Epichlorhidrino gamykla

Epichlorhidrinas yra pagrindinis žaliavos riebalinis dervos gamybai, taip pat svarbi organinės cheminės pramonės žaliava ir finųjų chemikalų pramonės produktas. Epichlorhidrino gamyba naudojant glicerolio metodą susideda iš dviejų pagrindinių etapų:

● Chlorinimo reakcijos skyrius: žaliavinis glicerolis reaguoja su vandenilio chlorido dujomis katalizatoriaus buvimu, kad būtų gautas tarpinis produktas – dichlorpropanolis.

● Muinimo/ciklizacijos skyrius: dichlorpropanolis vykdo muinimo reakciją su šarma, pašalinant vandenilio chloridą ir sudarydamas epichlorhidriną per ciklizaciją.

Visas procesas apima medžiagų perdirbimą ir šalutinių produktų apdorojimą, atspindint tolygų, tiksliai nuolatini procesą.

Trijų žingsnių proceso išsamus aprašymas

1 žingsnis: chlorinimo skyrius – tarpinio produkto generavimas

● Įvesties medžiagos: glicerolis, katalizatorius, vandenilio chlorido dujos.

● Pagrindinis vienetas: chlorinimo reaktorius, kuriame vyksta katalizinė chlorinimo reakcija.

● Pagrindinis žingsnis: Reakcijos mišinys patenka į HCl atgavimo koloną, kur nereaguotas vandenilio chlorido dujas atskiria ir grąžina atgal į reaktorių, taip pagerinant žaliavų panaudojimą.

● Išvesties srautas: Gaunamas dichloropropanolio/su vandeniu azeotropas, kuris siunčiamas į kitą skyrių.

2 žingsnis: Muilinimo/Ciklizacijos sekcija – Produkto formavimas

● Įvesties medžiagos: Dichloropropanolis iš pirmojo skyriaus, šarmaus tirpalas.

● Pagrindinis agregatas: Muilinimo reaktyvioji distiliavimo kolona. Tai pagrindinis vienetas, kuriame vienu metu vyksta reakcija ir atskyrimas. Dichloropropanolis reaguoja su šarma, o susidarantis epichlorhidrinas dėl savo žemo virimo taško nuolat garuojamas.

● Išvesties srautai:

Kolonos viršūnė: gaunama neapdoroto epichlorhidrino ir vandens mišinys.

Kolonos dugnas: išpumpojamas druską turintis nuotekas, kurios siunčiamos į apdorojimą.

3 žingsnis: Produkto valymo sekcija – Rafinavimas
Tai distiliavimo kolonų serija, skirta pašalinti vandenį ir priemaišas iš žaliavinio produkto, kad būtų gautas aukštos grynumo galutinis produktas.

● Azeotropinė distiliavimo kolona: atskiria vandenį nuo žaliavinio produkto, gaudama nešvarų epichlorhidriną su labai mažu vandens kiekiu.

● Lengvųjų komponentų kolona: šalina lengvas priemaišas, kurių virimo temperatūra žemesnė už epichlorhidrino.

● Produkto kolona: veikia aukštu vakuumu, kad būtų pašalintos sunkesnės, aukštos virimo temperatūros priemaišos.

● Galutinis produktas: aukšto grynumo baigtas epichlorhidrinas gaunamas kaip šoninis arba viršutinis produktas iš Produkto kolonos.

Techninės savybės

● Katalizinė chlorinimo reakcija: šio proceso pagrindas – dujų-skysčio fazės reakcija tarp glicerolio ir vandenilio chlorido specialaus katalizatoriaus (pvz., karboksirūgščių ar esterių) buvimu, tiesiogiai gaminant dichlorpropanolį. Katalizatoriaus pasirinkimas yra svarbus siekiant pasiekti didelę selektyvumą ir konversiją.

● Reaktyvioji distiliacijos technologija: Saponifikacijos etape reakcija (dichloropropanolio ciklizacija) ir produkto (epichlorhidrino) atskyrimas vyksta vienu metu tame pačiame agregate – reaktyviojoje distiliacijos kolonoje. Šis metodas pašalina cheminio pusiausvyros apribojimus, padidina reakcijos efektyvumą ir sumažina energijos suvartojimą.

● HCl perdirbimas: Perteklinis vandenilio chlorido dujos iš chlorinimo reakcijos surinkamos specialia atgavimo sistema ir grąžinamos į reaktorių. Tai ženkliai pagerina atomų ekonomiją, mažina žaliavų sunaudojimą bei atliekamo rūgšties kiekį.

● Azeotropinė distiliacija valymui: Procese atskiriami keli azeotropiniai mišiniai (pvz., dichloropropanolis-vanduo, epichlorhidrinas-vanduo). Tam reikalinga kruopščiai suplanuota azeotropinės distiliacijos eiga srautams išdžiovinti ir gauti aukštos grynumo produktus.

● Žaliavų lankstumas: procesas gali panaudoti neapdorotą gliukerolį, gaunamą biodujų gamybos metu, kuris paprastai reikalauja preliminarios apdorojimo, tačiau sumažina priklausomybę nuo brangesnio rafinuoto gliukerolio, pagerindamas proceso ekonomiką.

Pagrindiniai pranašumai

● Išskirtinis aplinkosauginis našumas: tai yra pagrindinė šio proceso pranašumas. Palyginti su tradiciniu chlorhidrino procesu, jame nenaudojamas chloro dujos, mažinamas nuotekų kiekis apie 90 % ir gamina nuotekas be atsparių organinių chloridų, kurias lengviau tvarkyti. Taip pat išvengiama didelių kiekių kalcio chlorido dumblo gamybos.

● Aukšta atomų naudoklumas: visi trys anglies atomai gliukerolio molekulėje patenka į galutinį produktą, o HCl panaudojimas yra labai efektyvus, atitinkantis žaliosios chemijos principus.

● Santykinai trumpas technologinis procesas: dichloropropanolio tiesioginis gaminimas iš glicerolio apima mažiau etapų nei chlorhidrino procesas, pradedant nuo propileno. Technologinis procesas yra kompaktiškesnis, o kapitalo investicijos santykinai žemesnės.

● Atsinaujinančių išteklių panaudojimas: naudojant biomasės kilmės glicerolį kaip žaliavą, sumažinama priklausomybė nuo iš naftos gautų žaliavų (propileno), kas suteikia tvarumo privalumų.

● Švelnesnės reakcijos sąlygos: pagrindinės reakcijos vyksta esant vidutinei temperatūrai ir slėgiui, todėl užtikrinama didesnė eksploatacinė sauga.

Produkto specifikacija

Epichlorhidrinas (ECH)

Epichlorhidrino (ECH) produkto specifikacija