Usine d'épichlorhydrine

L'épichlorhydrine est la matière première principale pour la production de résine époxy, ainsi qu'une matière première importante dans l'industrie chimique organique et un produit de l'industrie chimique fine. La production d'épichlorhydrine par la méthode du glycérol comprend principalement deux sections essentielles :

● Section de réaction de chloruration : le glycérol, en tant que matière première, réagit avec le gaz chlorure d'hydrogène en présence d'un catalyseur pour produire l'intermédiaire dichloropropanol.

● Section de saponification/cyclisation : le dichloropropanol subit une réaction de saponification avec une solution alcaline, éliminant le chlorure d'hydrogène pour former de l'épichlorhydrine par cyclisation.

L'ensemble du processus implique le recyclage des matériaux et le traitement des sous-produits, représentant un procédé continu et raffiné.

Analyse en trois étapes

Étape 1 : Section de chloruration – Génération de l'intermédiaire

● Matières d'entrée : glycérol, catalyseur, gaz chlorure d'hydrogène.

● Unité principale : le réacteur de chloruration, où se déroule la réaction de chloruration catalytique.

● Étape clé : Le mélange issu de la réaction entre dans la colonne de récupération de HCl, où le gaz chlorure d'hydrogène non réagi est séparé et recyclé vers le réacteur, améliorant ainsi l'utilisation des matières premières.

● Flux de sortie : L'azéotrope dichloropropanol/eau est produit et envoyé vers la section suivante.

Étape 2 : Section de saponification/cyclisation – Formation du produit

● Matériaux d'entrée : Dichloropropanol provenant de la première section, solution alcaline.

● Unité principale : La colonne de distillation réactive de saponification. Il s'agit d'une unité clé où la réaction et la séparation se produisent simultanément. Le dichloropropanol réagit avec l'alcali, et l'épichlorhydrine formée est continuellement vaporisée en raison de son faible point d'ébullition.

● Flux de sortie :

Haut de colonne : Un mélange d'épichlorhydrine brute et d'eau est obtenu.

Bas de colonne : Une eau usée chargée en sel est évacuée et envoyée pour traitement.

Étape 3 : Section de purification du produit – Affinage
Il s'agit d'une série de colonnes de distillation conçues pour éliminer l'eau et les impuretés du produit brut, produisant un produit final de haute pureté.

● Colonne de distillation azéotropique : sépare l'eau du produit brut, produisant de l'épichlorhydrine brute avec une teneur en eau très faible.

● Colonne des légères : élimine les impuretés légères ayant un point d'ébullition inférieur à celui de l'épichlorhydrine.

● Colonne de produit : fonctionne sous vide poussé afin d'éliminer les impuretés plus lourdes et à haut point d'ébullition.

● Produit final : de l'épichlorhydrine finie de haute pureté est obtenue sous forme de produit latéral ou de produit de tête à partir de la Colonne de produit.

Caractéristiques techniques

● Réaction de chloruration catalytique : le cœur de ce procédé réside dans la réaction en phase gaz-liquide entre le glycérol et le chlorure d'hydrogène en présence d'un catalyseur dédié (par exemple, des acides carboxyliques ou des esters) permettant de produire directement du dichloropropanol. Le choix du catalyseur est essentiel pour atteindre une sélectivité et une conversion élevées.

● Technologie de distillation réactive : À l'étape de saponification, la réaction (cyclisation du dichloropropanol) et la séparation du produit (époxychlorhydrine) ont lieu simultanément dans la même unité — la colonne de distillation réactive. Cette approche contourne les limitations d'équilibre chimique, améliore l'efficacité de la réaction et réduit la consommation d'énergie.

● Recyclage du HCl : Le gaz chlorure d'hydrogène en excès provenant de la réaction de chloruration est capté par un système de récupération dédié et recyclé vers le réacteur. Cela améliore considérablement l'économie atomique, réduit la consommation de matières premières et diminue la production d'acide résiduaire.

● Distillation azéotropique pour la purification : Le procédé implique la séparation de plusieurs azéotropes (par exemple, dichloropropanol-eau, époxychlorhydrine-eau). Cela nécessite une séquence soigneusement conçue d'étapes de distillation azéotropique afin de déshydrater les flux et obtenir des produits de haute pureté.

● Flexibilité des matières premières : Le procédé peut utiliser du glycérol brut provenant de la production de biodiesel, qui nécessite généralement un prétraitement, mais réduit ainsi la dépendance au glycérol raffiné plus coûteux, améliorant ainsi l'économie du procédé.

Les principaux avantages

● Performance environnementale exceptionnelle : C'est son avantage le plus marquant. Comparé au procédé traditionnel au chlorhydrine, il n'utilise pas de gaz de chlore, réduit la production d'eaux usées d'environ 90 % et génère des eaux usées exemptes de chlorures organiques persistants, ce qui facilite leur traitement. Il évite également la production de grandes quantités de boues de chlorure de calcium.

● Haute économie atomique : Les trois atomes de carbone de la molécule de glycérol sont intégrés dans le produit final, et l'utilisation de HCl est très élevée, ce qui s'aligne sur les principes de la chimie verte.

● Flux de procédé relativement court : La production directe du dichloropropanol à partir du glycérol implique moins d'étapes que le procédé au chlorhydrine à partir du propylène. Le flux de procédé est plus compact, et l'investissement en capital est relativement moindre.

● Utilisation de ressources renouvelables : L'utilisation du glycérol issu de la biomasse comme matière première réduit la dépendance aux matières premières fossiles (propylène), offrant des avantages en matière de durabilité.

● Conditions de réaction plus douces : Les principales réactions se déroulent à température et pression modérées, ce qui assure une sécurité opérationnelle accrue.

Spécification du produit

Épichlorhydrine (ECH)

Spécification du produit Épichlorhydrine (ECH)