环氯项目建议.docVIP

前言 环氧氯丙烷（Epichlorohydrin）又名表氯醇，1-氯-2、3-环氧丙烷，氯甲代氧丙环。简称ECH。分子式C3H5Cl。外观为无色、易燃、挥发性液体，具有与氯仿相似的刺激性气味。环氧氯丙烷分子结构中具有不对称碳原子，一般以含有等量右旋和左旋结构的外消旋化合物的形式存在。能与乙醇、乙醚、氯仿、三氧乙烯、四氯化碳混溶。微溶于水，能与多种有机溶剂混溶，并可与多种有机液体形成共沸物。? 环氧氯丙烷是有机化工领域重要的原料及中间体，除了大量应用在环氧树脂制造中之外，在合成甘油、氯醇橡胶、阻燃不饱和树脂、离子交换树脂、环氧活性稀释剂、水质凝聚剂、木材防腐剂、纸基增强剂、电镀液等制备过程中也需要使用。 环氧氯丙烷是1854年由Berthelot以盐酸处理粗甘油然后用液碱水解时首先发现的。1856年他与Luca等又自甘油与三氧化磷的反应产品中分离得到这一化合物。Reboul由二氯丙醇以苛性碱水解直接合成环氧氯丙烷后，1948年美国壳牌公司建成第一座合成甘油生产工厂，环氧氯丙烷作为壳牌法合成甘油过程的中间体，开始大规模工业生产。?20世纪60年代后，由于环氧树脂的生产发展需要，开始以氯丙烯为原料经二氯丙醇皂化的方法作为主要产品在美国、日本、中国、欧洲相继建造了生产装置。目前，国内环氧氯丙烷的生产能力60多万吨/年除扬农集团6万吨/年外，其小规模的间歇法小厂。由于所用甘油来自生物柴油的副产，和传统的丙烯高温氯化法及乙酸丙烯酯法比，工艺描述 1.1 总论 该工厂旨在使用宁波和盛自有革新技术ECH-EF来生产环氧氯丙烷，工厂规模为3万吨/年。 传统的ECH工艺由壳牌发展的，当时是作为合成甘油的中间体。 最早商业化规模生产ECH是于1948年在美国实现的。 该工艺利用丙烯和氯气作为原材料，到现在也是世界上生产ECH的主流工艺。 该工艺包括三个主要反应步骤： 在高温下丙烯氯化，生成氯丙烯。 氯醇化步骤，氯丙烯和次氯酸反应，于水相中生成二氯丙醇。 皂化反应，在反应塔内，二氯丙醇在碱性条件下（氢氧化钙或氢氧化钠）通过造化反应生成ECH。 世界范围内生产环氧氯丙烷，目前超过90％还是采用传统工艺，但该工艺有以下缺点： 非常高的氯气消耗。 反应的总收率低，并伴有大量的有机副产。 能量消耗大。 产生大量的废水。 投资大。 传统ECH工艺不能认为是环境友好的 由于政府的支持和国际油价的上升，目前生物柴油工业繁荣发展，由此带来大量的低价甘油。目前传统工艺原料的高价，及甘油的低价，由此可见利用ECH合成甘油已不再经济，相反建议由甘油作为原料，通过甘油二氯丙醇作为中间体来生产ECH。 甘油生产环氧氯丙烷的新工艺（GTE）仅包含如下两个反应步骤： 甘油二氯丙醇化反应，由甘油和干氯化氢反应生成二氯丙醇。 皂化反应，在反应塔内生成ECH，这与传统工艺相似。 由甘油和氯化氢在乙酸催化下生成二氯丙醇，该制备最早于19世纪中期首次报道。在二战前，由甘油合成二氯丙醇的研究不断发展，并且不断有论文和专利发表。 后来由于甘油在那相对ECH很贵，所以由甘油生产ECH的工艺已不再经济了，并在半个世纪的时间内不再研究。 现在，随着市场状况的颠倒，植物油生产生物柴油的生产不断扩大，世界范围内对合成二氯丙醇的老工艺开始认为有利润了。 两个世界领先的ECH生产商，美国的DOW和欧洲的SOLVAY，尽管甘油合成二氯丙醇的化学机理大家都知道了超过一个世纪了，然而它们还是发展了自己的GTE工艺。 宁波和盛，在该领域进行并工艺，称它ECH-EF(环氧氯丙烷环境友好)，一些初步特征在该建议书中已描述。 宁波和盛的ECH-EF工艺的主要优点正是上述的传统ECH工艺缺点的补充，具体如下： 不消耗昂贵的原料（丙烯和氯气） 反应收率高，有机副产非常少 公用工程消耗低，特别是电耗（不需丙烯压缩机） 废水量少 工厂投资低 安全性强 该工厂将包括宁波和盛提供的工艺单元： 氯醇化单元，甘油和氯化氢反应生成二氯丙醇 皂化单元，二氯丙醇与石灰乳反应生成ECH初品 提纯单元，在该单元生产高纯度ECH 1.2工艺特征 宁波和盛技术ECH-EF原理在下文中阐述。 1.2.1 单元1– 氯醇化单元 ① 基本原理 液体甘油和气态氯化氢在80～140℃温度和低压力条件下，由催化剂催化，生成二氯丙醇，反应式如下：： CH2OH-CHOH-CH2OH + 2HCl → CH2Cl-CHOH-CH2Cl +2H2O 反应中1,2和1,3二氯丙醇都有生成，但后者占绝对优势。 该反应由两步组成，第一步由1摩尔HCl合成得到甘油单氯醇，第二步是甘油单氯醇与另1摩尔HCl反应。 反应放热计算值为16.9Kcal/mole。 ② 反应收率 反应除了中间产品（甘油单氯醇）存在外，反应产物包括聚甘油氯醇和有机酸催化剂与甘油的酯