Epiklorhidrin üzem

Az epiklórhidrin az epoxi gyanta előállításának fő nyersanyaga, valamint fontos alapanyag a szerves kémiai iparban és termék a finomkémiai iparban. Az epiklórhidrin előállítása glicerin módszerrel elsősorban két alapvető szakaszból áll:

● Klórozási reakció szakasz: A kiindulási anyag glicerin katalizátor jelenlétében reagál sósav gázzal, így keletkezik a köztes termék, a diklórpropánol.

● Szappanosítási/ciklizációs szakasz: A diklórpropánol lúgos oldattal szappanosítási reakcióba lép, amely során eltávolítódik a sósav, és ciklizáció révén epiklórhidrin keletkezik.

Az egész folyamat magában foglalja az anyagok visszanyerését és a melléktermékek kezelését, így egy folyamatos, finomított eljárásról van szó.

Háromlépcsős folyamat részletezése

1. lépés: Klórozási szakasz – a köztes termék előállítása

● Bemenő anyagok: Glicerin, katalizátor, sósav gáz.

● Alapegység: A klórozási reaktor, ahol a katalitikus klórozási reakció lejátszódik.

● Fő lépés: A reakcióból származó keverék a HCl-visszanyerő oszlopba kerül, ahol a reagálásra nem került sósav gáz elválasztásra kerül, majd visszakerül a reaktorba, javítva ezzel a nyersanyagok felhasználását.

● Kimeneti áram: A diklórpropánol/víz azeotróp keveréke keletkezik, és a következő szakaszba kerül.

2. lépés: Szappanosítás/Ciklizáció szakasz – A termék képződése

● Bemeneti anyagok: Az első szakaszból származó diklórpropánol, lúgos oldat.

● Alapvető egység: A szappanosító reaktív desztillációs oszlop. Ez az egység kulcsfontosságú, ahol a reakció és az elválasztás egyidejűleg történik. A diklórpropánol reakcióba lép a lúggal, és a keletkező epiklorhidrin folyamatosan elgőzölög a alacsony forráspontja miatt.

● Kimeneti áramok:

Fejadag: Nyers epiklorhidrin és víz keveréke keletkezik.

Talajadag: Sótartalmú szennyvíz távozik, amelyet kezelésre küldenek.

3. lépés: Termékfinomítási szakasz – Tisztítás
Ez egy desztillációs oszlopsorozat, amelyet a nyers termékből származó víz és szennyeződések eltávolítására terveztek, így nagy tisztaságú végtermék nyerhető.

● Azeotróp desztillációs oszlop: Víz elválasztása a nyers terméktől, mely alacsony víztartalmú nyers epiklórhidrint eredményez.

● Könnyű frakció oszlop: Eltávolítja az epiklórhidrinhez képest alacsonyabb forráspontú könnyű szennyeződéseket.

● Termékoszlop: Nagy vákuum alatt működik, hogy eltávolítsa a nehezebb, magas forráspontú szennyeződéseket.

● Végtermék: A termékoszlopból oldalszármazékként vagy felső termékként nyerik a nagy tisztaságú kész epiklórhidrint.

Technikai jellemzői

● Katalitikus klórozási reakció: Ennek a folyamatnak a magját a glicerin és a hidrogén-klorid gáz-folyadék fázisú reakciója alkotja, speciális katalizátor jelenlétében (pl. karbonsavak vagy észterek), amely közvetlenül diklórpropánolt állít elő. A katalizátor kiválasztása kulcsfontosságú a magas szelektivitás és átalakulás eléréséhez.

● Reaktív desztillációs technológia: A szappanosítási lépés során a reakció (a diklórpropánol ciklizációja) és a termék (epiklórhidrin) elválasztása egyszerre történik ugyanabban az egységben – a reaktív desztillációs oszlopban. Ez a módszer megszünteti a kémiai egyensúly korlátait, javítja a reakció hatékonyságát, és csökkenti az energiafogyasztást.

● HCl visszanyerés: A klórozási reakció során keletkező felesleges sósav gáz egy speciális visszanyerő rendszer által kerül begyűjtésre, majd visszakerül a reaktorba. Ez jelentősen javítja az atomgazdaságosságot, csökkenti a nyersanyag-felhasználást és a salaksav képződését.

● Azeotróp desztilláció tisztításra: A folyamat több azeotróp elegy (pl. diklórpropánol-víz, epiklórhidrin-víz) elválasztását igényli. Ennek érdekében gondosan megtervezett azeotróp desztillációs lépések sorozatára van szükség a különböző áramok dehidratálásához és nagy tisztaságú termékek előállításához.

● Alapanyag-fleksibilitás: Az eljárás képes a biodízel termeléséből származó nyers glicerint is felhasználni, amely általában előkezelést igényel, de csökkenti a drágább finomított glicerintől való függőséget, így javítja az eljárás gazdaságosságát.

Fő előnyök

● Kiváló környezeti teljesítmény: Ez a legkiemelkedőbb előnye. A hagyományos klórhidrin-eljáráshoz képest nem használ klórgázt, kb. 90%-kal csökkenti a szennyvíz képződését, és olyan szennyvizet állít elő, amely nem tartalmaz maradandó szerves klórtartalmú anyagokat, így könnyebben tisztítható. Emellett elkerüli a nagy mennyiségű kalcium-klorid-iszap keletkezését.

● Magas atomgazdaságosság: A glicerin molekula mindhárom szénatomja beépül a végső termékbe, és a HCl-felhasználás is igen magas, ami összhangban áll a zöld kémia elveivel.

● Viszonylag Rövidebb Folyamatáramlás: A diklórpropánol közvetlen előállítása glicerolból kevesebb lépést igényel, mint a propilénnel kezdődő klórhidrin-eljárás. A folyamat áramlása kompaktabb, és a tőkeberuházás viszonylag alacsonyabb.

● Megújuló Erőforrások Felhasználása: A biomasszából származó glicerol nyersanyagként való felhasználása csökkenti a fosszilis alapanyagokra (propilén) való függőséget, így fenntarthatósági előnyökkel jár.

● Enyhébb Reakciós Körülmények: A fő reakciók mérsékelt hőmérsékleten és nyomáson zajlanak, ami magasabb üzemeltetési biztonságot eredményez.

Termék specifikáció

Epiklórhidrin (ECH)

Epiklórhidrin (ECH) termékspecifikáció