CN103641799B - 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺 - Google Patents

一种环氧丙烷烧碱皂化工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103641799B
CN103641799B CN201310642632.3A CN201310642632A CN103641799B CN 103641799 B CN103641799 B CN 103641799B CN 201310642632 A CN201310642632 A CN 201310642632A CN 103641799 B CN103641799 B CN 103641799B
Authority
CN
China
Prior art keywords
caustic soda
saponification
tower
propylene
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310642632.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103641799A (zh
Inventor
强爱红
朱汉巍
李林
李彦芬
王屹亮
梁军湘
杨克俭
李勇
王绍伟
张媛
张舜光
马国栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Tianchen Engineering Corp
Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd
Original Assignee
China Tianchen Engineering Corp
Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Tianchen Engineering Corp, Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd filed Critical China Tianchen Engineering Corp
Priority to CN201310642632.3A priority Critical patent/CN103641799B/zh
Publication of CN103641799A publication Critical patent/CN103641799A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103641799B publication Critical patent/CN103641799B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/24—Synthesis of the oxirane ring by splitting off HAL—Y from compounds containing the radical HAL—C—C—OY
    • C07D301/26—Y being hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/04—Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型环氧丙烷烧碱皂化工艺，烧碱采用两级进料方式，一部分烧碱溶液先进入预混器与氯丙醇溶液混合进行中和反应，另一部分烧碱溶液再进入混合器中与中和后的氯丙醇溶液混合，然后进入皂化塔进行皂化反应。皂化塔改为填料塔，同时塔型式及材质也做相应改变。本发明的新型环氧丙烷烧碱皂化工艺，以烧碱作为皂化剂，烧碱溶液采用分级进料方式与氯丙醇溶液混合后进入特制的皂化塔，从塔底通入蒸汽汽提出环氧丙烷，并且皂化塔使用填料塔，同时优化塔型式及材质。该工艺可大幅提高原料转化率及产品收率，塔顶可得到高纯度的粗环氧丙烷，同时塔底废水的COD值也大幅降低。

Description

一种环氧丙烷烧碱皂化工艺
技术领域
本发明属于环氧丙烷生产工艺领域，特别涉及一种以氯丙醇为原料、烧碱为皂化剂制取环氧丙烷的生产工艺。
背景技术
目前我国的环氧丙烷生产绝大部分采用氯醇法生产工艺，传统的氯醇法环氧丙烷生产工艺是以氢氧化钙作为皂化剂，生产中产生大量废渣和有机氯化物污水，严重污染环境，国家发改委《产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正)》已将氯醇法环氧丙烷生产列入“限制类”。
中国专利201210386314.0公开了一种以烧碱为皂化剂生产环氧丙烷的方法，该方法是以丙烯、氯气、烧碱为原料，丙烯和氯气发生氯醇化，生成氯丙醇，氯丙醇再与皂化剂烧碱发生皂化反应，生成环氧丙烷，产生的皂化废水经处理后作化盐用水用于氨碱法纯碱生产，该方法可实现废水的零排放，实现清洁生产及资源的循环利用，但该专利对皂化工序并没有披露得特别详尽，仅公开了一些基本参数范围，从结果参数来看，该工艺存在流程简单，塔顶环氧丙烷收率低以及皂化废水COD值高等问题。
另外，采用烧碱做皂化剂的皂化工艺，由于烧碱碱性高，存在反应速度快，反应剧烈不易控制的问题，会造成皂化塔内温度压力参数波动较大，反应不稳定，原料转化率低；同时由于反应速度快，生成的环氧丙烷不能及时被蒸汽汽提，在碱性条件下会发生副反应，降低产品收率。传统氯醇法使用氢氧化钙做皂化剂，皂化塔采用筛板塔，分离效率低，改用烧碱做皂化剂后，皂化反应生成的氯化钠腐蚀性严重，皂化塔使用寿命大幅降低。
发明内容
发明的目的是克服现有技术中环氧丙烷收率低及设备使用寿命低的问题，开发一种环氧丙烷烧碱皂化工艺，该工艺采用烧碱分级进料方法，皂化塔使用填料塔，有效的解决了皂化反应剧烈、反应参数波动大、原料转化率低、产品收率低和设备腐蚀严重的问题。
为解决上述技术问题，本发明的新型环氧丙烷烧碱皂化工艺如下：
烧碱采用两级进料方式，一部分烧碱溶液先进入预混器与氯丙醇溶液混合进行中和反应，另一部分烧碱溶液再进入混合器中与中和后的氯丙醇溶液混合，然后进入皂化塔进行皂化反应。第一级进料中氢氧化钠加入为中和氯丙醇溶液中的盐酸，第二级进料中氢氧化钠加入为与氯丙醇发生皂化反应。第一级烧碱进料量微过量，第二级烧碱进料量过量。氯丙醇溶液中主要含有氯丙醇及等摩尔的盐酸，中和反应及皂化反应都为放热反应，但中和反应速率要快于皂化反应。因此，烧碱溶液分级加入可降低反应剧烈程度，使皂化塔内的皂化反应在温和条件下发生，皂化塔操作参数更稳定。
优选的，烧碱溶液浓度为8％～20wt％；更优选的为8％～15wt％；
优选的，第一级烧碱进料量按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.0～1.1:1与氯丙醇溶液混合，第二级烧碱进料量按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.0～1.2:1。
优选的，皂化塔反应温度控制在60～85℃，皂化塔顶压力控制为45～60kPa绝对压力。
经过检测，汽提后塔顶可得到95～98wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.1％～0.5wt％，氯化钠含量为3.2～4.0wt％，COD值为700～1000ppm。
进一步，皂化塔改为填料塔，同时塔型式及材质也做相应改变。
氯醇法工艺使用石灰乳做皂化剂，由于石灰溶解度低，溶液含较多石灰渣等固体，故皂化塔需采用大孔径筛板塔，防止塔内发生堵塞。选用烧碱做皂化剂后，由于溶液中不含不溶物等固体杂质，故皂化塔可采用分离效率高的填料塔，选用耐腐性的填料，可大幅提高皂化塔的分离效率，塔顶得到高含量的粗环氧丙烷。
由于皂化废水中氯化钠含量为3.2～4.0wt％，腐蚀性较强，填料优选316L不锈钢θ网环或阶梯环，采用散堆填料方式；塔材质优选不锈钢，可有效降低皂化废水对设备的腐蚀，提高设备的强度及使用寿命，同时兼顾设备投资的问题。
更进一步，塔进料位置设塔上部及中部两个位置，并且可在反应过程中根据气提情况随时调节进料位置，保证更高的环氧丙烷收率。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明的新型环氧丙烷烧碱皂化工艺，以烧碱作为皂化剂，烧碱溶液采用分级进料方式与氯丙醇溶液混合后进入特制的皂化塔，从塔底通入蒸汽汽提出环氧丙烷，并且皂化塔使用填料塔，同时优化塔型式及材质。该工艺可大幅提高原料转化率及产品收率，塔顶可得到高纯度的粗环氧丙烷，同时塔底废水的COD值也大幅降低。
附图说明
图1是本发明的环氧丙烷烧碱皂化工艺工艺流程图。
图2是本发明实施例一蒸汽汽提后塔顶得到的粗环氧丙烷的色谱图。
图3是本发明实施例二蒸汽汽提后塔顶得到的粗环氧丙烷的色谱图。
图4是本发明实施例三蒸汽汽提后塔顶得到的粗环氧丙烷的色谱图。
图5是本发明实施例四蒸汽汽提后塔顶得到的粗环氧丙烷的色谱图。
图6是本发明实施例五蒸汽汽提后塔顶得到的粗环氧丙烷的色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例一
将含氯丙醇为3.76wt％的溶液与10wt％的第一级烧碱溶液按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.05:1混合，10wt％的第二级烧碱溶液按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.05:1与第一级混合液混合后送入皂化塔内，皂化塔材质为不锈钢，采用阶梯环散堆填料，混合液从塔中部进料，皂化反应温度控制在60℃，皂化塔压力为50Pa绝对压力。蒸汽汽提后塔顶可得到95wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.20wt％，氯化钠含量为3.5wt％，COD值为1000ppm。
实施例二
将含氯丙醇为3.76wt％的溶液与13wt％的第一级烧碱溶液按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.1:1混合，13wt％的第二级烧碱溶液按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.1:1与第一级混合液混合后送入皂化塔内，皂化塔材质为不锈钢，采用316L不锈钢θ网环散堆填料，混合液从塔上部进料，皂化反应温度控制在80℃，皂化塔压力为60kPa绝对压力。蒸汽汽提后塔顶可得到96wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.35wt％，氯化钠含量为3.7wt％，COD值为900ppm。
实施例三
将含氯丙醇为3.76wt％的溶液与15wt％的第一级烧碱溶液按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.05:1混合，15wt％的第二级烧碱溶液按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.1:1与第一级混合液混合后送入皂化塔内，皂化塔材质为不锈钢，采用316L不锈钢θ网环散堆填料，混合液从塔上部进料，皂化反应温度控制在80℃，皂化塔压力为60kPa绝对压力。蒸汽汽提后塔顶可得到98wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.30wt％，氯化钠含量为3.8wt％，COD值为700ppm。
实施例四
将含氯丙醇为3.76wt％的溶液与15wt％的第一级烧碱溶液按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.1:1混合，15wt％的第二级烧碱溶液按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.05:1与第一级混合液混合后送入皂化塔内，皂化塔材质为不锈钢，采用316L不锈钢θ网环散堆填料，混合液从塔上部进料，皂化反应温度控制在70℃，皂化塔压力为55kPa绝对压力。蒸汽汽提后塔顶可得到96wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.25wt％，氯化钠含量为3.8wt％，COD值为900ppm。
实施例五
将含氯丙醇为3.76wt％的溶液与13wt％的第一级烧碱溶液按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.1:1混合，13wt％的第二级烧碱溶液按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.1:1与第一级混合液混合后送入皂化塔内，皂化塔材质为不锈钢，采用316L不锈钢θ网环散堆填料，混合液从塔中部进料，皂化反应温度控制在80℃，皂化塔压力为50kPa绝对压力。蒸汽汽提后塔顶可得到95wt％的粗环氧丙烷，塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.40wt％，氯化钠含量为4.0wt％，COD值为1000ppm。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种环氧丙烷烧碱皂化工艺，其特征在于：烧碱采用两级进料方式，一部分烧碱溶液先进入预混器与氯丙醇溶液混合进行中和反应，另一部分烧碱溶液再进入混合器中与中和后的氯丙醇溶液混合，然后进入皂化塔进行皂化反应；第一级烧碱进料量按照氢氧化钠/盐酸摩尔比为1.0～1.1:1与氯丙醇溶液混合，第二级烧碱进料量按照氢氧化钠/氯丙醇摩尔比为1.0～1.2:1与氯丙醇溶液混合；所述烧碱溶液浓度为13％～15wt％，皂化塔反应温度控制在60～85℃，皂化塔顶压力控制为45～60kPa绝对压力；皂化塔塔顶得到95～98wt％的粗环氧丙烷；皂化塔塔底皂化废水中氢氧化钠含量为0.1％～0.5wt％，氯化钠含量为3.2～4.0wt％，COD值为700～1000ppm；皂化塔为填料塔。
2.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷烧碱皂化工艺，其特征在于：填料塔中填料为316L不锈钢θ网环或阶梯环，采用散堆填料方式。
3.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷烧碱皂化工艺，其特征在于：填料塔中塔进料位置设塔上部及中部两个位置，并且可在反应过程中根据气提情况随时调节进料位置。
CN201310642632.3A 2013-12-02 2013-12-02 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺 Active CN103641799B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310642632.3A CN103641799B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310642632.3A CN103641799B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103641799A CN103641799A (zh) 2014-03-19
CN103641799B true CN103641799B (zh) 2015-10-28

Family

ID=50247124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310642632.3A Active CN103641799B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103641799B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104529948A (zh) * 2014-12-25 2015-04-22 中国天辰工程有限公司 一种石灰乳分级皂化的生产方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113746A (en) * 1975-12-09 1978-09-12 Osaka Soda Co., Ltd. Process for continuous production of epichlorohydrin
CN101168534A (zh) * 2007-08-22 2008-04-30 天津大沽化工股份有限公司 化工生产所用预中和装置
CN101367779A (zh) * 2008-10-09 2009-02-18 锦化化工集团氯碱股份有限公司 氯醇化法环氧丙烷联产白碳黑的生产装置和方法
CN102241647A (zh) * 2011-05-24 2011-11-16 淄博永大化工有限公司 一种环氧丙烷的制备工艺
CN102952101A (zh) * 2012-10-12 2013-03-06 山东海化集团有限公司 一种烧碱皂化法制环氧丙烷的生产工艺
CN103044359A (zh) * 2013-01-30 2013-04-17 淄博永大化工有限公司 一种两步萃取法生产环氧丙烷的制备工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113746A (en) * 1975-12-09 1978-09-12 Osaka Soda Co., Ltd. Process for continuous production of epichlorohydrin
CN101168534A (zh) * 2007-08-22 2008-04-30 天津大沽化工股份有限公司 化工生产所用预中和装置
CN101367779A (zh) * 2008-10-09 2009-02-18 锦化化工集团氯碱股份有限公司 氯醇化法环氧丙烷联产白碳黑的生产装置和方法
CN102241647A (zh) * 2011-05-24 2011-11-16 淄博永大化工有限公司 一种环氧丙烷的制备工艺
CN102952101A (zh) * 2012-10-12 2013-03-06 山东海化集团有限公司 一种烧碱皂化法制环氧丙烷的生产工艺
CN103044359A (zh) * 2013-01-30 2013-04-17 淄博永大化工有限公司 一种两步萃取法生产环氧丙烷的制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘国昌等.填料塔设计.《化工设备设计》.北京市：清华大学出版社,1996,第130-135页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103641799A (zh) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102952101B (zh) 一种烧碱皂化法制环氧丙烷的生产工艺
CN105060545A (zh) 一种软化处理燃煤电厂脱硫废水的系统及方法
CN108862717B (zh) 一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法
CN102039197A (zh) 一种无定形硅铝及其制备方法
CN106957283B (zh) 一种单酸法丙烯氯醇化制环氧丙烷生产工艺
CN101993085B (zh) 一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法
CN104071995A (zh) 一种赤泥在线综合处理方法
CN110127725A (zh) 拜耳法赤泥的脱碱方法
CN102211782B (zh) 一种无机氟化物生产过程副产硅氟化钠的处理方法
CN103641799B (zh) 一种环氧丙烷烧碱皂化工艺
CN101121534B (zh) 氨碱法母液蒸馏塔防结疤的方法
CN102275958A (zh) 利用硫酸镁原料制备氢氧化镁的方法
CN113274865A (zh) 一种四氯化钛尾气的处理系统和方法
CN108191105A (zh) 一种氯化尾气淋洗废水的树脂净化处理方法
CN108079771A (zh) 氯化尾气的吸收处理方法
CN102745841B (zh) 一种褐藻化工废钙水新型循环回用工艺
CN107602394A (zh) 双极膜电渗析制备n,n,n‑三甲基‑1‑金刚烷基氢氧化铵的方法
CN105621457A (zh) 氢氧化钠再生循环方法
CN203582470U (zh) 一种次氯酸钙的生产系统
CN102008881A (zh) 一种除去工业废气中二氧化碳的方法
CN101885504A (zh) 一种用电石渣生产低浓度液体氢氧化钠联产碳酸钙的方法
CN103130195B (zh) 一种以硫脲废渣和炼厂酸性气为原料生产硫氢化钠的方法
CA3031762C (en) Process for removing silica from produced water and other wastewater streams
CN109369575A (zh) 一种烧碱皂化法制环氧丙烷的清洁生产方法
CN204778994U (zh) 甲硫醇钠废液副产硫氢化钠装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant