Epichloorhydrininstallatie

Epichloorhydrine is de belangrijkste grondstof voor de productie van epoxyhars, evenals een belangrijke grondstof in de organische chemische industrie en product in de fijne chemische industrie. De productie van epichloorhydrine via de glycerolmethode bestaat hoofdzakelijk uit twee kernafdelingen:

● Chloreringreactie-afdeling: grondstof glycerol reageert met waterstofchloridegas in aanwezigheid van een katalysator om het tussentijdse product dichloorpropaanol te vormen.

● Saponificatie/Cyclisatie-afdeling: Dichloorpropaanol ondergaat een saponificatiereactie met een alkalische oplossing, waarbij waterstofchloride wordt verwijderd om via cyclisatie epichloorhydrine te vormen.

Het gehele proces omvat het hergebruiken van materialen en de behandeling van bijproducten, wat een continu, verfijnd proces vertegenwoordigt.

Uitgesplitst in drie stappen

Stap 1: Chloreringsafdeling – Vorming van het tussentijdse product

● Invoermaterialen: Glycerol, katalysator, waterstofchloridegas.

● Kernunit: de chloreringreactor, waar de gecatalyseerde chloreringsreactie plaatsvindt.

● Belangrijke stap: Het mengsel uit de reactie gaat naar de HCl-Winningskolom, waar ongereageerd waterstofchloridegas wordt afgescheiden en teruggewonnen naar de reactor wordt gestuurd, waardoor het gebruik van grondstoffen wordt verbeterd.

● Uitgaande stroom: De dichloorpropaanol/water-azeotroop wordt geproduceerd en doorgestuurd naar de volgende sectie.

Stap 2: Saponificatie/Cyclisatie-sectie – Vorming van het product

● Invoermaterialen: Dichloorpropaanol uit de eerste sectie, alkalische oplossing.

● Kernunit: De Saponificatie Reactieve Destillatiekolom. Dit is een belangrijke unit waar reactie en scheiding gelijktijdig plaatsvinden. Dichloorpropaanol reageert met de alkali, en het resulterende epichloorhydrine wordt voortdurend gevolatiliseerd vanwege zijn lage kookpunt.

● Uitgaande stromen:

Kolomtop: Er wordt een mengsel verkregen van ruw epichloorhydrine en water.

Kolombodem: Zouthoudend afvalwater wordt afgevoerd en doorgestuurd voor behandeling.

Stap 3: Productzuiveringssectie – Raffinage
Dit is een reeks destillatiekolommen die zijn ontworpen om water en onzuiverheden uit het ruwe product te verwijderen, waardoor een eindproduct met hoge zuiverheid wordt verkregen.

● Azeotrope destillatiekolom: scheidt water van het ruwe product en levert ruw epichloorhydrine met een zeer laag watergehalte.

● Lichtfractiekolom: verwijdert lichte onzuiverheden met een lager kookpunt dan epichloorhydrine.

● Productkolom: functioneert onder hoge vacuümomstandigheden om zwaardere, hoogkokende onzuiverheden te verwijderen.

● Eindproduct: hoogzuiver afgerond epichloorhydrine wordt verkregen als zijstroom- of topproduct van de productkolom.

Technische Kenmerken

● Catalytische chloreringreactie: de kern van dit proces is de gas-vloeistofreactie tussen glycerol en waterstofchloride in aanwezigheid van een specifieke katalysator (bijvoorbeeld carboxylzuren of esters) om rechtstreeks dichloorpropaan te produceren. De keuze van de katalysator is cruciaal om een hoge selectiviteit en conversie te bereiken.

● Reactieve destillatietechnologie: In de saponificatiestap vinden de reactie (cyclisatie van dichloorpropanol) en de scheiding van het product (epichloorhydrine) gelijktijdig plaats in dezelfde eenheid — de reactieve destillatiekolom. Deze aanpak doorbreekt de beperkingen van chemisch evenwicht, verbetert de reactie-efficiëntie en verlaagt het energieverbruik.

● HCl-recycling: Overtollig waterstofchloridegas uit de chloreringreactie wordt afgevangen door een speciaal terugwinningssysteem en teruggewonnen naar de reactor. Dit verbetert aanzienlijk de atoomefficiëntie en vermindert het verbruik van grondstoffen en de productie van afvalzuur.

● Azeotrope destillatie voor zuivering: Het proces omvat de scheiding van diverse azeotropen (bijvoorbeeld dichloorpropanol-water, epichloorhydrine-water). Dit vereist een zorgvuldig ontworpen opeenvolging van azeotrope destillatiestappen om stromen te drogen en producten van hoge zuiverheid te verkrijgen.

● Grondstof Flexibiliteit: Het proces kan ruwe glycerol verwerken afkomstig uit biodieselpijlering, die doorgaans voorbehandeling vereist maar de afhankelijkheid van duurdere geraffineerde glycerol verlaagt, waardoor de proceseconomie wordt verbeterd.

Belangrijkste voordelen

● Uitzonderlijke Milieuprestaties: Dit is het meest opvallende voordeel. In vergelijking met het traditionele chloorhydrienproces verbruikt het geen chloorgas, vermindert het de productie van afvalwater met ongeveer 90% en produceert het afvalwater dat vrij is van persistente organische chloorverbindingen, waardoor het gemakkelijker te behandelen is. Het voorkomt ook de productie van grote hoeveelheden kalkzuiverings-slib.

● Hoge Atomeconomie: Alle drie de koolstofatomen in het glycerolmolecuul worden geïncorporeerd in het eindproduct, en het gebruik van HCl is zeer hoog, in overeenstemming met de principes van groene chemie.

● Relatief Kort Proces: De directe productie van dichloorpropaandiol uit glycerol omvat minder stappen dan het chlorhydrineproces dat begint vanaf propyleen. De processtroom is compacter en de investeringskosten zijn relatief lager.

● Gebruik van Hernieuwbare Grondstoffen: Het gebruik van uit biomassa afgeleid glycerol als grondstof vermindert de afhankelijkheid van op fossiele grondstoffen gebaseerd propyleen, wat duurzaamheidsvoordelen biedt.

● Milder Reactieomstandigheden: De hoofdreacties verlopen onder gematigde temperatuur en druk, wat leidt tot een hogere operationele veiligheid.

Product Specificatie

Epichloorhydrine (ECH)

Epichloorhydrine (ECH) productspecificatie