EP专题之ECH(二)负压容器5

    环氧氯丙烷国标编号61052、CAS号106-89-8，英文名称：3-Chloro-1,2-epoxypropane；Epichlorohydrin。别名：3-氯-1,2-环氧丙烷。外观为无色油状液体，有 刺激气味；分子量92.52、蒸汽压1.8kPa/20℃、闪点：34℃；熔点-25.6℃、沸点117.9℃；微溶于水，可混溶于醇、醚、 、苯。密度：相对密度(水=1)1.18(20℃)、相对密度(空气=1)3.29。主要用于制环氧树脂，也是一种含氧物质的稳定剂和化学中间体。环氧氯丙烷最早于1854年，由Berthelot用盐酸处理粒甘油，然后用碱液水解时首先发现的。20世纪60年代前后，为适应环氧树脂生产发展的需求，环氧氯丙烷开始以氯丙烯为原料，作为主要产品进行生产。目前工业上环氧氯丙烷的生产方法，主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法，以及较为环保的甘油法。前者由美国Shell公司1948年，首次开发成功并应用于工业化生产，当前世界上90%以上采用该方法进行生产；中者由前苏联科学院以及日本昭和电工公司，于20世纪80年代分别开发成功；后者2007年前后工业化应用。专家表示，国内环氧氯丙烷基本用于制备环氧树脂，哪么其生产过程中如何节能减排，质量控制有何新法，其它应用拓展怎样，业内同样是十分关心的。这位专家就此对于最新进展，作了较为详细的情况介绍。
　　
　　利用aspen软件计算，专家表示，可得皂化塔塔板段设备基础数据(见表2)。

表2物料工艺参数

　　设备特性参数：塔直径3500mm；操作温度100℃；操作压力-50～0kPa；板间距，550(1～10)/500(10～31)mm；板数31；筛孔大小，25(1～14)/30(15～31)mm；筛孔数目，695(1～14)/482(15～31)；液流型式：双溢流、平堰；降液管宽度，440(侧)/400(中)mm；溢流堰高度，80mm；计算压降，31kPa。皂化塔在负压与正压条件下主要操作参数对比见表3。

表3不同压力条件下皂化塔的主要操作参数对比

　　在负压的工艺条件下，使用蒸汽量减少、塔板数增加，同时降低由于温度降低反应速度降低的影响，延长了反应停留时间，据专家介绍，故溢流堰高增高了30mm、增加了塔内持液量。
　　
　　(四)生产技术应用
　　
　　皂化塔采用负压操作、塔内操作温度低，对皂化反应过程产生以下影响：排放废水温度降低，节省液体升温所需蒸汽量；操作温度降低，反应产物(环氧氯丙烷)与反应物(二氯丙醇)的相对挥发度增大，分离速度加快，副反应减少，提高环氧氯丙烷收率；缩短反应产物(主要在气相中)在塔内的停留时间，减少副反应，提高环氧氯丙烷收率；强化气液传质；减少了蒸汽使用量，达到节省蒸汽的目的；塔内蒸汽量少，液体回流量相应地减少，即产物循环量减少，减少了发生副反应的机会。
　　
　　国内至少有2家大的环氧氯丙烷生产公司：中石化齐鲁公司和中石化巴陵公司采用了此种技术。据专家介绍，通过使用该技术，蒸汽消耗降低了700kg/t，外排COD降低了50kg/t，丙烯消耗下降了30kg/t，2家公司都取得了良好的经济效益和社会效益，技术改进前巴陵公司2006年7个月(5～11月)皂化废水排放COD平均值为1974mg/L，采用负压操作后7个月(2007年1～7月)的COD均值为1435mg/L，指标下降了26.3%。
　　
　　(五)结语
　　
　　采用上述的反应速率方程，解决了环氧氯丙烷生产过程中在负压条件下反应器的设计问题。据专家介绍，皂化塔采用负压操作，降低了废水中的COD排放，减少了蒸汽消耗、提高了产品收率，达到了节能减排的目的，符合国家发展方向。