年產(chǎn)20萬(wàn)噸環(huán)氧丙烷hppo項(xiàng)目-資料下載頁(yè)
2025-10-11 12:13本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】℃，凝固點(diǎn)℃，密度（25℃），蒸汽壓（25℃），乙醚、甲醇等多種溶劑互溶。環(huán)氧丙烷化學(xué)性質(zhì)活潑，易開(kāi)環(huán)聚合，可與水、氨、醇、二氧化碳反應(yīng)，生成相應(yīng)的化合物或聚合物。在含有兩個(gè)以上活潑氫的化合。環(huán)氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生產(chǎn)；其次是用于表面活性劑、碳。酸丙烯酯和丙二醇的生產(chǎn)。另外，在丙二醇醚、羥丙基甲基纖維素、改性淀粉、丙烯酸羥丙酯以及其它方面有所應(yīng)用。環(huán)氧丙烷的衍生物產(chǎn)品有近百。年世界環(huán)氧丙烷生產(chǎn)能力增加至/年，產(chǎn)量增至676萬(wàn)噸。西歐、北美和亞洲是世界環(huán)氧丙烷主要生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū)。大公司控制了世界環(huán)氧丙烷的大部分市場(chǎng)。等地建有生產(chǎn)裝置，采用共氧化法技術(shù)。裝置原計(jì)劃于2020年投產(chǎn)，但受世界金融危機(jī)影響推遲至2020年。環(huán)氧丙烷需求量將達(dá)到970萬(wàn)噸左右。力將來(lái)自于聚氨酯行業(yè)對(duì)聚醚多元醇的需求增長(zhǎng)。業(yè)已成為國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷生產(chǎn)的主力。后，金浦錦湖公司、鎮(zhèn)海乙烯Lyondell等大型環(huán)氧丙烷項(xiàng)目將逐步投產(chǎn)。
【正文】 的條件下減少丙烷在體系中積累等優(yōu)點(diǎn)。 DegussaUhde公司 HPPO 工藝中環(huán)氧化產(chǎn)物的后處理工藝的流程示意圖見(jiàn)圖 1。 圖 1 環(huán)氧化產(chǎn)物后處理工藝流 程示意圖 環(huán)氧化反應(yīng)的產(chǎn)品物流 (1)首先在壓力釋放器中減壓，此時(shí)溶解的丙烯和丙烷 汽化得到一個(gè)氣體物流 (3)，經(jīng)用甲醇回收 PO 后循環(huán)回環(huán)氧化反應(yīng)器。釋壓后的原料 (2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：丙烯 %~20%、丙烷 0~4% 、 P O 5%~35% 、甲醇35%~80% 、水 5%~40%、高沸點(diǎn)雜質(zhì) %~8%、 H2O2 %~5%、 TS1 催化劑 0~5%，被送入預(yù)蒸發(fā)器，它是一個(gè)有 5 塊理論板的閃蒸塔，在回流比 ≤、壓力 ~ MPa條件下蒸餾得到一個(gè)塔頂餾分 (4)和一個(gè)塔底餾分 (5)。在該壓力下操作，可大幅度降低 H2O2的分解。此時(shí)原料中 20%~60%的甲醇和 ≥99%的PO 進(jìn)入餾分 (4)，其余的甲醇及 ≥97%的水進(jìn)入餾分 (5)。塔頂餾分 (4)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：丙烯 1 % ~40%、丙烷 0~10%、 PO15%~75%、甲醇 20%~85%、水 0~5%；塔底餾分 (5)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： PO 0~2%、甲醇 30%~80%、水 15%~65%、高沸點(diǎn)雜質(zhì) %~10%、 %~5%、 TS1 催化劑 0~10%。使餾分 (4)經(jīng)過(guò)二級(jí)冷凝，第一冷凝器在 40~70℃ 下操作，所得冷凝物 (6)從頂部送入汽提塔，同時(shí)不凝性排放氣 (7)進(jìn)入第二冷凝器。第二冷凝器在 20~35℃ 下操作，冷凝物流 (9)從頂部被送入汽提塔，排氣物流 (10)經(jīng)用甲醇回收 PO 后循環(huán)回環(huán)氧化反應(yīng)器。來(lái)自汽提塔頂部的排氣 (8)主要由丙烯、丙烷、 PO 和甲醇構(gòu)成，被返回第二冷凝器中。 2 步冷凝均用 0~15℃ 的水作冷媒，可回收大部分 PO，同時(shí)這種設(shè)置可大幅度節(jié)省能耗。汽提塔底部餾分 (11)主要由 PO、甲醇和少量水構(gòu)成，直接送入 PO 精制工序。預(yù)蒸發(fā)器的塔底餾分 (5)被分成 2股，其中物流 (12)被循環(huán)回環(huán)氧化反應(yīng)器，物流 (13)被送去 精制。優(yōu)選的方式是，使物流 (5)和 (11)分別在各自再沸器中部蒸發(fā)， 蒸發(fā)熱采用甲醇精制工藝中的蒸汽冷凝熱，蒸發(fā)部分再分別作為預(yù)蒸發(fā)器和汽提塔的熱源，這種設(shè)計(jì)可大幅度提高能量利用率并減少能耗。 上述物流 (11)被送入一個(gè)萃取蒸餾塔，該塔有 25~100 塊理論板，回流比1~4，分離級(jí)與回流比的乘積優(yōu)選在 75~125，用水作萃取劑。從塔底數(shù) 1/3總板數(shù)處引入物流 (11)，從 2/3總板數(shù)處引入水，從塔頂?shù)玫揭粋€(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞ % 的PO 餾分，經(jīng)進(jìn)一步精制后收集；塔底得到一個(gè)由甲醇和水組成的餾分，被送入甲醇回收工序。上述物流 (13)經(jīng)分離催化劑后送入甲醇蒸餾塔。在這里得到一個(gè)甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù) ≥95%的塔頂餾分和一個(gè)由高沸點(diǎn)雜質(zhì)及水組成的塔底餾分。該工藝用水作萃取劑，可節(jié)省分離萃取劑的步驟，同時(shí) PO 在熱負(fù)荷下的停留時(shí)間大大縮短，可減少副反應(yīng)的發(fā)生。 上述方法獲得的 PO 產(chǎn)品物流中通常含有質(zhì)量分?jǐn)?shù) ≥200106 的乙醛和甲酸甲酯等雜質(zhì)，它們必須被除去。 首先在一個(gè)管式反應(yīng)器中使粗 PO 與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %~2% 的 NaOH 水溶液在 20~100℃ 下反應(yīng) 1~30min，堿用量滿足 n(NaOH):n(甲酸甲酯 )=(~4):1，使甲酸甲酯水解為甲醛和甲醇，然后使混合物送入第二萃取蒸餾塔。萃取劑采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %~5%的肼水溶液，其用量滿足 m(水 ):m(甲醇 )=(~10):1， n(肼 ):n(乙醛 )=(~2):1。萃取劑從高于 PO 進(jìn)料點(diǎn)處加入蒸餾塔，兩者之間為萃取段，有 10~30塊理論板；提餾段有 10~30塊理論板；萃取劑進(jìn)料點(diǎn)到塔頂之間為精餾段，有 20~60塊理論板。精餾在 ~ MPa 下進(jìn)行，回流比優(yōu)選 1~5，從 塔頂可獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù) ≥% 的 PO，其中乙醛、甲醇和甲酸甲酯等雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均＜ 100106。塔底餾分與前述的預(yù)蒸發(fā)器的塔底餾分匯合后，送入甲醇回收段。由于萃取劑與乙醛等雜質(zhì)反應(yīng)極快，因此不會(huì)在精餾塔和再沸器中形成沉積物。 甲醇及甲氧基丙醇的回收 來(lái)自預(yù)蒸發(fā)器和萃取蒸餾塔底部的甲醇餾分在循環(huán)使用之前，也必須除去其中所含的雜質(zhì)。然而這些雜質(zhì)不能通過(guò)簡(jiǎn)單蒸餾的方法去除。通過(guò)使上述含甲醇混合物氫化，使其中難于分離的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于分離的化合物，如 H2O2 轉(zhuǎn)化為水、氫過(guò)氧化丙醇轉(zhuǎn)化為 1,2丙二醇、甲醛轉(zhuǎn)化為甲醇、乙醛轉(zhuǎn)化為乙醇、 1,1二甲氧基乙烷轉(zhuǎn)化為甲醇和乙醇等，然后再借助蒸餾，可很好地解決上述問(wèn)題。甲酸甲酯和二甲氧基甲烷雖然在氫化中不被轉(zhuǎn)化，但由于導(dǎo)致它們生成的中間體H2O2 被去除，使得這些雜質(zhì)不會(huì)在系統(tǒng)中積累。氫化工藝可間歇或連續(xù)，反應(yīng)器優(yōu)選噴淋床反應(yīng)器。氫化催化劑可用活性炭或金屬氧化物承載的稀有金屬或摻雜的雷尼鎳 (鈷 )，氫壓優(yōu)選在 3~5MPa，溫度優(yōu)選 100~150℃ 。氫化后，用酸使氫化產(chǎn)物 pH 值調(diào)節(jié)至＜ 7，再進(jìn)行蒸餾。 ，甲醇溶劑在循環(huán)使用前應(yīng)控制其中的有 機(jī)氮化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜ 50106，這可通過(guò)使上述氫化后的產(chǎn)物通過(guò)含有酸性離子交換劑的固定床來(lái)完成。通常有機(jī)氮含量可用總氮含量與無(wú)機(jī)氮含量的差值來(lái)表示，總氮含量根據(jù) Kjeldah定氮法測(cè)定，無(wú)機(jī)氮含量通過(guò)離子色譜測(cè)定。當(dāng)回收的甲醇溶劑經(jīng)過(guò)蒸餾步驟后，通?？烧J(rèn)為它不再含有除NH3 以外的無(wú)機(jī)氮化合物，此時(shí)測(cè)定 NH3 含量即可確定無(wú)機(jī)氮含量。在穩(wěn)態(tài)操作時(shí)，只需要在過(guò)程參數(shù)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量有機(jī)氮化合物含量。上述工藝得到的含甲醇餾分再經(jīng)過(guò)多級(jí)蒸發(fā)和向下流動(dòng)模式操作的蒸餾后，可得到幾乎不含水的甲醇，再使其循環(huán)回環(huán)氧化反應(yīng)器 ，或用于再生催化劑。 在回收甲醇后的廢水中還存在一些有用的化合物，如甲氧基丙醇等，從減少 “三廢 ”排放和提高原料利用率出發(fā)，應(yīng)對(duì)其予以回收。 4 主要 原料消耗 主要原材料消耗 序號(hào) 名 稱 單 位 消耗定額 1 丙烯，聚合級(jí) t 2 過(guò)氧化氫 ,100%計(jì) t 3 甲醇 t 5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 20萬(wàn)噸 /年環(huán)氧丙烷裝置的建設(shè)投資 166500萬(wàn)元，總投資 188700萬(wàn)元。項(xiàng)目建成后，正常年份可實(shí)現(xiàn)年銷售收入 247750萬(wàn)元，年利稅 49295萬(wàn)元，年利潤(rùn)額 36330萬(wàn)元，投資利稅率 %，投資利潤(rùn)率 %，投資回收期 （含建設(shè)期 3年） 。
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