[发明专利]醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷过程中的节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷过程的节能方法。

背景技术

环氧氯丙烷(ECH)是一种重要的化工原料和合成中间体，主要用途是用于制备环氧树脂，也是环氧基及苯氧基树脂的主要原料，还可以制造甘油和用于纸业的高湿强度树脂。

环氧氯丙烷(ECH)最早于1854年由Berthelot用盐酸处理甘油，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两种。前者由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产，当前世界上95％以上的环氧氯丙烷采用该方法进行生产。后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。

醋酸丙烯酯法合成环氧氯丙烷主要包括以下几步：醋酸丙烯酯合成、丙烯醇(AAL)制取、合成二氯丙醇(DCH)、皂化反应、二氯丙醇精制、环氧氯丙烷精制以及一些辅助工段。

(1)醋酸丙烯酯合成

在钯和助催化剂的作用下，在醋酸存在下，采用乙酰氧化使丙烯与氧气在一定温度下反应生成醋酸丙烯酯。

CH₂＝CHCH₂+1/2O₂+CH₃COOH→CH₂＝CHCH₂OCOCH₃+H₂O  (1)

(2)水解制取丙烯醇

醋酸丙烯酯经水解反应生成丙烯醇。温度60～80℃、压力0.1～1.0MPa

CH₂＝CHCH₂OCOCH₃+H₂O→CH₂＝CHCH₂OH+CH₃COOH    (2)

(3)在温度0～10℃，压力0.1～0.3MPa条件下，丙烯醇与氯通过加成反应生成二氯丙醇。

CH₂＝CHCH₂OH+Cl₂→CH₂ClCHClCH₂OH    (3)

(4)二氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。

与传统的高温氯化法相比具有如下特点：

a)产品质量高且稳定；

b)采用乙酰氧化技术提高了产品收率，原料消耗指标明显降低；

c)避免了高温氯化反应，操作条件温和、平稳、不结焦，生产故障少；

d)污水排量少。

缺点是工艺流程较长，能耗较高，导致操作费用较高，经济效益不如高温氯化法。

在现有的醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷的工艺过程中，经共沸塔塔顶出料的含有大部分水、醋酸丙烯酯和丙烯醇的蒸汽只有少量综合利用了，其他的都用循环水进行了直接冷凝，这样浪费掉了大部分的能量；皂化塔内含有碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙等盐，为了防止堵塞只能用直接蒸汽进行加热，需要消耗大量的一次蒸汽。整个工艺流程的能耗有20-40％消耗在共沸塔和皂化塔的精馏能耗上面，所以对这两个塔进行节能优化将会产生很大的经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷过程的节能方法，提高醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷的经济效益。

本发明的技术方案概述如下：