Planta de Epicloridrina

A epocloridrina é a principal matéria-prima para a produção de resina epóxi, bem como uma matéria-prima importante na indústria química orgânica e produto na indústria química fina. A produção de epocloridrina pelo método da glicerol consiste principalmente em duas seções principais:

● Seção de Reação de Cloração: A glicerol como matéria-prima reage com gás cloreto de hidrogênio na presença de um catalisador, produzindo o intermediário dicloropropanol.

● Seção de Saponificação/Ciclorização: O dicloropropanol sofre uma reação de saponificação com uma solução alcalina, removendo cloreto de hidrogênio e formando epocloridrina por ciclorização.

Todo o processo envolve a reciclagem de materiais e o tratamento de subprodutos, representando um processo contínuo e refinado.

Divisão do Processo em Três Etapas

Etapa 1: Seção de Cloração – Geração do Intermediário

● Materiais de Entrada: Glicerol, Catalisador, Gás Cloreto de Hidrogênio.

● Unidade Principal: O Reator de Cloração, onde ocorre a reação de cloração catalítica.

● Etapa Chave: A mistura da reação entra na Coluna de Recuperação de HCl, onde o gás cloreto de hidrogênio não reagido é separado e reciclado de volta ao reator, melhorando a utilização das matérias-primas.

● Fluxo de Saída: É produzida uma azeótropo de dicloropropanol/água, que é encaminhada para a próxima seção.

Etapa 2: Seção de Saponificação/Ciclorização – Formação do Produto

● Materiais de Entrada: Dicloropropanol da primeira seção, solução alcalina.

● Unidade Principal: A Coluna de Destilação Reativa de Saponificação. Esta é uma unidade essencial onde ocorrem simultaneamente reação e separação. O dicloropropanol reage com o álcali, e o epocloridrina resultante é continuamente vaporizado devido ao seu baixo ponto de ebulição.

● Fluxos de Saída:

Destilado da Coluna: Obtém-se uma mistura de epocloridrina bruta e água.

Fundo da Coluna: Efluente aquoso contendo sal é descartado e encaminhado para tratamento.

Etapa 3: Seção de Purificação do Produto – Refino
Esta é uma série de colunas de destilação projetadas para remover água e impurezas do produto bruto, resultando em um produto final de alta pureza.

● Coluna de Destilação Azeotrópica: Separa a água do produto bruto, produzindo epicloridrina bruta com teor de água muito baixo.

● Coluna de Leves: Remove impurezas leves com ponto de ebulição inferior ao da epicloridrina.

● Coluna de Produto: Opera sob alto vácuo para remover impurezas mais pesadas e de alto ponto de ebulição.

● Produto Final: Obtém-se epicloridrina de alta pureza como produto lateral ou produto de topo da Coluna de Produto.

Recursos Técnicos

● Reação de Cloração Catalítica: O cerne deste processo é a reação entre as fases gás-líquido entre glicerol e cloreto de hidrogênio na presença de um catalisador específico (por exemplo, ácidos carboxílicos ou ésteres) para produzir diretamente dicloropropanol. A escolha do catalisador é fundamental para alcançar alta seletividade e conversão.

● Tecnologia de Destilação Reativa: Na etapa de saponificação, a reação (ciclização de dicloropropanol) e a separação do produto (epicloridrina) ocorrem simultaneamente na mesma unidade — a coluna de destilação reativa. Essa abordagem ultrapassa as limitações do equilíbrio químico, melhora a eficiência da reação e reduz o consumo de energia.

● Reciclagem de HCl: O excesso de gás cloreto de hidrogênio proveniente da reação de cloração é capturado por um sistema dedicado de recuperação e reciclado de volta ao reator. Isso melhora significativamente a economia atômica, reduz o consumo de matérias-primas e a geração de ácido residual.

● Destilação Azeotrópica para Purificação: O processo envolve a separação de várias misturas azeotrópicas (por exemplo, dicloropropanol-água, epicloridrina-água). Isso exige uma sequência cuidadosamente projetada de etapas de destilação azeotrópica para desidratar correntes e obter produtos de alta pureza.

● Flexibilidade de Matéria-Prima: O processo pode acomodar glicerol bruto derivado da produção de biodiesel, o qual normalmente requer pré-tratamento, mas reduz a dependência de glicerol refinado mais caro, melhorando a economia do processo.

Principais vantagens

● Desempenho Ambiental Excepcional: Esta é sua vantagem mais destacada. Em comparação com o processo tradicional de cloridrina, ele não consome gás cloro, reduz a geração de efluentes em aproximadamente 90% e produz efluentes livres de cloretos orgânicos persistentes, facilitando o tratamento. Também evita a produção de grandes quantidades de lodo de cloreto de cálcio.

● Alta Economia Atômica: Os três átomos de carbono da molécula de glicerol são incorporados ao produto final, e a utilização de HCl é muito elevada, alinhando-se aos princípios da química verde.

● Fluxo de Processo Relativamente Curto: A produção direta de dicloropropanol a partir de glicerol envolve menos etapas do que o processo de cloridrina a partir de propileno. O fluxo do processo é mais compacto, e o investimento de capital é relativamente menor.

● Utilização de Recursos Renováveis: O uso de glicerol derivado de biomassa como matéria-prima reduz a dependência de matérias-primas baseadas em fósseis (propileno), oferecendo benefícios de sustentabilidade.

● Condições de Reação Mais Suaves: As reações principais ocorrem sob temperatura e pressão moderadas, resultando em maior segurança operacional.

Especificação do Produto

Epocloridrina (ECH)

Especificação do produto Epocloridrina (ECH)