A propilén-oxid (PO) a poliuretán-, felületaktív anyag- és propilénglikol-ipari láncok kulcsfontosságú köztiterméke, a propilén pedig nélkülözhetetlen alapanyag a propilén-oxid-gyártáshoz. Jelenleg a hazai propilén-oxid-eljárások változatosak. Sok termelő vállalkozás a katalizátor optimalizálására és a reakciófolyamat beállítására összpontosít, de könnyen figyelmen kívül hagyja a propilén monomer minőségének folyamatos hatását. A propilénben lévő nyomokban lévő szennyeződések nemcsak csökkentik a reakció konverziós sebességét, hanem növelik a melléktermékek képződését, növelik a rektifikálási energiafogyasztást és befolyásolják a termék tisztaságát. Ez a cikk szisztematikusan elmagyarázza a propilén alkalmazási forgatókönyveit a propilén-oxid különböző folyamataiban, elemzi a jó minőségű propilén teljesítménybeli előnyeit, és referenciaalapot biztosít a propilén-oxid-gyárak nyersanyagbeszerzéséhez.
I. A propilén alkalmazási forgatókönyvei különböző propilén-oxid-előállítási eljárásokban
A magreakció monomerjeként a propilén részt vesz az oxidációs és ciklizációs reakciókban, hogy propilén-oxidot hozzon létre. A három fő folyamat – a klórhidrin eljárás, a kooxidációs eljárás és a HPPO direkt oxidációs eljárás – mind propilént használ nyersanyagként, de a propilén szennyeződés-ellenőrzési szabványai jelentősen eltérnek az egyes útvonalaktól.
1. Klórhidrin eljárás Propilén-oxid
A folyamat elve:A propilén reakcióba lép klórgázzal és vízzel, és klór-propanolt képez, amelyet ezután elszappanosítanak, és így propilén-oxidot kapnak.
A propilén szerepe:Szerves szénváz nyersanyagként a teljes reakciórendszer alapja. Ez az út mérsékelt követelményeket támaszt a propilén tisztaságára vonatkozóan, de a nehéz összetevők és a szulfid szennyeződések növelik a hulladéksó és a hulladékgáz kezelésének nyomását.
2. Kooxidációs folyamat (PO/SM, PO/TBA)
A folyamat elve:A propilén szerves peroxidokkal epoxidációs reakción megy keresztül, így sztirol vagy terc-butanol képződik.
A propilén szerepe:Katalizátor körülményei között szelektíven oxidálódik, és propilén-oxid keletkezik. A propilén nyersanyagában lévő alkinek és diolefinek könnyen mellékreakciókon mennek keresztül, és nehéz kátrány keletkezik, amely eltömíti a csővezetékeket és a reaktorokat.
3. HPPO hidrogén-peroxid közvetlen oxidációs eljárás
A folyamat elve:A propilén és a hidrogén-peroxid közvetlenül szintetizálja a propilén-oxidot titán-szilikalit molekulaszita katalízis alatt. Ez egy zöld új folyamat.
A propilén szerepe:A mag epoxidáló reagens, és egyúttal a legmagasabb nyersanyagminőségi követelményekkel járó útvonal is. A nyomokban lévő szulfidok és poláris szennyeződések közvetlenül mérgezik a titán-szilikalit molekulaszitát, jelentősen lerövidítve a katalizátor regenerációs ciklusát. Ez a nyersanyag-ellenőrzés fő szempontja.
Sok újonnan épült HPPO egységnél tapasztalható a konverziós arány csökkenése a propilénforrás váltása után, és ennek kiváltó oka többnyire a túlzott nyersanyag-szennyeződési mutatók.
Professzionális propilénforrás-gyártóként a ZL Energy testreszabhatja az indikátormegoldásokat a különböző propilén-oxid-folyamatok számára, szigorúan ellenőrzi a propilént, a propadiént, a teljes ként és a nehéz komponenseket. Többlépcsős rektifikálást alkalmaz az összetevők stabilizálására, és minden tételhez teljes gázkromatográfiás vizsgálati jelentést biztosít, alkalmazkodva a főbb propilén-oxid gyártósorok, például a HPPO és a kooxidációs folyamatok beérkező ellenőrzési szabványaihoz.
II. A kiváló minőségű propilén alapvető teljesítménybeli előnyei a propilén-oxid gyártásban
Az ellenőrzött szennyeződésekkel és stabil összetételű propilén csökkentheti a mellékreakciókat, védi a katalizátorokat, javítja a propilén szelektivitását, csökkenti az egység energiafogyasztását és a szilárd hulladék kibocsátását, és elérheti az egység hosszú ciklusú stabil működését.
A propilén-oxid szintézis egy szelektív oxidációs reakció, rendkívül nagy érzékenységgel a nyersanyagokra. A kiváló minőségű propilén számos termelési előnnyel jár:
Csökkentse a katalizátormérgezést, hosszabbítsa meg a működési ciklust
A szulfidok és a telítetlen alkinek tipikus mérgei a titán-szilikalit molekulaszitáknak és fémkatalizátor-rendszereknek. A stabil, alacsony szennyeződésű propilén csökkentheti a katalizátor regenerálási gyakoriságát és a karbantartási költségeket.
Javítsa a propilén-oxid-szelektivitást, csökkentse a melléktermékek képződését
A szennyeződések polimerizációs és oxidációs mellékreakciókat váltanak ki, amelyek propionaldehidet, acetont és nehéz éter-kátrányt képeznek. A kiváló minőségű propilén csökkentheti a melléktermék-kibocsátást, és könnyítheti az ezt követő rektifikációs leválasztási terhelést.
Stabilizálja az egységterhelést, csökkentse a folyamatok ingadozásait
A folyamatosan stabil propilén összetétellel a reaktor hőmérsékletét, nyomását és konverziós sebességét könnyebb stabilan tartani, elkerülve az üzemi paraméterek gyakori beállítását és csökkentve a nem megfelelő átmeneti anyagok mennyiségét.
Alkalmazkodjon az új környezeti folyamatokhoz, csökkentse a három hulladékkezelési nyomást
Különösen a HPPO zöld eljárásnál a melléktermék csak víz; ha magas a propilén szennyeződés, megnő a melléktermékek mennyisége, ami növeli a szennyvíz és a hulladékfolyadék kezelési költségeit.
| Összehasonlító elem | Megfelelő ipari propilén (propilén-oxid egységekhez alkalmas) | Propilén túlzott szennyeződésekkel | Negatív termelési hatások |
|---|---|---|---|
| Fő propilén tisztaság | 99,5%-nál nagyobb vagy egyenlő | Alacsony tisztaságú, nagy nehéz alkatrészek | Instabil reakcióterhelés, megnövekedett nyersanyagegység-felhasználás |
| Propin, propadién | Szigorúan szabályozott felső határok | Túlzott tartalom | Nehéz kátrányt termel, eltömíti a reaktorokat és a hőcserélőket |
| Összes kéntartalom | Alacsony tartalmú belső ellenőrzési szabvány | Túlzott kéntartalom | Véglegesen megmérgezi a HPPO titán-szilikalit molekulaszita katalizátort |
| Reakció szelektivitás | Stabil propilén-oxid hozam | Folyamatosan csökkenő szelektivitás | Megnövekedett melléktermékek, megnövekedett rektifikációs energiafelhasználás |
| Az egység folytonossága | Támogatja a hosszú ciklusú működést | Gyakori folyamatbeállítások, katalizátor regenerálás | Megnövekedett gyártási költségek, lerövidült a tényleges gyártási idő |
III. A különböző propilén-oxidos eljárásokban használt propilén nyersanyagokra vonatkozó főbb indikátorkövetelmények
A HPPO közvetlen oxidációs eljárása a legmagasabb követelményeket támasztja, ezt követi a kooxidációs eljárás, míg a hagyományos klórhidrin eljárás viszonylag lazább küszöbértékekkel rendelkezik. Az újonnan épült zöld technológiai egységek nem használhatják tovább a régi nyersanyagbeszerzési szabványokat.
HPPO hidrogén-peroxid oxidációs eljárás
A fő hangsúly az összes kén, az alkinek, a víz és a nehéz összetevők szigorú ellenőrzésére irányul. A nyomokban lévő szennyeződések a molekulaszita deaktiválódását okozhatják. A beszerzéseknek magasabb belső ellenőrzési standardokat kell megvalósítaniuk.
Kooxidációs folyamat PO/SM, PO/TBA
Korlátozza a diolefinek és nehéz szénhidrogének használatát a kátrány felhalmozódásának megakadályozása érdekében; kénindikátor tolerancia valamivel magasabb, mint a HPPO.
Klórhidrin eljárás
Az alapvető tisztaságnak való megfelelés elegendő. A szennyeződések negatív hatása jobban tükröződik a környezeti melléktermékekben, és nagyobb a katalizátor tolerancia.
A piacon általánosan elterjedt általános ipari propilén mutatók szélesek, és nem képesek közvetlenül megfelelni az új HPPO eljárások igényeinek. A ZL Energy meg tudja különböztetni a szennyezőanyag-mutatókkal kapcsolatos követelményeket a különböző folyamatok ügyfelei számára, független tárolótartályokkal a tároláshoz és a szállításhoz az anyagok keveredésének elkerülése érdekében. A HPPO propilén-oxiddal foglalkozó vállalatok számára optimalizált specifikációjú propilént biztosít a forrásból származó katalizátorveszteség csökkentése érdekében.
IV. A propilén beszerzésére és propilén-oxid üzemek általi felhasználására vonatkozó ajánlások összefoglalása
A propilén beszerzése nem csak a beszerzési egységárra koncentrálhat; egyeznie kell a saját folyamatútjával. A nagy érzékenységű egységeknek, például a HPPO-nak előnyben kell részesítenie az alacsony szennyeződésű és stabil tételekkel rendelkező propilénforrás-beszállítók bezárását.
Az újonnan épített vagy műszakilag korszerűsített HPPO propilén-oxid gyártósorok esetében a bejövő ellenőrzés során adjon hozzá speciális vizsgálatot a teljes kéntartalomra, az alkinekre és a nehéz komponensekre;
A propilén beszállítójának megváltoztatása előtt végezzen kis léptékű vagy rövid távú próbaüzemeket az átváltási arány és a szelektivitás változásainak értékelésére;
Javítani kell a propilén előkezelő létesítményeit, amelyek adszorpciós és szárító egységekkel vannak felszerelve, hogy elkerüljék a szállítás során bekerülő másodlagos szennyeződéseket;
A hosszú távú, folyamatos termelő vállalkozásoknak előnyben kell részesíteniük a hosszú távú megállapodások aláírását, hogy biztosítsák a propilén stabil összetételét és elkerüljék az ellátás ingadozásának kockázatát.
Ha egy propilén-oxid-gyártó vállalkozás propiléngázforrásokat szűr, vagy nyersanyag-benchmarking teszteket végez, a ZL Energy mintavizsgálatot tud biztosítani, és megfelelő gázellátási megoldásokat fogalmazhat meg az egységfolyamat körülményei alapján.
