶于酒精、乙醚、苯等有机溶剂,可与多种有机液体形成共沸物。
环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途十分广泛。
以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。
进入21世纪后环氧树脂的应用领域不断扩大,产量迅猛提高,我国目前是全球环氧树脂最大生产基地,对环氧氯丙烷的需求将愈来愈大。
1目前环氧氯丙烷主要生产工艺环氧氯丙烷的生产始于上世纪30年代。
1945年,壳牌化学公司开始丙烯高温氯化法(或称烯丙基氯化物法、氯丙烯法)的工业化生产。
1955年,陶氏化学公司成为世界上第2家用丙烯高温氯化法生产ECH的生产商。
1985年,日本昭和电工公司开始采用醋酸丙烯酯法(或称烯丙醇法)生产ECH,同年实现该法的工业化。
目前,工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法2种。
1.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。
目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用该方法生产,主要原料是丙烯、氯气和石灰。
其工艺过程主要包括:丙烯高温氯化制氯丙烯;氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇(DCH);二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。
丙烯高温氯化法已达到生产装置大型化、生产工艺连续化和操作自动化。
其特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定。
除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体,副产D—D 混剂(1, 3一二氯丙烯和1, 2一,二氯丙烷) 也是合成农药的重要中间体。
同时,副产物质量分数为32 %的盐酸水溶液可气化脱吸生产H C 1气体循环使用,降低氯气的消耗。
环氧氯丙烷生产工艺

环氧氯丙烷生产工艺环氧氯丙烷,又称为"三氯化六亚甲基二氧五氯化丙烷",是一种重要的有机化工原料,具有广泛的应用价值。
下面我们来介绍一种环氧氯丙烷的生产工艺。
首先,环氧氯丙烷的主要原料是丙烯和氯气。
生产过程主要分为丙烯的氯化和环氧化两个步骤。
丙烯的氯化是将丙烯与氯气在一定条件下反应,生成氯丙烷。
该反应主要发生在含量为8~15%的丙烯氯烷,丙烯氯烷的加入可以提高反应速率和选择性。
反应温度一般为40~60℃,压力为2~3MPa。
通过连续进料和分离,可以得到高纯度的氯丙烷。
接下来是环氧化反应,即将氯丙烷与过氧乙酸反应生成环氧氯丙烷。
反应器采用喷头或搅拌釜,反应温度为40~50℃,压力为0.1~0.3MPa。
通过控制反应时间,可以得到不同纯度的环氧氯丙烷。
在工业生产中,还需要进行一系列后续处理。
首先是环氧氯丙烷的分离和提纯,一般采用蒸馏和洗涤等方法。
然后是氯化铝催化剂的回收,常用的方法是蒸馏和吸附。
最后,对产物进行再结晶、干燥等处理,以得到纯度更高的环氧氯丙烷。
总的来说,环氧氯丙烷的生产工艺包括丙烯的氯化和环氧化两个步骤,中间需要进行一系列的分离、提纯和后处理步骤。
通过优化反应条件和提高反应效率,可以提高环氧氯丙烷的产率和纯度。
同时,合理设计反应装置和工艺流程,可以降低能耗和生产成本,提高环保性能。
需要注意的是,在环氧氯丙烷的生产过程中,需要严格控制操作条件,以确保安全性和产品质量。
同时,要做好废气处理和废水处理,达到环保要求。
以上是对环氧氯丙烷生产工艺的简要介绍,希望对您有所帮助。
环氧氯丙烷工艺技术介绍

CH2 CHCH2Cl + HCl
氯丙烯
次氯酸化 : 2CH2 CHCH2Cl + 2 HOCl
ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl
2 ,3 - 二氯丙醇 (70 %) 1 ,3 - 二氯丙醇 (30 %)
皂化合成 : ClCH2CHClCH2OH + Ca (OH) 2
(CH3) 3CO H + Cl2 + NaO H = (CH3) 3COCl + NaCl + H2O
叔丁基次氯酸盐水解 ,生成次氯酸 ,叔丁醇循 环使用 。再由次氯酸和氯丙烯反应生成二氯 丙醇 ,经精馏后可得高浓度二氯丙醇 。这一 工艺可降低蒸汽消耗 ,提高收率 ,又大大减少 污水处理量 (每生产 1t 环氧氯丙烷排放 55~ 60t 废水) 。
1998 年第 5 期 氯 碱 工 业
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环氧氯丙烷工艺技术介绍
陈珍民 (山东省东营市化工厂 257091)
前 言
环氧氯丙烷是重要的氯产品之一 。它主
要用于生产环氧树脂 、合成甘油 、氯醇橡胶 、
阻燃剂 、表面活性剂 、稳定剂 、离子交换树脂
以及醋酸丙烯酯法各有优
缺点 。醋酸丙烯酯法在产品收率和原料消耗
及产品成本占有绝对优势 ,是环氧氯丙烷生 产先进工艺 (表 1 是日本鹿岛和昭和电工两 家技术经济指标对比表 ,单位 t/ t·ECH) 。
表 1
项 目
丙烯 (100 %) 氯气 (100 %) 氢氧化钙 (100 %)
(3) 二氯丙醇水溶液与 Ca (OH) 2 或 NaOH 反应生成环氧氯丙烷 。在齐鲁石化公司引进技 术中 ,环化前先用 CaCO3 乳液中和二氯丙醇水 溶液中盐酸 ,用 CaO 代替 Ca (OH) 2 可回收热 量 ,也因价格便宜降低成本。 1. 2 醋酸丙烯酯法
环氧氯丙烷14页word文档

生产企业总平面设计图住宅 1 住宅 2 住宅 3 住宅4绿地仓库废水料商店产品废物处理河流生产车间马路生产场所(车间)布局及生产用房使用面积平面图30006200 6200 6200 4500 14009000 7500 1650 4000瓶子保洁间半成品储存XX 库m 2XX 库Xm 2通道道XX 库Xm 2更衣间X 间Xm 2传递窗XX 库Xm 2辅助用房更衣室男更衣室女其它办公室检验室 通道XX 间Xm 2花坛XX 间Xm 2备料间门卫注:上图为示例,请按生产企业的实际布局情况绘制。
课设题目年产10吨环氧氯丙烷工艺设计一般内容一.工艺设计说明书1.概述1.1.项目来源化学工艺学自选课题1.2项目的国内外生产技术工艺现状国外生产和消费情况20世纪80年代以来,环氧树脂的应用开发日新月异,需求快速增长,促进了环氧氯丙烷的发展。
目前世界上环氧氯丙烷的总生产能力约为1 050 kt/a,产量约为850 kt/a,1990-2000年世界环氧氯丙烷产量增加了70%,年均增长率为6%,高于经济平均发展速度。
美国、西欧和日本是世界上生产环氧氯丙烷的主要国家和地区,其生产能力占世界环氧氯丙烷总生产能力的80%。
其中美国的生产能力为315 kt/a,日本为137 kt/a,西欧252 kt/a,东欧为121 kt/a。
目前,国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况见表2。
表2 国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况(kt/a)国家或地区生产厂家生产能力工艺路线美国DOW化学公司227 丙烯高温氯化法壳牌公司88 丙烯高温氯化法德国DOW公司90 丙烯高温氯化法Solvay德国分公司44 丙烯高温氯化法法国Solvay公司33 丙烯高温氯化法荷兰Shell化学荷兰分公司85 丙烯高温氯化法日本大阪曹达公司40 丙烯高温氯化法鹿岛化学公司47 丙烯高温氯化法昭和电工24 乙酸丙烯酯法住友化学14 丙烯高温氯化法德山曹达12 丙烯高温氯化法中国台湾长春塑料子公司12 乙酸丙烯酯法韩国Hanwha Chemical Co. 25 丙烯高温氯化法目前,国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国,亚洲和东欧各国为主要进口国,西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。
环氧氯丙烷制备方法介绍

环氧氯丙烷制备方法介绍1.传统的氯化丙烯法制备环氧氯丙烷传统的制备方法是使用氯化丙烯作为原料。
具体的反应步骤如下:首先,将氯化铁或氯化铝等作为催化剂加入到反应器中,然后向反应器中通入氯气,产生氯活化铁或氯活化铝。
然后,将对氯丙烯和环氧乙烷按照一定的配比加入到反应器中。
在催化剂的作用下,对氯丙烯与环氧乙烷发生加成反应,生成环氧氯丙烷。
最后,经过一系列的工艺操作(如蒸馏、中和、光碱净化等)对反应产物进行处理,得到纯度较高的环氧氯丙烷。
2.新型方法-氯醇法传统的氯化丙烯制备环氧氯丙烷的方法存在一些问题,如副反应产物多、废水处理难等。
为了解决这些问题,研究者提出了新的氯醇法。
具体操作如下:首先,2,3-二氯-1-丙醇与氢氧化钠反应生成钠2,3-二氯-1-丙醇,再与石碱反应生成环氧氯丙醇。
然后,环氧氯丙醇与乙焦氨哌酮反应生成5-(2,3-二氯丙氧)哌酮。
最后,5-(2,3-二氯丙氧)哌酮与氢化钠反应生成环氧氯丙烷。
这种方法与传统的氯化丙烯法相比,具有反应条件温和、副反应少、废水处理相对简单等优点。
3.生物法制备环氧氯丙烷随着环保意识的增强,生物法制备环氧氯丙烷成为研究的热点之一具体操作如下:首先,在适当的条件下,利用微生物(如细菌、真菌等)酶的作用,对丙烯进行氧化反应,将其转化为环氧氯丙醇。
然后,将环氧氯丙醇与氯化汞反应,生成环氧氯丙烷。
最后,通过一系列的工艺操作对反应产物进行提纯,得到纯度较高的环氧氯丙烷。
生物法制备环氧氯丙烷具有资源利用高效、环境友好等优势,但目前该技术仍处于实验室研究阶段,尚未实现大规模产业化。
综上所述,环氧氯丙烷的制备方法包括传统的氯化丙烯法、新型的氯醇法以及生物法。
随着科技的不断进步和环保意识的提高,可预见将会有更多的制备方法出现并得到应用。
环氧氯丙烷PPT课件

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③氯化反应
④环氧氯丙烷的合成 主反应:
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3 丙烯醛法
Dow 化学开发了丙烯醛制环氧氯丙烷的工艺, 首先将丙烯醛氯化生成2,3-二氯丙醛,然后将 2,3-二氯丙醛加氢生成2,3-二氯丙醇,最后2,3二氯丙醇脱去氯化氢生成ECH。该工艺的原料 丙烯醛是由丙烯催化氧化制取的。
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工艺过程
工艺过程包括:丙烯高温氯化、氯丙烯次氯 酸化、二氯丙醇皂化和产品精制等部分,各 工艺过程的主要化学反应式如下: 1.丙烯高温氯化:
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2.氯丙烯次酸化: 3.1,2-
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醋酸丙烯酯法
前苏联科学院采用先氯化后水解的生产工 艺;日本昭和电工公司则采用先水解后氯化 的生产工艺,主要原料是丙烯、氧气和醋 酸。
第12页ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ共16页
采用精馏塔精 馏。控制塔顶 温度114~ 120 ℃,收集 此馏分,即是 精品环氧氯丙 烷。
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结论
醋酸丙烯酯法(或丙烯醇法)单耗最低, 但投资成本高使得经济性变差,失去了竞 争优势。因此,从成本水平来看,甘油氯 化法路线的成本最低,其次是丙烯高温氯 化法。甘油氯化法与丙烯高温氯化法相比 ,生产过程中废水量少;甘油氯化法在生 物柴油副产甘油供应充足的情况下, 将成 为未来的技术发展方向。
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新工艺-甘油法
甘油制环氧氯丙烷最早于1854年由 Berthelot在用盐酸处理粗甘油,然后用碱 液水解时首先发现的,数年后,Reboul提 出这一物质可由二氯丙醇与氢氧化钠经水解 反应直接得到。
环氧氯丙烷处理工艺

环氧氯丙烷处理工艺环氧氯丙烷是一种重要的有机合成原料和化工中间体,广泛应用于染料、医药、农药、塑料、涂料等领域。
它具有较高的反应活性和多功能性,可以通过多种不同的工艺进行处理和合成。
本文将介绍一种常用的环氧氯丙烷处理工艺,以期为读者提供一定的参考和了解。
环氧氯丙烷的制备方法主要有两种:直接氯化丙烯和环氧化丙烯。
直接氯化丙烯是将丙烯与氯气反应,通过催化剂的作用将丙烯中的氢原子替换为氯原子,得到环氧氯丙烷。
这种方法简单易行,但产物中可能含有杂质,需要进一步提纯。
环氧化丙烯是将丙烯与过氧化氢反应,生成环氧化物,再经过氯化反应得到环氧氯丙烷。
这种方法产物纯度较高,但反应条件较为苛刻,需要较高的温度和压力。
环氧氯丙烷的处理工艺主要包括分离、提纯和利用三个步骤。
首先是分离步骤,通过萃取、蒸馏等方法将环氧氯丙烷与其他组分进行分离。
这一步骤的目的是去除杂质,提高环氧氯丙烷的纯度。
其次是提纯步骤,通过吸附、结晶、结合反应等手段对环氧氯丙烷进行进一步纯化。
这一步骤的目的是去除残余的杂质,获得高纯度的环氧氯丙烷。
最后是利用步骤,将纯化后的环氧氯丙烷应用于染料、医药、农药、塑料、涂料等领域。
在分离步骤中,常用的方法包括萃取和蒸馏。
萃取是将环氧氯丙烷与溶剂进行接触,通过溶剂的选择性吸附和分离来实现分离目的。
蒸馏是将混合物加热至沸点,然后将不同沸点的组分分离出来。
这两种方法各有优劣,根据具体情况选择合适的方法进行分离。
在提纯步骤中,常用的方法包括吸附、结晶和结合反应。
吸附是通过将环氧氯丙烷溶液通过吸附剂床,利用吸附剂对环氧氯丙烷的选择性吸附来实现提纯目的。
结晶是通过控制温度和溶剂浓度,使环氧氯丙烷在溶液中结晶出来,然后通过过滤或离心分离出纯净的环氧氯丙烷晶体。
结合反应是将环氧氯丙烷与其他化合物进行反应,生成新的物质,然后通过物质的性质差异进行分离和提纯。
在利用步骤中,环氧氯丙烷可以作为染料的中间体,通过进一步反应合成各种颜料。
环氧氯丙烷制备方法介绍

环氧氯丙烷制备方法介绍环氧氯丙烷各种合成新工艺研究环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇,化学名称为1-氯-2,3-环氧丙烷,是一种易挥发、不稳定的无色油状液体,有与氯仿、醚相似的刺激性气味,有毒性和麻醉性,微溶于水,易溶于酒精、乙醚、苯等有机溶剂,可与多种有机液体形成共沸物。
环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途十分广泛。
以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。
进入21世纪后环氧树脂的应用领域不断扩大,产量迅猛提高,我国目前是全球环氧树脂最大生产基地,对环氧氯丙烷的需求将愈来愈大。
1目前环氧氯丙烷主要生产工艺环氧氯丙烷的生产始于上世纪30年代。
1945年,壳牌化学公司开始丙烯高温氯化法(或称烯丙基氯化物法、氯丙烯法)的工业化生产。
1955年,陶氏化学公司成为世界上第2家用丙烯高温氯化法生产ECH 的生产商。
1985年,日本昭和电工公司开始采用醋酸丙烯酯法(或称烯丙醇法)生产ECH,同年实现该法的工业化。
目前,工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法2种。
1.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。
目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用该方法生产,主要原料是丙烯、氯气和石灰。
其工艺过程主要包括:丙烯高温氯化制氯丙烯;氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇(DCH);二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。
丙烯高温氯化法已达到生产装置大型化、生产工艺连续化和操作自动化。
其特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定。
除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体,副产D—D 混剂(1, 3一二氯丙烯和1, 2一,二氯丙烷) 也是合成农药的重要中间体。
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环氧氯丙烷工艺技术讲义山东博汇集团环氧装置组2006年1月22日说明这部分技术资料主要用于培训ECH车间的职工对ALC、ECH两核心单元工艺原理的理解。
今后还将对工艺流程,工艺操作(包括开停车)进行讲解。
但是大量的基础资料的编写和人员的培训要由技术人员担任。
如各单元岗位操作法应由本单元技术人员自行编写。
所以学习本资料的技术人员,应深道自己所肩负的责任。
让我们大家共同努力将ECH装置尽快建成!顺利投产!谨此共勉!赵书方2006年1月22日目录1、生产原理及工艺特点1.1装置所采用工艺流程的整体特点2、氯丙烯单元原理及特点2.1高温氯化反应2.2反应条件的优化2.3作业3环氧氯丙烷单元3.1环氧氯丙烷工艺原理及特点3.1.1氯醇化反应工序3.1.2环化工序(皂化工序)3.1.3ECH单元工艺过程的特点3.1.4作业环氧氯丙烷装置工艺生产技术1、生产原理及工艺特点环氧氯丙烷装置由丙烯(PP)精馏、氯丙烯(ALC)、环氧氯丙烷(ECH)、氯化氢吸收和解析(HCL)、废水处理(SW)五个生产单元和公用工程设施组成。
其中ALC、ECH单元是生产产品的主要生产单元。
整个装置的工艺流程方块图如(图1)1.1.1以环氧氯丙烷单元为中心,从中间原料氯丙烯的制造到氯醇化反应生成二氯丙醇中间原料最终环化反应生成环氧氯丙烷,确定了连续的工艺过程。
氯丙烯既是中间原料又可作商品出售,这样就增加了产品生产和销售的灵活性。
1.1.2高温氯化副产物HCL,经水吸收和解析后所得到的高纯HCL可供氯乙烯单体合成,提高了副产HCL的经济价值,减少了氯气的消耗,这在国内外是首创。
1.1.3氯丙烯和环氧单元副产的D-D混剂,副产粗ECH等,均可成为市场的畅销产品。
1.1.4本装置可获得高纯度的氯丙烯和环氧氯丙烯产品,完全可以取代进口产品。
适用于各种化工产品的中间体及合成甘油,环氧树脂、氯醇橡胶的原料。
1.1.5环氧单元环化塔所用的消石灰将有可能被本公司乙炔发生器所产生的电石泥废渣所部分甚至全部取代。
这既是“三废”的综合利用,又是在环氧装置上的创新。
1.1.6本装置高温氯化专利技术是由旭硝子、旭电化共同研究开发的。
此技术在世界环氧氯丙烷生产技术中占主导地位(80%以上)。
其工艺技术成熟,操作工艺稳定,原料、公用工程消耗较低,具有和国内外同行竞争的优势。
2、氯丙烯单元原理及特点2.1高温氯化反应气态丙烯与氯气在一定温度压力下会发生α-氢原子被氯化取代生成3-氯丙烯的主化学反应。
[主反应]CH2=CH-CH3+CL2→CH2=CH-CH2CL+HCL+Q (1)这个反应式称为高温氯化反应,是放热反应。
Q为反应放热。
同时发生以下副反应。
[副反应]CH2=CH-CH3+CL2→CH3-CHCL-CH2CL+HCL (2)CH2CL-CH=CH2+CL2→CH2CL-CH=CHCL+HCL (3)CH3-CH2-CH3+CL2→CH3-CH2-CH2CL+HCL (4 ) 另外还会发生加成、聚合、环化、分解等副反应生成二氯化物、三氯化物、苯、碳等等。
2.2反应条件的优化为了增加主反应相对于副反应的选择性从而提高氯丙烯的收率。
专利商对反应条件,反应器结构进行了一系列实验研究。
结论如下:2.2.1反应温度控制在470℃气相丙烯与氯气在低温下的反应是以加成反应为主,生成物主要是1,2-二氯丙烷(1,2-DCPAN),即前述反应(2)。
随着反应温度的升高,丙烯与氯气间的取代反应成为主反应,即前述反应(1),而加成反应则成为副反应。
此时ALC的生成量逐渐增加,1,2-DCPAN的生成量逐渐减少,但是,即使反应温度很高,如600℃时,也还有一定数量的1,2-DCPAN存在。
虽然ALC的组成随反应温度的升高而增加,但温度太高时,ALC将发生热解反应和生成苯的缩合反应,结果反应产物中苯和高沸物的含量增加,从而使ALC的收率降低,而且热裂解所生成的游离炭粘附于设备内壁,影响传热效果。
由此看来,为得到最佳的ALC收率,必须选择并控制最适宜的温度。
综上所述,气相丙烯高温氯化生成氯丙烯的最适宜温度为450-500℃,低于此温度多为加成反应生成二氯化物,高于此温度则产生热分解结碳,并伴有大量二次反应发生其收率下降。
所以氯丙烯收率高而结碳少的最佳温度为470℃。
2.2.2丙烯与氯气丙烯的配料比(mole比)应为4由于反应放出大量的热,易造成反应物料过热而发生深度氯化反应或热分解结碳,因此生产中必须采用过量丙烯带走热量并使氯气100%转化以减少副反应的发生。
研究并实践证明。
(丙烯/氯气)mol=4:1最好。
但过高的比率会造成能量消耗的增加。
2.2.3反应压力0.08MPa从主反应方程来看,压力对反应的影响不大。
但对一些副反应却起了促进作用。
专利商对反应条件研究证明,反应器压力选用0.08 Mpa为最佳,压力超过0. 1MPa时高沸点及低沸点成分增加,结碳现象也趋向增加趋势,表明反应压力的升高促进了聚合反应和分解反应的进行,所以对反应收率有一定的影响。
同时压力对反应停留时间也有一定的影响,。
反应物料在反应器内停留时间在1.5秒以上为宜。
一般控制在2-4秒。
2.2.4反应器的结构形式(容积式)反应器结构型式为混合筒内循环反应器(图2)这种容积结构型式的反应器满足了下列条件:2.2.4.1能使丙烯、氯气快速均匀混合2.2.4.2考虑到高温氯化反应器的ALC收率受温度影响显著,所以设计这种反应器能使物流方向和径向温度分布梯度比较均一。
2.2.4.3较小的返混,使ALC的进一步氯化和结碳反应减少。
必须指出,反应条件的选择与反应器的类型有密切的联系。
不同的反应器要求选用不同的操作条件以获得最好的氯丙烯收率。
而本工艺的反应条件对应于本专利反应器,对管道反应器则不适宜。
生成氯丙烯的反应过程有两个特点。
一是丙烯过量,二是反应放出的热量多。
所以本工艺设计了一套丙烯回收系统和一套以热媒为载体的热回收系统。
反应生成的粗氯丙烯含有约20%的多种成分的有机氯化物,故需要一套分馏精制系统。
此系统的设计采取了首先分离丙烯和氯化氢再切割高沸物的流程。
此工艺的设计可以防止精馏过程中发生的聚合作用,同时也降低了能量消耗。
考虑到高沸物中的D-D混剂(二氯化物)是一种有效的杀虫剂,因此设计了D-D精馏塔。
而其余的有机氯化物则作为副产物出售。
2.2.5氯丙烯单元的工艺特点2.2.5.1由于本专利反应器(容积式)能使用反应原料快速混合,温度均匀分布,反应完全。
所以副反应少,可获得较高的收率和氯丙烯。
2.2.5.2本反应器结碳少,易于清理。
可长周期连续稳定运行,设计三个月清焦一次。
实际运行可达6个月。
2.2.5.3精制氯丙烯时,首先分离出高沸物(D-D),防止了氯丙烯的分解、聚合,而且使动力消耗降低。
2.2.5.4反应中生成的等摩尔HCL经水吸收与PP分离,再解析后供VCM合成,既降低了氯气的消耗,又使副产的HCL增值。
2.2.5.5使用耐高温、传热好、蒸汽压低的热媒(烷基荼)。
开车时可预热反应器进料丙烯至需求温度。
正常生产时回收反应热副产蒸汽。
2.2.5.6本单元设一套丙烯精馏系统,可稳定供给高品质的聚合级丙烯,可降低副反应的发生,降低丙稀的单耗。
2.3作业2.3.1熟练掌握本单元工艺流程简图,主要设备特点。
2.3.2熟练掌握主副反应及其生成物,并自查其物理、化学性能。
2.3.3摩尔比的设定为何要PP过量?2.3.4为何主反应生成的氯丙烯为3-ALC?2.3.5熟记本单元工艺过程及设备位号,了解P&I图。
2.3.6本单元的危险性何在?3环氧氯丙烷单元本单元的工艺过程分为三步。
第一是氯醇化工序,以氯丙烯和氯气为原料,采用饱和氯水法合成二氯丙醇(DCH),这一部分称氯醇化反应工序。
第二是环化工序,将二氯丙醇在石灰乳中进行环化反应制取环氧氯丙烷(ECH)。
这部分称环化工序(皂化)。
第三是精馏工序,将反应所得到的粗环氧氯丙烷进行精制后制取精环氧氯丙烷,这一部分称精制工序。
3.1环氧氯丙烷工艺原理及特点3.1.1氯醇化反应工序氯丙烯和氯气分别溶解于各自的循环二氯丙醇水溶液中,在活塞流管道反应器中混合并在几秒钟内完成反应,其反应方程式如下:[主反应]CH2OH-CHCL-CH2CL+HCL(αβ-DCH)CH2=CH-CH2CL+CL2+H2OCH2CL-CHOH-CH2CL(αα’-DCH)主反应生成两种异构体,αβ-DCH占66%;αα’-DCH占34%,反应放热分别为67,78Kcal/mole-DCH。
[副反应]ALC+CL2+H2O→CH2CL-CH2CL(TCP)三氯丙烷ALC+DCH+H2O→(C3H5CL2)2+HCL四氯丙醚3.1.1.1影响氯醇化反应的主要因素影响反应DCH收率的主要因素为反应温度、摩尔比、DCH浓度、反应器的结构型式。
3.1.1.2选用三段管式活塞流反应器(见图3)活塞流反应器反应速度比较快,不用搅拌器。
选用管式反应器而不用全混式反应器可以避免副反应生成三氯丙烷(TCP),采用三段反应,主要是可使DCH的收率可由一段反应的90%提高到92-93%。
3.1.1.3保持相当的溶液循环量由于反应是在液相中进行,因此氯气、ALC能否在水溶液中很好的充分溶解,是决定反应效果的重要条件。
而要达到这一点,就必须根据氯气、ALC的溶解度来计算出DCH水溶液的循环量并有一定的余量。
3.1.1.4二氯丙醇浓度在第三段反应器出口设计为4.2%(WT)。
DCH浓度高则收率低,浓度低则各种消耗高,特别是环化废水的量增大,后续废水的处理费用增加,所以经济效益又差。
因此本专利设计三段反应器出口DCH 浓度分别为1.4%(WT)、2.8%(WT)、4.2%(WT)。
可见逐级提高DCH浓度减少了副反应,同时还有利于反应温度的控制。
3.1.1.5反应摩尔比设计ALC/氯气=1.003当ALC/氯气>1.0时,以氯气计DCH收率几乎不变,但以ALC计算的DCH收率急剧降低,即ALC消耗大幅增加。
当ALC/氯气≤1.0时,过量氯气会生成TCP。
不论以ALC还是氯气计,DCH 均降低。
只有当ALC/氯气≈1.0时,DCH收率最高,约92-93%。
3.1.1.6DCH反应温度氯丙烯与氯气在液相和气相中都能生成TCP副产物,但生成DCH则只能在液相中进行。
因此,ALC与氯气在气相中进行反应,则主要生成副产物TCP,所以在实际生产中必须确保使ALC和氯气在水溶液中进行液相反应,而避免气相反应的发生。
ALC和氯气在水中的溶解度受温度的影响极大(当压力一定时),当温度升高时氯气溶解度下降,气相中氯气量增加。
气相反应增加,TCP副产物增多,DCH收率下降。
实践证明,DCH合成反应的温度大于50℃,DCH收率明显下降,故生产中一般控制反应温度在50℃以下,由于反应为放热反应,所以三段温度分别设计为30℃、38℃、46℃。