Epiklorohidrin Tesisi

Epiklorohidrin, epoksi reçine üretiminin başlıca hammaddesi olup aynı zamanda organik kimya endüstrisinde önemli bir ham madde ve endüstriyel kimya ürünlerinde yer alır. Gliserol yöntemiyle epiklorohidrin üretimi temel olarak iki ana bölümden oluşur:

● Klorlama Reaksiyon Bölümü: Ham madde gliserol, katalizör varlığında hidrojen klorür gazıyla reaksiyona girerek ara ürün olan dikloropropanol'u üretir.

● Sabunlaşma/Siklozasyon Bölümü: Dikloropropanol, bir alkali çözeltisi ile sabunlaşma reaksiyonuna girerek hidrojen klorür'ü uzaklaştırır ve siklozasyon yoluyla epiklorohidrin oluşturur.

Tüm süreç, malzemelerin geri kazanımını ve yan ürünlerin arıtılmasını içerir ve sürekli, rafine edilmiş bir süreci temsil eder.

Üç Adımlı Süreç Ayrımı

Adım 1: Klorlama Bölümü – Ara Ürünün Oluşturulması

● Girdi Malzemeleri: Gliserol, Katalizör, Hidrojen Klorür gazı.

● Temel Birim: Katalitik klorlama reaksiyonunun gerçekleştiği Klorlama Reaktörü.

● Temel Adım: Reaksiyondan gelen karışım HCl Geri Kazanım Kolonuna girer ve tepkimeye girmemiş hidrojen klorür gazı ayrılır ve reaktöre geri döngüye sokulur, bu da ham madde kullanımını artırır.

● Çıkış Akımı: Dikloropropanol/su azeotropu üretilir ve bir sonraki bölüme gönderilir.

Adım 2: Saponifikasyon/Siklizasyon Bölümü – Ürünün Oluşturulması

● Girdi Malzemeleri: İlk bölümden gelen dikloropropanol, alkali çözeltisi.

● Temel Birim: Saponifikasyon Reaktif Damıtma Kolonu. Bu, reaksiyonun ve ayırmanın aynı anda gerçekleştiği temel bir birimdir. Dikloropropanol alkali ile reaksiyona girer ve oluşan epiklorohidrin düşük kaynama noktası nedeniyle sürekli olarak buharlaştırılır.

● Çıkış Akımları:

Kolon Üstü: Ham epiklorohidrin ve su karışımı elde edilir.

Kolon Altı: Tuz içeren atık su tahliye edilir ve arıtma için gönderilir.

Adım 3: Ürün Saflaştırma Bölümü – Rafinasyon
Ham ürünün suyunun ve safsızlıkların uzaklaştırılması için tasarlanmış, yüksek saflıkta nihai ürün elde etmeyi sağlayan bir dizi damıtma kolonundan oluşur.

● Azeotropik Damıtma Kolonu: Ham üründen suyu ayırır ve çok düşük su içeriğine sahip ham epiklorohidrin verir.

● Hafifler Kolonu: Epiklorohidrinden daha düşük kaynama noktasına sahip hafif safsızlıkları uzaklaştırır.

● Ürün Kolonu: Daha ağır, yüksek kaynama noktasına sahip safsızlıkları uzaklaştırmak için yüksek vakum altında çalışır.

● Nihai Ürün: Ürün Kolonundan yan akım veya üst ürün olarak yüksek saflıkta bitmiş epiklorohidrin elde edilir.

Teknik özellikler

● Katalitik Klorlama Reaksiyonu: Bu sürecin temeli, gliserol ile hidrojene klorür arasındaki gaz-sıvı faz reaksiyonudur ve özel bir katalizör (örneğin karboksilik asitler veya esterler) varlığında doğrudan dikloropropanol üretir. Yüksek seçicilik ve dönüşüm sağlayabilmek için katalizör seçimi kilit öneme sahiptir.

● Reaktif Damıtma Teknolojisi: Saponifikasyon aşamasında, reaksiyon (dikloropropanolün siklizasyonu) ve ürünün (epiklorohidrin) ayrılması aynı ünitede — yani reaktif damıtma kolonunda — eş zamanlı olarak gerçekleşir. Bu yaklaşım kimyasal denge sınırlamalarını ortadan kaldırır, reaksiyon verimini artırır ve enerji tüketimini azaltır.

● HCl Geri Kazanımı: Klorlama reaksiyonundan kaynaklanan fazla hidrojen klorür gazı özel bir geri kazanım sistemi tarafından toplanır ve reaktöre geri döngüye sokulur. Bu durum atom ekonomisini önemli ölçüde artırır, ham madde tüketimini ve atık asit oluşumunu azaltır.

● Saflaştırma için Azeotropik Damıtma: Süreç, birkaç azeotropun (örneğin dikloropropanol-su, epiklorohidrin-su) ayrılmasını içerir. Akışları kurutmak ve yüksek saflıkta ürünler elde etmek için dikkatlice tasarlanmış bir azeotropik damıtma basamak dizisinin uygulanması gerekir.

● Hammaddede Esneklik: Süreç, genellikle ön arıtma gerektiren ancak daha pahalı rafine gliserole olan bağımlılığı azaltan biyodizel üretiminden elde edilen ham gliserolü kullanabilir ve böylece süreç ekonomisini artırır.

Ana avantajları

● Olağanüstü Çevresel Performans: Bu, en belirgin avantajıdır. Geleneksel klorohidrin süreciyle karşılaştırıldığında, klor gazı tüketmez, atık su üretimini yaklaşık %90 oranında azaltır ve kalıcı organik klorürler içermeyen, dolayısıyla arıtılması daha kolay bir atık su üretir. Ayrıca büyük miktarda kalsiyum klorür çamuru oluşumundan da kaçınır.

● Yüksek Atom Ekonomisi: Gliserol molekülündeki üç karbon atomunun tamamı nihai üründe korunur ve HCl kullanım oranı çok yüksektir; bu da yeşil kimya ilkelerine uygundur.

● Nispeten Kısa Süreç Akışı: Gliserolden doğrudan dikloropropanol üretimi, propilenden başlayan klorohidrin sürecine göre daha az adımlar içerir. Süreç akışı daha kompakttır ve sermaye yatırımı nispeten daha düşüktür.

● Yenilenebilir Kaynakların Kullanımı: Biyokütleden elde edilen gliserolün ham madde olarak kullanılması, fosil kaynaklı hammadde (propilen) bağımlılığını azaltır ve sürdürülebilirlik avantajı sunar.

● Daha Hafif Reaksiyon Koşulları: Ana reaksiyonlar ılımlı sıcaklık ve basınçta ilerler, bu da işletme güvenliğini artırır.

Ürün Özellikleri

Epiklorohidrin (ECH)

Epiklorohidrin (ECH) ürün spesifikasyonu