Postrojenje za epiklorhidrin

Epiklorohidrin je glavna sirovina za proizvodnju epoksidnih smola, kao i važna sirovina u organskoj kemijskoj industriji i proizvod u finoj kemijskoj industriji. Proizvodnja epiklorohidrina metodom glicerola uključuje dvije ključne faze:

● Dio za hlorinaciju: sirovina glicerol reagira s plinovitim klorovodikom u prisutnosti katalizatora, stvarajući međuproizvod dikhloropropanol.

● Dio za saponoifikaciju/ciklizaciju: Dikhloropropanol podvrgava se saponoifikacijskoj reakciji s lužnatim otopinama, pri čemu se odvaja klorovodik i nastaje epiklorohidrin ciklizacijom.

Cijeli proces uključuje reciklažu materijala i obradu nusproizvoda, što predstavlja kontinuirani, precizni postupak.

Razgradnja trostupanjskog procesa

Korak 1: Dio za hlorinaciju – Stvaranje međuproizvoda

● Ulazne sirovine: Glicerol, katalizator, plin klorovodik.

● Ključna jedinica: Reaktor za hlorinaciju, u kojem se odvija katalitička reakcija hloriranja.

● Ključni korak: Smjesa iz reakcije ulazi u stupac za oporavak HCl-a, gdje se neizravani klorovodik odvaja i reciklira natrag u reaktor, čime se poboljšava iskorištaj sirovina.

● Izlazni tok: Proizvodi se azeotrop dikloropropanola/vode koji se šalje na sljedeći dio procesa.

Korak 2: Dio za saponifikaciju/ciklizaciju – Stvaranje proizvoda

● Ulazne sirovine: Dikloropropanol iz prvog dijela, lužnata otopina.

● Osnovna jedinica: Reaktivni destilacijski stupac za saponifikaciju. To je ključna jedinica u kojoj se reakcija i separacija istovremeno odvijaju. Dikloropropanol reagira s lužinom, a nastali epiklorhidrin kontinuirano isparava zbog svoje niske vrelišne točke.

● Izlazni tokovi:

Destilat stupca: Dobije se smjesa sirovog epiklorhidrina i vode.

Ostatak stupca: Odvaja se otpadna voda koja sadrži soli i šalje se na obradu.

Korak 3: Dio za čišćenje proizvoda – Rafinacija
Ovo je serija destilacijskih stupova dizajniranih za uklanjanje vode i nečistoća iz sirovog proizvoda, čime se dobiva konačni proizvod visoke čistoće.

● Azeotropni destilacijski stup: Odvaja vodu od sirovog proizvoda, dajući sirovi epiklorhidrin s vrlo niskim sadržajem vode.

● Stup za lake komponente: Uklanja lake nečistoće s nižom točkom vrelišta od epiklorhidrina.

● Proizvodni stup: Radi pod visokim vakuumom kako bi uklonio teže, visokovreljive nečistoće.

● Konačni proizvod: Dobiva se epiklorhidrin visoke čistoće kao bočni tok ili gornji proizvod iz Proizvodnog stupa.

Tehničke značajke

● Katalitička kloracija: Središte ovog procesa je reakcija u plinasto-tekućoj fazi između glicerola i klorovodične kiseline u prisutnosti posebnog katalizatora (npr. karboksilnih kiselina ili estera) radi izravne proizvodnje diklorpropanola. Odabir katalizatora ključan je za postizanje visoke selektivnosti i konverzije.

● Tehnologija reaktivne destilacije: U koraku saponifikacije, reakcija (ciklizacija dikloropropanola) i odvajanje proizvoda (epihlorhidrin) odvijaju se istovremeno u istoj jedinici — koloni za reaktivnu destilaciju. Ovaj pristup omogućuje prekoračenje ograničenja kemijske ravnoteže, poboljšava učinkovitost reakcije i smanjuje potrošnju energije.

● Recikliranje HCl-a: Višak plina klorovodične kiseline iz reakcije kloriranja hvata se posebnim sustavom za povrat i vraća u reaktor. To znatno poboljšava atomsku ekonomiju, smanjuje potrošnju sirovina te smanjuje nastajanje otpadne kiseline.

● Azeotropna destilacija za čišćenje: Proces uključuje odvajanje nekoliko azeotropa (npr. dikloropropanol-voda, epihlorhidrin-voda). To zahtijeva pažljivo osmišljen niz koraka azeotropne destilacije kako bi se dehidrirali tokovi i dobili visokokvalitetni proizvodi.

● Fleksibilnost sirovine: Proces može koristiti sirovi glicerol dobiven iz proizvodnje biodizela, koji obično zahtijeva prethodnu obradu, ali smanjuje ovisnost o skupljem rafiniranom glicerolu, čime se poboljšavaju ekonomski pokazatelji procesa.

Ključne prednosti

● Izuzetan ekološki učinak: Ovo je njegova najznačajnija prednost. U usporedbi s tradicionalnim klorohidrinskim procesom, ne koristi klorov plin, smanjuje stvaranje otpadnih voda otprilike za 90% i proizvodi otpadne vode koje ne sadrže trajne organske kloride, što ih čini lakšima za obradu. Također se izbjegava nastajanje velikih količina mulja kalcijevog klorida.

● Visok atomski učinak: Sva tri ugljikova atoma u molekuli glicerola ugrađena su u gotov proizvod, a iskorištenje HCl-a je vrlo visoko, što je u skladu s načelima zelene kemije.

● Relativno Kraći Tok Procesa: Izravna proizvodnja dikloropropanola iz glicerola uključuje manje koraka u odnosu na klorohidrinski proces koji polazi od propilena. Tok procesa je kompaktniji, a ulaganje kapitala je relativno niže.

● Iskorištavanje Obnovljivih Sirovina: Korištenje glicerola dobivenog iz biomase kao sirovine smanjuje ovisnost o sirovinama temeljenima na fosilnom gorivu (propilen), čime se ostvaruju prednosti u pogledu održivosti.

● Blaže Reakcijske Uvijete: Glavne reakcije odvijaju se pri umjerenim temperaturama i tlakovima, što rezultira većom sigurnošću u radu.

Tehničke specifikacije proizvoda

Epiklorhidrin (ECH)

Specifikacija proizvoda epiklorhidrina (ECH)