氯醇法環(huán)氧丙烷提高產(chǎn)品質(zhì)量的工藝研究

董釗

摘 要：隨著我國化工領(lǐng)域的快速發(fā)展，目前環(huán)氧丙烷的制備工藝技術(shù)水平以及技術(shù)改革方向逐漸成為產(chǎn)品質(zhì)量控制中普遍受到關(guān)注的問題之一。文章首先探討了氯醇法制備環(huán)氧丙烷的化學(xué)性質(zhì)以及市場用途，其次對氯醇法制備環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)優(yōu)勢、存在問題進(jìn)行了解析，最后則提出了氯醇法制備環(huán)氧丙烷的工藝優(yōu)化途徑，希望可以有效提升技術(shù)應(yīng)用效果，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：氯醇法；環(huán)氧丙烷；工藝升級

引言

環(huán)氧丙烷在化工生產(chǎn)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(chǎn)，其中生產(chǎn)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(yīng)的方式來取得柴油的替代品，每生產(chǎn)一頓生物柴油也會獲得相應(yīng)的副產(chǎn)品甘油，這也是行業(yè)發(fā)展過程中甘油的產(chǎn)量過大的主要原因。隨著技術(shù)不斷升級，目前氯醇法成為環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝常用的技術(shù)類型，其技術(shù)優(yōu)勢十分明顯。為了進(jìn)一步分析氯醇法制備環(huán)氧丙烷的工藝優(yōu)化策略，現(xiàn)就產(chǎn)品特征分析如下。

一、環(huán)氧丙烷產(chǎn)品概述

環(huán)氧丙烷作為生產(chǎn)聚醚多元醇的重要原料，其同樣也是生產(chǎn)聚氨酯泡沫的主要材料之一。從技術(shù)原理上來看，環(huán)氧丙烷產(chǎn)品的質(zhì)量也將直接影響到聚氨酯泡沫的質(zhì)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(chǎn)品的技術(shù)要求也在增加，此時環(huán)氧丙烷產(chǎn)品的質(zhì)量要求也得到了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。環(huán)氧丙烷的質(zhì)量與多種因素有關(guān)，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(yīng)過程中，醛基會對反應(yīng)過程產(chǎn)生阻礙作用，不但會導(dǎo)致聚合的誘導(dǎo)期變得更長，同時聚合的效果也會變差。在環(huán)氧丙烷當(dāng)中，醛含量一般需要低于0.005%，如果超過0.1%，那么生產(chǎn)的質(zhì)量就達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)要求，產(chǎn)品質(zhì)量就會受到影響。然而，由于我國的氯醇法制備環(huán)氧丙烷工藝技術(shù)的發(fā)展時間相對較短，所以實際能夠產(chǎn)出0.1%以下醛含量產(chǎn)品的企業(yè)并不多，這也在一定程度上限制了我國化工領(lǐng)域的發(fā)展。

二、氯醇法制備環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)優(yōu)勢與存在問題

相比于其他的環(huán)氧丙烷的制備工藝，氯醇法制備環(huán)氧丙烷的技術(shù)特征十分明顯，不但具有工藝難度小、能耗低的技術(shù)優(yōu)勢，同時還有投資成本低、生產(chǎn)運行效率高的優(yōu)勢，具有較強(qiáng)的整體競爭力，所以無論是社會效益還是經(jīng)濟(jì)效益都十分突出。隨著近些年來政策的變動以及行業(yè)內(nèi)部的競爭等影響，導(dǎo)致工藝技術(shù)受到的明顯的發(fā)展限制，許多企業(yè)甚至面臨停產(chǎn)的威脅。

在傳統(tǒng)的氯醇法制備環(huán)氧丙烷活動當(dāng)中，往往會選擇氯氣、丙烯作為基礎(chǔ)原材料，通過水反應(yīng)生產(chǎn)氯丙醇，然后進(jìn)行皂化反應(yīng)得到環(huán)氧丙烷。在這個過程中，必然會出現(xiàn)一定的廢氣，廢氣的內(nèi)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(biāo)的情況。在皂化反應(yīng)的過程中還會不可避免的出現(xiàn)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(chǎn)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(tǒng)生產(chǎn)過程中，由于國家對于環(huán)保方面的要求較低，所以該技術(shù)能夠得到推廣和使用，但是隨著近些年來國家對于環(huán)保的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求不斷提升，該技術(shù)的應(yīng)用的局限性也逐漸的顯現(xiàn)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(yīng)的系統(tǒng)塔頂?shù)睦淞坎蛔銓?dǎo)致的生產(chǎn)產(chǎn)品的純度問題，另外則主要是脫輕塔的改造升級的目標(biāo)不明確等問題。

三、氯醇法制備環(huán)氧丙烷提升產(chǎn)品質(zhì)量的工藝途徑

氯醇法制備環(huán)氧丙烷是一種生產(chǎn)效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)的生產(chǎn)工藝，但是其依然面對各種生產(chǎn)活動中出現(xiàn)的問題，所以需要通過以下幾個方面的工作進(jìn)行把控，詳情如下。

1.皂化反應(yīng)系統(tǒng)塔頂冷量優(yōu)化

在進(jìn)行技術(shù)升級過程中，需要做好裝置皂化反應(yīng)系統(tǒng)的升級，該部分需要對塔頂?shù)睦淞窟M(jìn)行優(yōu)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?shù)臒崃窟M(jìn)行回收、整理，可以有效提升粗環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)純度，這對于改善生產(chǎn)環(huán)境，減少環(huán)氧丙烷中的水含量具有良好的促進(jìn)功能。與此同時，粗環(huán)氧丙烷的純度也能夠由改造前的80%持續(xù)提高到90%以上，這對于促進(jìn)反應(yīng)，確保生產(chǎn)純度都具有很好的幫助。

2.脫輕塔系統(tǒng)升級改造

脫輕塔系統(tǒng)的升級改造在氯醇法制備環(huán)氧丙烷技術(shù)升級中同樣十分重要。通過改變脫輕塔塔內(nèi)的回流冷凝器，轉(zhuǎn)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(huán)節(jié)，所以在處理過程中需要添加一些穩(wěn)定性控制的單元，以此來降低氣液傳質(zhì)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(yù)處理設(shè)備對脫輕進(jìn)料的溫度進(jìn)行控制，適當(dāng)提升進(jìn)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(jīng)濟(jì)效益。除此之外，由于該技術(shù)過程能夠提升脫輕塔的分離能力，所以能夠更好的實現(xiàn)丙烯、乙醛的組分分離。

3.提升技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性，對生產(chǎn)全過程進(jìn)行把控

對于整個生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，需要加強(qiáng)技術(shù)合作與學(xué)習(xí)，完善水力學(xué)的計算，并結(jié)合塔板的現(xiàn)實效率來確定合適的塔盤層數(shù)，選擇技術(shù)改造時可以適當(dāng)?shù)脑黾映墒?。與此同時，在塔盤方面可以選擇齒型導(dǎo)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(zhì)的面積，對于發(fā)揮同等裝置下的齒形導(dǎo)向功能，提升分離的科學(xué)性具有一定的幫助。

總結(jié)

綜上所述，氯醇法制備環(huán)氧丙烷是目前化工領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍的制備方式，該技術(shù)成本低、設(shè)備簡單，同時也具有生產(chǎn)安全性、穩(wěn)定性強(qiáng)的特征。但是在生產(chǎn)過程中容易受到各種因素的影響，所以需要做好技術(shù)升級，提升產(chǎn)品的純度的同時降低生產(chǎn)成本，以此來為企業(yè)取得良好的市場競爭力。

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