Эпихлоргидриний үйлдвэр

Эпихлоргидрин нь эпоксид найргийн үйлдвэрлэлийн гол түүхий эд бөгөөд органик химийн үйлдвэрлэлийн чухал түүхий эд, шилдэг химийн үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүн юм. Эпихлорхидринийг глицерол аргаар үйлдвэрлэхэд үндсэндээ хоёр үндсэн хэсэг байдаг:

● Хлоринжих реакцийн хэсэг: Газрын тосны глицерол нь хийн хлорид хийтэй харьцаад, галт тэрэгний дундаж дихлоропропанолыг үүсгэдэг.

● Сапонжуулалтын/Циклийн бүлэг: Дихлорпропанолын хувьд алкалын бодистай сапонжуулалтын реакц явагдаж, циклийн замаар хидроген хлоридээс эпихлорхидринийг үүсгэдэг.

Энэ бүх үйл явц нь материалыг дахин боловсруулах, ходоод бүтээгдэхүүнийг боловсруулах, тасралтгүй, нарийн боловсронгуй үйл явц юм.

Гурван алхамтай үйл явцыг хувааж

1-р алхам: Хлоринжуулалтын хэсэг

● Үндсэн материал: Глицерол, Катализ, Хидроген хлорид хий.

● Үндсэн нэгж: Хлоринжих реактор.

● Гол алхам: Реакцийн хольц HCl-ийн сэргээн нөхөх баганад орж, урвалд ороогүй устөрөгчийн хлоридын хийг тусгаарлан авч, реактор руу дахин циклд оруулдаг тул эхний материал ашиглалтыг сайжруулдаг.

● Гаралтын урсгал: Дихлорпропанол/усны азеотропийн хольц үүсч, дараагийн хэсэгт илгээгдэнэ.

2-р алхам: Сапонификаци/Циклизацийн хэсэг – Бүтээгдэхүүнийг үүсгэх

● Оролтын материалын: Эхний хэсгээс ирсэн дихлорпропанол, шүлтлэг уусмал.

● Үндсэн нэгж: Сапонификаци урвалын тархалтын багана. Энэ бол урвал ба тусгаарлалт зэрэг явагдах чухал нэгж юм. Дихлорпропанол нь шүлттэй урвалд орж, үүссэн эпихлоргидрин бага буцлах температуртайгаас болон тасралтгүй ууршидаг.

● Гаралтын урсгалууд:

Баганы орой: Ширхэг эпихлоргидрин ба усны хольц гарган авдаг.

Баганы ёроол: Давстай бохир усыг зайлуулж, цэвэрлэх зориулалтаар илгээнэ.

3-р алхам: Бүтээгдэхүүний цэвэрлэлтийн хэсэг – Цэвэршүүлэх
Энэ нь анхдагч бүтээгдэхүүнээс ус болон хольц агуулгыг зайлуулах зориулалттай, өндөр цэвэршилттэй эцсийн бүтээгдэхүүн гарган авахын тулд зохион байгуулсан дистилляцийн багана цуваа юм.

● Азеотроп дистилляцийн багана: Анхдагч бүтээгдэхүүнээс усыг тусгаарлан, маш бага чийгшилттэй шүлтэрсэн эпихлоргидриныг гарган авна.

● Хөнгөн багана: Эпихлоргидринаас бага хуйтралын цэгтэй хольц агуулгыг зайлуулна.

● Бүтээгдэхүүний багана: Их хэмжээний сийгээр ажиллаж, хүнд, өндөр хуйтралын цэгтэй хольц агуулгыг зайлуулна.

● Эцсийн бүтээгдэхүүн: Өндөр цэвэршилттэй эцсийн эпихлоргидрин бүтээгдэхүүний багананаас талын урсгал эсвэл дээд урсгалын бүтээгдэхүүн болгон гаргагдана.

Техникийн онцлог

● Катализаторт хлоржуулах урвал: Энэ процессын гол нь глицерин ба устөрөгчийн хлортой (HCl) ялгаатай катализаторын оролцоотой (жишээ нь, карбоксилын хүчил эсвэл эфир) хий-шингэн фазын урвал бөгөөд шууд дихлорпропанол үүсгэдэг. Катализаторын сонголт нь өндөр сонгомжлол болон хувиралд хүрэхэд түлхүүр болдог.

● Урвалын тархалтын технологи: Сапонификаци (үлдийн хлорпропанолын циклжилт) шатанд урвал болон бүтээгдэхүүний (эпихлоргидрины) салгалт нэгж дээр зэрэг явагдана — өөрөө урвалын тархалтын багана. Энэ арга нь химийн тэнцвэрийн хязгаарлалтыг задалж, урвалын үр дүнтэй байдлыг сайжруулж, энерги зарцуулалтыг бууруулдаг.

● ХХХ-ийн дахин ашиглалт: Хлоржуулалтын урвалын үед үүссэн илүүдэл устөрөгчийн хлорын хийг тусгайлан боловсруулсан системд барих ба дахин урвалд ашигладаг. Энэ нь атомын эдийн засгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, анхдагч материал хэрэглээ болон хаягдлын хүчил үүсэхийг бууруулдаг.

● Цэвэрлэхийн тулд азеотропын тархалт: Процесс нь хэд хэдэн азеотропыг (жишээ нь, дихлорпропанол-ус, эпихлоргидрин-ус) салгахыг шаарддаг. Эдгээр урсгалыг чийгийг авч, өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн гаргахын тулд азеотропын тархалтын алхмуудыг анхааралтайгаар зохион байгуулах шаардлагатай.

● Орц материалд уян хатан байдал: Энэхүү технологийн процесст биодизелийн үйлдвэрлэлээс гаралтай шоргоолжийн сайр (глицерол) ашиглах боломжтой бөгөөд ихэвчлэн урьдчилан боловсруулах шаардлагатай ч илүү өндөр үнэтэй цэвэршүүлсэн глицеролд эзлэх хамаарлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн эдийн засгийг сайжруулдаг.

Чухал хүрээлэн

● Онцгой орчин үеийн амьдарлын чадвар: Энэ нь хамгийн тод давуу тал юм. Хуучин хлоргидрины процессийн харьцуулахад хлорын хийг хэрэглэдэггүй, усны бохирдлыг ойролцоогоор 90%-иар бууруулдаг, боловсруулахад хялбар байдаг, тогтвортой органик хлорид агуулаагүй бохир усыг үүсгэдэг. Мөн кальцийн хлоридын томоохон хэмжээний шороог үүсгэхээс зайлсхийдэг.

● Өндөр атомын эдийн засаг: Глицеролын молекулын гурван нүүрстөрөгчийн атом бүгд эцсийн бүтээгдэхүүнд агуулагдаж, HCl-ийн ашиглалт маш өндөр байдаг бөгөөд ногоон химиийн зарчимт харгалзана.

● Харьцангуй богино технологийн урсгал: Глицеролоос шууд дихлорпропанол үйлдвэрлэх нь пропиленээс эхлэх хлоргидрины аргаас цөөн алхам шаарддаг. Технологийн схем илүү нягт бөгөөд капиталын хөрөнгө оруулалт харьцангуй бага байдаг.

● Сэргээгдэх нөөцийг ашиглах: Биомассаас гарган авсан глицеролыг эх материал болгон ашигласнаар органик түлш (пропилен)-ээс хамаарлыг бууруулж, тэгш хандлагат чиглэлээр эрхэмлэх давуу талыг олгоно.

● Илүү зөөлөн урвалын нөхцөл: Үндсэн урвалууд дунд зэргийн температур, даралт дор явагдаж, ажиллагааны аюулгүй байдлыг сайжруулдаг.

Бүтээгдэхүүний тодорхойлолт

Эпихлоргидрин (ECH)

Эпихлоргидрин (ECH) бүтээгдэхүүний шаардлага