โรงงานเอพิคลอโรไฮดริน

เอพิคลอโรไฮดรินเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเรซินอีพ็อกซี รวมทั้งเป็นวัตถุดิบที่สำคัญในอุตสาหกรรมเคมีอินทรีย์ และเป็นผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมเคมีเฉพาะทาง การผลิตเอพิคลอโรไฮดรินด้วยวิธีไกลเซอรอลประกอบด้วยสองส่วนหลัก ได้แก่

● ส่วนปฏิกิริยาการเติมคลอรีน: วัตถุดิบคือไกลเซอรอลทำปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อผลิตสารระหว่างกลางคือ ไดคลอโรโพรพานอล

● ส่วนซาโพไนฟิเคชัน/ไซคลิเซชัน: ไดคลอโรโพรพานอลทำปฏิกิริยาซาโพไนฟิเคชันกับสารละลายด่าง โดยกำจัดไฮโดรเจนคลอไรด์ออกเพื่อสร้างเอพิคลอโรไฮดรินผ่านกระบวนการไซคลิเซชัน

กระบวนการทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการรีไซเคิลวัสดุและการบำบัดผลพลอยได้ ซึ่งเป็นกระบวนการต่อเนื่องที่ผ่านการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

การแยกขั้นตอนกระบวนการสามขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนการเติมคลอรีน – การสร้างสารระหว่างกลาง

● วัตถุดิบนำเข้า: ไกลเซอรอล, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์

● หน่วยหลัก: ปฏิกรณ์การเติมคลอรีน ซึ่งเป็นจุดที่เกิดปฏิกิริยาการเติมคลอรีนภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยา

● ขั้นตอนสำคัญ: สารผสมจากปฏิกิริยาจะเข้าสู่คอลัมน์กู้คืน HCl โดยก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาจะถูกแยกออกและนำกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัตถุดิบ

● กระแสผลิตภัณฑ์: ได้รับอะซีโอโทรปของไดคลอโรโพรพานอล/น้ำ และส่งไปยังส่วนถัดไป

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนซาโปนิฟิเคชัน/ไซคลิเซชัน – การสร้างผลิตภัณฑ์

● วัตถุดิบนำเข้า: ไดคลอโรโพรพานอลจากส่วนแรก สารละลายอัลคาไล

● หน่วยหลัก: คอลัมน์กลั่นเชิงปฏิกิริยาสำหรับซาโปนิฟิเคชัน ซึ่งเป็นหน่วยสำคัญที่กระบวนการทางเคมีและการแยกสารเกิดขึ้นพร้อมกัน ไดคลอโรโพรพานอลจะทำปฏิกิริยากับอัลคาไล และเอพิคลอโรไฮดรินที่เกิดขึ้นจะระเหยออกไปอย่างต่อเนื่องเนื่องจากมีจุดเดือดต่ำ

● กระแสผลิตภัณฑ์

ยอดคอลัมน์: ได้รับสารผสมของเอพิคลอโรไฮดรินดิบและน้ำ

ก้นคอลัมน์: น้ำเสียที่มีสารประกอบเกลือถูกปล่อยออกและส่งไปบำบัด

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนการทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ – การกลั่นแยกให้บริสุทธิ์
นี่คือชุดของคอลัมน์กลั่นที่ออกแบบมาเพื่อแยกน้ำและสิ่งปนเปื้อนออกจากผลิตภัณฑ์ดิบ ซึ่งจะได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีความบริสุทธิ์สูง

● คอลัมน์กลั่นแบบแอซิโอโทรปิก: แยกน้ำออกจากผลิตภัณฑ์ดิบ เพื่อให้ได้เอพิคลอโรไฮดรินดิบที่มีปริมาณน้ำต่ำมาก

● คอลัมน์กำจัดสารเบากว่า: ลบสิ่งปนเปื้อนที่มีจุดเดือดต่ำกว่าเอพิคลอโรไฮดรินออก

● คอลัมน์ผลิตภัณฑ์: ทำงานภายใต้สภาวะสุญญากาศสูงเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่หนักกว่าและมีจุดเดือดสูง

● ผลิตภัณฑ์สุดท้าย: ได้เอพิคลอโรไฮดรินบริสุทธิ์สูงเป็นผลิตภัณฑ์ทางข้างหรือผลิตภัณฑ์เหนือจากคอลัมน์ผลิตภัณฑ์

ลักษณะทางเทคนิค

● ปฏิกิริยาคลอรีนเนชันเชิงตัวเร่งปฏิกิริยา: หัวใจหลักของกระบวนการนี้คือปฏิกิริยาระหว่างของเหลวกับก๊าซระหว่างกลีเซอรอลกับกรดไฮโดรคลอริก โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเฉพาะ (เช่น กรดคาร์บอกซิลิกหรือเอสเทอร์) เพื่อผลิตไดคลอโรโพรพานอลโดยตรง การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ค่าเลือกสรรและความเปลี่ยนแปลงที่สูง

● เทคโนโลยีการกลั่นแบบมีปฏิกิริยา: ในขั้นตอนซาโพไนฟิเคชัน ปฏิกิริยา (ไซคลิเซชันของไดคลอโรโพรพานอล) และการแยกผลิตภัณฑ์ (เอพิคลอโรไฮดริน) เกิดขึ้นพร้อมกันในหน่วยเดียวกัน คือ คอลัมน์กลั่นแบบมีปฏิกิริยา วิธีการนี้ช่วยทำลายข้อจำกัดจากสมดุลทางเคมี เพิ่มประสิทธิภาพของปฏิกิริยา และลดการใช้พลังงาน

● การรีไซเคิล HCl: ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ส่วนเกินจากปฏิกิริยาคลอรีนถูกจับโดยระบบกู้คืนเฉพาะทางและนำกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้อะตอมอย่างมีนัยสำคัญ ลดการบริโภควัตถุดิบ และลดการสร้างกรดเสีย

● การกลั่นแบบแอซิโอโทรปิกเพื่อการทำให้บริสุทธิ์: กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแยกแอซิโอโทรปหลายชนิด (เช่น ไดคลอโรโพรพานอล-น้ำ, เอพิคลอโรไฮดริน-น้ำ) ซึ่งจำเป็นต้องมีลำดับขั้นตอนการกลั่นแบบแอซิโอโทรปิกที่ออกแบบอย่างระมัดระวัง เพื่อขจัดความชื้นออกจากกระแสและได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

● ความยืดหยุ่นของวัตถุดิบ: กระบวนการนี้สามารถใช้วัตถุดิบเป็นกลีเซอรอลดิบที่ได้จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล ซึ่งโดยทั่วไปจำเป็นต้องผ่านการบำบัดเบื้องต้น แต่ช่วยลดการพึ่งพาสารกลีเซอรอลบริสุทธิ์ที่มีราคาแพงกว่า ส่งผลให้กระบวนการมีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจมากขึ้น

ข้อดีหลัก

● สมรรถนะเชิงสิ่งแวดล้อมที่ยอดเยี่ยม: นี่คือข้อได้เปรียบที่เด่นชัดที่สุด เมื่อเทียบกับกระบวนการคลอโรไฮดรินแบบดั้งเดิม กระบวนการนี้ไม่ต้องใช้ก๊าซคลอรีน ลดปริมาณน้ำเสียได้ประมาณ 90% และผลิตน้ำเสียที่ปราศจากคลอไรด์อินทรีย์คงตัว ทำให้บำบัดน้ำเสียได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังหลีกเลี่ยงการสร้างของเสียตะกอนแคลเซียมคลอไรด์ปริมาณมาก

● ประสิทธิภาพการใช้สารตั้งต้นสูง (High Atom Economy): อะตอมคาร์บอนทั้งสามตัวในโมเลกุลกลีเซอรอลจะถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์สุดท้ายทั้งหมด และการใช้ HCl มีประสิทธิภาพสูงมาก สอดคล้องกับหลักการของเคมีสีเขียว

● กระบวนการผลิตที่ค่อนข้างสั้น: การผลิตไดคลอโรโพรพานอลโดยตรงจากกลีเซอรอลมีขั้นตอนน้อยกว่ากระบวนการคลอโรไฮดรินที่เริ่มต้นจากโพรพิลีน กระบวนการผลิตมีความกะทัดรัดมากขึ้น และการลงทุนด้านทุนค่อนข้างต่ำกว่า

● การใช้ทรัพยากรหมุนเวียน: การใช้กลีเซอรอลที่ได้จากชีวมวลเป็นวัตถุดิบ ช่วยลดการพึ่งพาสารตั้งต้นจากฟอสซิล (โพรพิลีน) ทำให้มีข้อดีในด้านความยั่งยืน

● สภาวะปฏิกิริยาที่อ่อนโยนกว่า: ปฏิกิริยาหลักเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและความดันปานกลาง ส่งผลให้มีความปลอดภัยในการดำเนินงานสูงขึ้น

ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์

เอพิคลอโรไฮดริน (ECH)

ข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ เอพิคลอโรไฮดริน (ECH)