Завод за епихлорхидрин

Епихлорхидринът е основно суровинно вещество за производството на епоксидни смоли, както и важно суровинно вещество в органичната химическа промишленост и продукт в прецизната химическа промишленост. Производството на епихлорхидрин чрез глицеролен метод включва предимно две основни секции:

● Секция за хлориране: суровинният глицерол реагира с газообразен хлороводород в присъствието на катализатор, за да се получи междинният продукт дихлорпропанол.

● Секция за осапунване/циклизация: дихлорпропанолът подлага на реакция на осапунване с алкално разтвор, при което се отделя хлороводород и се образува епихлорхидрин чрез циклизация.

Целият процес включва рециклиране на материали и обработка на странични продукти, като представлява непрекъснат и прецизен процес.

Разделение на триетапния процес

Стъпка 1: Секция за хлориране – Получаване на междинния продукт

● Входни материали: глицерол, катализатор, газообразен хлороводород.

● Основен агрегат: реактор за хлориране, в който протича каталитичната реакция на хлориране.

● Ключов етап: Смесътa от реакцията постъпва в колоната за възстановяване на HCl, където неизреагиралият хлороводороден газ се отделя и рециклира обратно към реактора, което подобрява използването на суровините.

● Изходящ поток: Получава се азеотропна смес от дихлорпропанол/вода, която се изпраща към следващия участък.

Етап 2: Участък за сапонификация/циклизация – Формиране на продукта

● Входни материали: Дихлорпропанол от първия участък, алкално разтвор.

● Основен агрегат: Колона за реактивна дестилация при сапонификация. Това е ключов агрегат, в който реакцията и разделянето протичат едновременно. Дихлорпропанолът реагира с алкала, а получената епихлорхидрин непрекъснато се изпарява поради ниската си точка на кипене.

● Изходящи потоци:

Дистилат от колоната: Получава се смес от суров епихлорхидрин и вода.

Остатък от колоната: Отпадни води, съдържащи соли, се отвеждат и изпращат за обработка.

Етап 3: Участък за пречистване на продукта – Рафиниране
Това е серия от дестилационни колони, проектирани за премахване на вода и примеси от суровия продукт, като се получава крайният продукт с висока чистота.

● Азеотропна дестилационна колона: Разделя водата от суровия продукт и произвежда суров епиходлохидрин с много ниско съдържание на вода.

● Колона за леки фракции: Премахва леки примеси с по-ниска точка на кипене в сравнение с епиходлохидрина.

● Продуктова колона: Работи при висок вакуум, за да премахне по-тежки примеси с висока точка на кипене.

● Краен продукт: Получава се високочист крайният епиходлохидрин като страничен поток или горен продукт от Продуктовата колона.

Технически характеристики

● Каталитично хлориране: Основата на този процес е газово-течна реакция между глицерол и хлороводород в присъствието на специализиран катализатор (напр. карбоксилни киселини или естери), при която директно се получава дихлорпропанол. Изборът на катализатор е от решаващо значение за постигане на висока селективност и конверсия.

● Реактивна дестилационна технология: На стъпката на сапонификация реакцията (циклизация на дихлоропропанол) и разделянето на продукта (епихлорхидрин) протичат едновременно в един и същ агрегат — реактивната дестилационна колона. Този подход преодолява ограниченията от химично равновесие, подобрява ефективността на реакцията и намалява енергийното потребление.

● Рециклиране на HCl: Излишният газовиден водороден хлорид от реакцията на хлориране се улавя чрез специална система за възстановяване и се връща обратно към реактора. Това значително подобрява атомната икономика, намалява консумацията на суровини и образуването на отпадъчни киселини.

● Азеотропна дестилация за пречистване: Процесът включва разделяне на няколко азеотропни смеси (напр. дихлоропропанол-вода, епихлорхидрин-вода). Това изисква внимателно проектирана последователност от стъпки за азеотропна дестилация, за да се извади водата от потоците и да се получат високочисти продукти.

● Гъвкавост на суровината: Процесът може да използва неочистен глицерол от производството на биодизел, който обикновено изисква предварителна обработка, но намалява зависимостта от по-скъпия рафиниран глицерол, което подобрява икономическите показатели на процеса.

Ключови предимства

● Изключителна екологична ефективност: Това е най-значимото му предимство. В сравнение с традиционния хлорхидринов процес, той не използва хлорен газ, намалява образуването на отпадъчни води с приблизително 90% и произвежда отпадъчни води, свободни от устойчиви органични хлориди, което улеснява пречистването им. Освен това избягва производството на големи количества калциево-хлориден шлам.

● Висока атомна икономичност: И трите въглеродни атома от молекулата на глицерола се включват в крайния продукт, а усвояването на HCl е много високо, което отговаря на принципите на зелената химия.

● Относително кратка технологична схема: директното производство на дихлорпропанол от глицерол включва по-малко стъпки в сравнение с хлорхидриновия процес, започващ от пропилен. Технологичният поток е по-компактен, а капиталовите разходи са относително по-ниски.

● Използване на възобновяеми ресурси: Употребата на глицерол от биомаса като суровина намалява зависимостта от суровини на петролна основа (пропилен), което осигурява предимства за устойчивото развитие.

● По-умерени условия на реакция: Основните реакции протичат при умерена температура и налягане, което осигурява по-висока експлоатационна безопасност.

Спецификация на продукта

Епихлорхидрин (ECH)

Спецификация на продукта Епихлорхидрин (ECH)