环氧丙烷生产工艺及对比
环氧丙烷工业应用和生产工艺(更新至2017年)
环氧丙烷应用和生产主要工艺路线一、环氧丙烷基础性质中文别称：氧化丙烯英文名称：Propylene Oxide（简称PO）分子式：C3H6O分子量：58.08相对密度：0.859 g/cm3(20℃）熔点：-112℃沸点：34℃环氧丙烷易溶于水，是无色透明的低沸易燃液体，具有类似醚类气味。
环氧丙烷在铁、锌等碱金属存在下易引起自聚反应，所以必须用干氮或者其他惰性气体贮存在容器内加以保护，使用不锈钢洁净容器进行贮存，不适宜长距离运输。
二、环氧丙烷的应用领域环氧丙烷（PO）是一种重要的有机化工原料，是除了聚丙烯和丙烯腈之外的第三大丙烯衍生物。
环氧丙烷主要用于聚醚多元醇以及丙二醇及丙二醇醚等的生产。
聚醚多元醇（PPG）主要用于生产聚氨酯塑料，其次用作表面活性剂（如泡沫稳定性、造纸工业消泡剂和原油破乳剂等），也可用作润滑剂和专用溶剂等。
丙二醇（PG）主要用作抗冻剂、有机溶剂等，也用于生产环氧树脂、不饱和聚酯树脂等，还用于生产医药等的重要中间体。
丙二醇醚是用途广泛的低毒性有机溶剂。
全球环氧市场主要是生产聚醚多元醇，约占70%；其次是生产丙二醇。
在我国约85%的环氧丙烷用于生产聚醚多元醇，约8%用于生产丙二醇，其次是生产丙烯酸酯（2%）和醚类（2%）。
因国内聚醚多元醇的厂家主要集中在山东、上海、江苏等地区，所以这些地区也是环氧丙烷最大的消费地。
二、环氧丙烷主要生产工艺1、氯醇法,（1931实现工业化）主要反应式：⏹氯醇化反应⏹皂化反应皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程。
氯醇法制环氧丙烷的原料消耗80年代，我国引进了日本旭硝子、日本三井、美国陶氏等公司的氯醇法技术，我国的生产企业不断对氯醇法工艺装置进行改扩建，使我国环氧丙烷的产能得到了较大的突破；但氯醇法工艺每生产1t环氧丙烷大约有40~60t含氯化物的废水和2~4t的废渣产生，这种工艺生产的废水处理非常困难，污染严重。
此外，氯醇法生产过程中产生的次氯酸也对设备有很大的腐蚀，因此，不管是从经济方面，还是环境保护方面，氯醇法生产工艺都已经不适应现代社会的发展。
环氧丙烷市场和生产工艺
环氧丙烷市场和生产工艺环氧丙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于合成树脂、聚合物、表面活性剂、表面涂料等领域。
本文将对环氧丙烷市场和生产工艺进行介绍。
一、环氧丙烷市场概况环氧丙烷作为一种重要的化学原料，其市场需求量非常大。
根据市场研究报告显示，环氧丙烷的应用范围非常广泛，主要应用于合成树脂、聚合物、表面活性剂、表面涂料等领域。
在合成树脂领域，环氧丙烷常常被用作交联剂，能够显著提高树脂的耐热性、电气性、耐化学性能等。
在聚合物领域，环氧丙烷的主要用途是作为增韧剂，在提高聚合物的韧性、耐磨性和强度方面发挥着重要的作用。
在表面活性剂和表面涂料领域，环氧丙烷则是一种重要的交联剂和增塑剂。
与其他化学原料相比，环氧丙烷具有粘稠度低、揮发性小、反应性好等特点，使得它在这些领域得到广泛的应用。
据市场研究机构预测，未来几年环氧丙烷市场需求将会稳步增长，主要推动因素包括新材料的开发需求、科技产业的不断推进以及环保意识的提高等。
二、环氧丙烷生产工艺环氧丙烷的生产工艺主要包括环氧化剂法和直接氧化法两种。
环氧化剂法生产环氧丙烷的过程是将环氧丙烷前体丙烷加入到含有氧化剂的液体中，使其在化学反应下发生环氧化反应，生成环氧丙烷。
这种反应需要控制温度、氧化剂浓度和反应时间等因素，以保证环氧丙烷的纯度和产率。
直接氧化法生产环氧丙烷的过程是将丙烷气体与空气或纯氧气在催化剂的作用下反应，形成环氧丙烷。
这种生产方式的最大优点是操作简单，但由于反应条件难以控制，环氧丙烷的纯度和产率较低。
综合来看，环氧化剂法是目前环氧丙烷生产的主要方式之一。
随着科技的进步和工艺的改进，环氧丙烷的生产效率和纯度将会不断提高，为行业的发展提供更多的支持。
环氧丙烷工艺技术对比
ＰＯ／ＴＢＡ法 反应 方程 及 工艺 流程 简 图 （图 ３） （ＣＨ ） ＣＨ＋Ｏ２－－－￣（ＣＨ，） Ｃ·ＯＯＨ ＣＨ ＣＨ— ＣＨ ＋（ＣＨ ） Ｃ·００Ｈ—｝ＣＨ ＣＨＣＨ ＋（ｃ｝｛３） ＣＯＨ
异
钛 硅 分 子 筛 催 化 工 业 双 氧 水 和 丙烯 直 接 氧化 生 成 环 氧 丙 烷 ，工 艺 简单 ，反 应 过 程 不 产 生 有 毒 有 害气 体 ，副 产 物 只有 少量 的丙 二醇 单 甲醚 和极 少 量 的 丙 二 醇 ，而 这两 种 产物 可 作 为环 氧 丙烷 高 附加 值 的衍 生 物 回收 ，反 应 中产 生 的水 可 作 为工 艺水 循 环使 用 或 经 一 般 性 处 理 后 排 放 。本 Ｔ 艺 摒弃 了 以前 工 艺 的缺 点 ，反 应 条件 温 和 ，并 集 简 易 性 和 安 全性 于一 身 ，并 且 由于 反应 自身 具 有 内在 清 洁 性 ，因 而 不 会 对 环 境产 生 污染 。另 外 ，ＨＰＰＯ技 术 与 其 他 制 备技 术 相 比所 需 配套 设 施少 ，不仅 缩 小 了新 建装 置 的 占 地 面积 ，而且 可大 大减 少开 支 。
第 ３１卷第 ４期 ２０１７年 ７月
环氧丙烷的工艺流程
环氧丙烷的工艺流程
环氧丙烷是一种重要的有机化工产品，广泛应用于涂料、粘合剂、染料和树脂等领域。
下面将介绍环氧丙烷的工艺流程。
环氧丙烷的主要生产工艺是通过乙基氯和氢氧化钠反应得到丙烯醇，然后将丙烯醇进行环氧化反应得到环氧丙烷。
首先，将乙烯经过乙烯裂解装置进行裂解，裂解出的乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应，得到乙基氯。
然后，将乙基氯和氢氧化钠在反应釜中进行反应，得到丙烯醇。
该反应为乙基氯和氢氧化钠的醇化反应。
反应后，产物经过中间处理，得到较高纯度的丙烯醇。
接下来，将丙烯醇与过氧化苯甲酰在一定温度下进行环氧化反应，得到环氧丙烷。
该反应为丙烯醇与过氧化苯甲酰的氧化反应。
反应后，产物经过过滤、脱色、蒸馏等处理步骤，得到纯度较高的环氧丙烷。
在环氧丙烷的生产过程中，需要进行反应温度、反应时间、反应压力等参数的控制。
同时，还需要对反应中的中间产物进行中间处理，以保证最终产品的纯度。
环氧丙烷的工艺流程中，还涉及到废气处理和废水处理等环保措施。
废气处理是通过收集和处理生产过程中产生的废气，将其中的有害物质净化，达到排放标准。
废水处理是指对生产过程中产生的废水进行处理，去除其中的有害物质，降低对环境的影响。
总结起来，环氧丙烷的工艺流程包括乙基氯和氢氧化钠的醇化反应和丙烯醇与过氧化苯甲酰的环氧化反应。
在生产过程中需要对反应参数进行控制，同时实施废气处理和废水处理等环保措施。
通过这些工艺步骤和控制措施，可以生产出优质的环氧丙烷产品。
中国环氧丙烷行业工艺路线及产能竞争格局分析山东有较强“定价权”
中国环氧丙烷行业工艺路线及产能竞争格局分
析山东有较强“定价权”
环氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，主要用于生产聚醚、丙二醇等，它可以制成聚氨酯泡沫，它也可以制成第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等。
环氧丙烷的衍生物广泛用于家具、家电、汽车、建筑、涂料等行业。
1、环氧丙烷工艺路线对比：氯醇法逐步退出，非氯醇法工艺以海外工艺包为主
目前，中国环氧丙烷生产工艺52%是氯醇法，但是由于氯醇法生产规模较小、污染严重，现已被相关政策进行限制，间接氧化法(共氧法)和直接氧化法工艺逐渐成为企业生产首选。
同时，中国非氯醇法工艺以海外先进企业技术为主。
环氧丙烷工艺路线对比分析
2、区域竞争情况：华东地区区域集中度高
显示，现阶段，中国环氧丙烷行业生产企业共有19家，其中华东地区有13家，其生产企业的产能占全国总产能的71%，并且该区域的山东省是国内环氧丙烷生产大省，占全国总产能的38。
3%，具有较强的“定价权”。
由此可见，中国环氧丙烷行业区域集中度较高。
中国环氧丙烷生产商产能及工艺
3、企业规划产能增多，环氧丙烷供给结构转变
目前，中国已无新增氯醇法的产能。
随着国内环保趋严，氯醇法装置的开工率走低，氧化法或成环氧丙烷行业工艺主流。
根据企业2022年后的产能规划，中国PO产能扩张规模大，拟在建产能合计为254万吨，部分规模较小的装置会因为环保压力大、盈利性差而退出，小于10万吨/年的氯醇法生产企业将在3-5年内全部退出，PO供应能力或将影响30万吨。
2022年后中国拟建PO产能统计。
直接氧化法生产环氧丙烷工艺流程简述
直接氧化法生产环氧丙烷工艺流程简述下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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普华视点：PO生产工艺优缺点及经济成本比较
在我国，受技术因素影响，环氧丙烷生产厂家大部分皆采用的是氯醇 法，然氯醇法污染较大，受十二五产业规划指导，低于100,000 吨/年的 氯醇法建设项目已被设为限制类产业项目。随着国际企业间合作越加深入， 共氧化法生产工艺亦引入到国内PO的生产中，以中海壳和镇海炼化为代 表。国内HPPO法新装置亦逐渐投产，其中2013年底吉林神华30万吨装 置试车，2014年中石化岳阳10万吨装置试车，此工艺无污染，投资亦不 大，然技术要求较高，且双氧水为过氧化物，操作难度较大。 以下是根据所查文献及其他渠道，比较国内目前三种生产工艺的优缺 点及经济成本。本人水平有限，以下仅供参考，不足之处，请指正！
PO生产工艺优缺点及经济成本比较
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
环氧丙烷生产工艺可以分为两大类： 一类是单产法，一类是联产法 其中单产工艺方法主要包括氯醇法、HPPO法、CHP法，联产法包括 PO/SM法戒PO/TBA法。 目前全球PO生产能力根据生产工艺来看，依然是氯醇法占第一位， 大约占41.7%左右，其次是PO/SM法，大约占31.4%，再其次是PO/TBA 法，大约占14.0%，CHP法和HPPO法分别占4.2%和8.7%。
图表一：PO生产工艺优缺比较
图表一：PO生产工艺优缺比较
图表二：PO工艺经济成本比较
图表二：PO工艺经济成本比较
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年产30万吨环氧丙烷生产工艺项目工艺方案的选择
环氧丙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、涂料、胶粘剂、农药等工业领域。
对于年产30万吨环氧丙烷生产工艺项目，我们需要选择一种合适的工艺方案。
目前，环氧丙烷的制备工艺主要包括直接氧化法、环氧化法和一氯丙酮法。
下面将对这三种工艺方案进行比较和选择。
1.直接氧化法：直接氧化法是将丙烯与空气在催化剂的作用下直接反应生成环氧丙烷。
这种工艺方案具有简单、原料易得、产品纯度高等优点。
但是，由于直接氧化反应需要高温高压条件，存在催化剂寿命短、产品产率低、能源消耗大等问题。
2.环氧化法：环氧化法是将丙烯与过氧化氢在催化剂的作用下反应生成环氧丙烷。
这种工艺方案具有原料适应性好、反应条件温和等优点。
同时，环氧化法还可以通过改变催化剂和溶剂体系，实现对环氧丙烷的选择性制备。
这种工艺方案相对于直接氧化法，存在催化剂选择、工艺优化、产品分离等方面的技术难题。
3.一氯丙酮法：一氯丙酮法是将丙烯与氯气进行反应生成1-氯-2-丙酮，经水解生成环氧丙烷。
这种工艺方案具有原料易得、反应产率高、产品质量好等优点。
但是，一氯丙酮法存在安全隐患，因为氯气是有毒有害气体，需要采取相应的安全防护措施。
综合比较以上三种工艺方案，我们可以选择环氧化法作为年产30万吨环氧丙烷生产的工艺方案。
原因如下：1.环氧化法相对于直接氧化法的温和反应条件可以减少能源消耗，降低生产成本。
2.环氧化法可以通过改变催化剂和反应溶剂体系，实现对环氧丙烷的选择性制备，提高产品质量和纯度。
3.一氯丙酮法虽然反应产率高，但氯气的安全隐患和使用成本较高，不利于长期稳定生产。
4.相对于直接氧化法和一氯丙酮法，环氧化法在工艺优化、催化剂选择、产品分离等方面已有较多研究和应用经验。
在选择环氧化法工艺方案时，我们还需要根据具体的生产规模、原料供应、工艺设备等因素进一步进行技术经济分析和实验研究，以确定最佳的工艺参数和操作条件，确保生产的稳定性和经济性。
综上所述，选择环氧化法作为年产30万吨环氧丙烷生产工艺方案，具有较多的优点和应用前景。
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环氧丙烷 PO 的生产工艺较多，目前国内外已工业化的主要 有：氯醇化法、共氧化法和过氧化氢氧化法(简称 HPPO 法)，其中共 氧化法又可以分为乙苯法和异丁烷法两种。 根据 2007 年世界 PO 生产 能力统计， 氯醇化法占总生产能力的 40.3%， 共氧化法占 51.5%， HPPO 法占 5%。在共氧化法中，乙苯法占世界总生产能力的 24.9%，异丁烷 法占 26.6%。 1、 直接氧化法： 丙烯用双氧水直接氧化制环氧丙烷。 催化剂为 TS-1， 钛硅分子筛。 2、共氧化法：以异丁烷或乙苯作为氧的载体，预先制成有机过氧 化物，然后与丙烯反应制环氧丙烷。 (CH 3 )3 C OH 3、 氯醇法或氯碱法：丙烯通过氯醇化过程用卤素氧化制环氧丙烷。 据估计每生产 1 吨 PO 伴生 2．1t CaCl2 ，至少 43t 的废水排放。
内现有 80%的环氧丙烷产能使用氯醇法。 （2）共氧化法 共氧化法又称哈康法，包括异丁烷共氧化法和乙苯共氧化法 2 种，分别由异丁烷或乙苯与丙烯进行共氧化反应，生成叔丁醇或苯乙 烯，同时联产环氧丙烷。 共氧化法由美国奥克兰公司开发， 现为美国莱昂德尔 （Lyondell， 也译为利安德）公司所有。共氧化法克服了氯醇法的腐蚀大、污水多 等缺点， 具有产品成本低 （联产品分摊成本） 和环境污染较小等优点。 自 1969 年工业化以来，在世界范围发展迅速，目前，共氧化法环氧 丙烷产能已占世界总产能的 55%左右。 共氧化法的缺点是工艺流程长，原料品种多，丙烯纯度要求高， 工艺操作在较高的压力下进行， 设备材质多采用合金钢， 设备造价高， 建设投资大。同时，环氧丙烷在共氧化法生产中，只是 1 个产量较少 的联产品，每吨环氧丙烷要联产 2.2~2.5t 苯乙烯或 2.3t 叔丁醇，原 料来源和产品销售相互制约因素较大，必须加以妥善解决，只有环氧 丙烷和联产品市场需求匹配时才能显现出该工艺的优势。此外，共氧 化法产生的污水含 COD 也比较高，处理费用约占总投资的 10%。 国内环氧丙烷生产一直采用氯醇法工艺。2006 年 3 月，随着中 海壳牌年产 25 万 t 环氧丙烷装置投产，环氧丙烷生产格局发生一定 变化。中海壳牌项目是目前国内最大的 1 套环氧丙烷装置，也是唯一 采用环氧丙烷/苯乙烯共氧化联产法工艺的环氧丙烷装置。预计 2009 年底，Lyondell 与中石化合资在镇海建设的 28 万 t/a 共氧化法环氧
副产品经济价值高
原料品种多 丙烯纯度要求高 生产大量联产品 建设投资大
HPPO
三废少 投资少 PO 直接氧化法比较
1、 乙烯完成氧化的速率常数是其直接氧化的 2.3 倍,丙烯完全氧化的 速率常数是其直接氧化的 25 倍； 2、 乙烯完全氧化的活化能高于其直接氧化的活化能，丙烯完全氧化 的活化能却低 于其直接氧化的活化能。 因此， PO 直接氧化法的工业开发较 EO 直接氧化法， 技术难度大很多。 【集成技术】 由于高浓度的 H2O2 无法长距离运输，必须现场配套提供。资 料显示的一种方法为乙基蒽醌（或叔丁基蒽醌与乙基蒽醌的混合物） （QH2） 与分子氧、 丙烯在 TS-1 催化作用下， 集成反应生成环氧丙烷， Q 通过加氢还原完成反应循环。 QH2 + O2 → Q + H2O2
表一：基本情况 工艺类别 原料成本亿/万 tPO 废水吨 /tPO 副产物/tPO 缺点
1、废水量大 CaCl2 氯醇法 2.10 43 吨 二氯丙烷 3、设备腐蚀严重 1、工艺路线长。 叔丁醇或苯 共氧化法 2.77/4.69 约1吨 乙烯 （50-60 亿） HPPO 1.1 约1吨 无 1、H2O2 需配套 2、投资大。 2、副产物廉价
从上表容易看出， 直接氧化法较氯醇法， 技术先进， 无副产物， 环境友好，而且装置投资少。 表二：优缺点比较 生产方法 优点 氯醇法 历史悠久，工艺成熟 工艺流程短，操作弹性大 选择性好，收率高 生产比较安全 丙烯纯度要求不高 共氧化法 废水量少 设备无腐蚀 缺点 设备易腐蚀 废水量大 氯气消耗多 副产二氯丙烷 废渣量大 废水处理困难 工艺流程长
环氧丙烷的几种生产工艺及对比
环氧丙烷，又名氧化丙烯，英文名称 propylene oxide (P0)。 它是一种无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。工业产品为两种旋光 异构体的外消旋混合物。凝固点一 112.13℃，沸点 34.24℃，相对密 度 0.859。与水部分混溶，与乙醇、乙醚混溶，并与二氯甲烷、戊烷、 戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。有毒，对人体有刺激性。 环氧丙烷(P0)是一种重要的有机化工产品，也是丙烯系列产品中 仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大衍生物， 同时也是一种重要的基本有 机化工原料。环氧丙烷具有广泛的用途，主要用于生产聚醚多元醇 (PPG)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、异丙醇胺、轻丙基甲基纤维素醚、 轻丙基纤维素醚等，也是非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化 剂、溶剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂等的主要原料。广泛应用于化工、 轻工、医药、食品和纺织等行业。目前生产环氧丙烷的主要工业生产 工艺有氯醇法，共氧化法和直接氧化法（HPPO） 。国内只有氯醇法和 共氧化法，按年产量计算氯醇法占 74%，共氧化法占 24%。国内目前 还没有直接氧化法的装置。 国内环氧丙烷的年产能与需求对照表 单位：万吨 年份 产能 2007 90.5 2008 115 2009 130 2010 155
H2O2 + CH3CH=CH2 → PO + H20 Q + H2 → QH2 集成工艺的环氧丙烷收率为 78%。 （1） 氯醇法 氯醇法生产历史悠久，工业化已有 60 多年，以美国陶氏化学 （DowChemical）公司的氯醇法为代表。氯醇法的主要工艺过程为丙 烯氯醇化、石灰乳皂化和产品精制，其特点是生产工艺成熟、操作负 荷弹性大、选择性好，对原料丙烯的纯度要求不高，从而可提高生产 的安全性，建设投资少。由于固定资产投入少，产品成本较低，其产 品具有较强的成本竞争力。 目前世界环氧丙烷约 40%的产能为氯醇法。 氯醇法的缺点是水资源消耗大，产生大量废水和废渣，每生产 1t 环氧丙烷产生 40~50t 含氯化物的皂化废水和 2t 以上的废渣，该 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，难以处理。同时，氯醇法还消耗大量高能耗的氯气 和石灰原料，而氯和钙在废水和废渣中排放掉，生产过程中产生的次 氯酸对设备的腐蚀也比较严重。 中国环氧丙烷生产始于 20 世纪 60 年代， 采用自行开发的氯醇法 工艺路线。20 世纪 80 年代末和 90 年代初，中国先后引进了日本旭 硝子公司、 三井东压公司、 昭和电工公司和美国陶氏公司氯醇法技术， 锦化化工、山东滨化、中石化上海高桥石化、天津大沽化工等企业环 氧丙烷装置建成投产后取得了较好的经济效益， 生产水平得到较大提 高。目前，除中海壳牌 25 万 t/a 环氧丙烷装置采用共氧化法外，国
Cl2 H 2O HCL HClO
2C3 H 6 2HClO CH 3CHOHCH2Cl CH 3CHClCH 2OH CH 3CHOHCH2Cl CH 3CHClCH 2OH Ca（OH） 2 2 PO CaCl 2 H 2O
【工艺比较】 一、 PO 三种工艺路线比较