[发明专利]一种烧碱皂化法制环氧丙烷的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种以丙烯和氯气为原料制取环氧丙烷的生产工艺，具体涉及一种以丙烯和氯气为原料、烧碱为皂化剂制取环氧丙烷的生产工艺。

背景技术

传统的氯醇法环氧丙烷生产方法是以氢氧化钙为皂化剂，生产中产生大量的废渣、废液，严重污染环境，国家发改委《产业结构调整指导目录（2011年本）》已将此种生产方法列入“限制类”；中国专利200710011073.0公开了一种以电解液为皂化剂生产环氧丙烷的生产方法，该方法是以丙烯、氯气、电解液为原料，丙烯和氯气发生氯醇化，生成氯丙醇，再用电解液做皂化剂与氯丙醇发生皂化反应，生成环氧丙烷，回收皂化过程中的皂化废水，经五效蒸发浓缩后，再利用隔膜法电解，得到的电解液重新用于环氧丙烷生产，该种方法可以实现资源的循环利用，但存在工艺流程长，工艺复杂，能耗高等问题，而且由于该法中皂化废水不符合离子膜法烧碱工艺要求，电解只能采用隔膜法烧碱工艺，而隔膜法烧碱工艺在国家工信部2010年发布的《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录(2010年本)》中已经被列入淘汰目录。

在氨碱法纯碱生产中，第一步是将固体原盐用水化盐，制成饱和盐水，饱和盐水再经精制后制成精制盐水进入下一道工序，精制过程是为了去除钙、镁离子，钙、镁离子在纯碱生产中会生成碳酸钙、碳酸镁的水不溶物，严重影响纯碱质量，因此如何去除化盐过程中的钙、镁离子，提高盐水精度是保证纯碱质量的重要前提，目前大型氨碱法纯碱生产企业为了节省淡水，一般采用海水化盐，再精制制成饱和精制盐水，而海水中含有大量钙、镁离子，如有的地区海水中含钙离子427mg/l、镁离子1530mg/l，COD值50mg/l，要将这些钙、镁离子除去，会带来大量的精制费用，增加生成成本。

发明内容

本发明为解决上述问题，公开了一种烧碱皂化法制环氧丙烷的清洁生产工艺，使烧碱皂化法环氧丙烷生产和氨碱法纯碱生产相结合，低能耗综合利用皂化废水水资源和盐资源，解决废水、废渣环境污染的问题，同时降低氨碱法纯碱生产的盐水精制费用。

为解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：

（1）氯醇化工序：先将氯气溶于预热到35～45℃的工艺水，生成次氯酸溶液，将过量丙烯通入次氯酸溶液进行氯醇化反应，氯气与丙烯摩尔比为1：1.05～1.1，生成含氯丙醇为3.5～4.0wt%的氯丙醇溶液，该溶液中含有与氯丙醇等摩尔的盐酸，反应压力为常压或略高于常压，反应温度为55～68℃；

（2）皂化工序：将32wt%离子膜烧碱溶液稀释到10%～13wt%后，与上步工序得到的氯丙醇溶液按照氢氧化钠/氯丙醇+盐酸摩尔比为1.10～1.20:1混合，在皂化塔内发生皂化反应，并迅速汽提得到90～95wt%的粗环氧丙烷，皂化反应温度控制在90～105℃，皂化塔顶压力为35～45Kpa绝对压力，从皂化塔塔底得到含NaCl为3.0～4.2wt%的皂化废水； 

（3）精馏工序：从皂化工序产生的含量为90～95%粗环氧丙烷送入环氧丙烷前馏塔和精馏塔，前馏塔和精馏塔为串联，粗环氧丙烷物料先通过前馏塔，成品环氧丙烷从精馏塔塔顶导出，高沸点组分从精馏塔塔底排出，环氧丙烷前馏塔和精馏塔在常压下操作，塔底温度控制在50℃～85℃；

（4）废水处理工序：从皂化塔出来的皂化废水经与其它工业废水稀释，再经多相组合膜生物反应工艺在24～48小时内处理后作为化盐用水用于氨碱法纯碱生产。

作为一种改进，皂化工序中，为提高氯丙醇的转化率，氢氧化钠的加入量要过量，一般控制在皂化废水中氢氧化钠含量0.01%～1.3wt%。

作为更进一步的改进，先将皂化废水的热量通过喷射器，以闪蒸蒸汽的形式回收，再将皂化废水与其它工业废水混合稀释，其他工业废水可以是淡水、中水或含盐量及COD值比烧碱皂化法环氧丙烷皂化废水低的其他废水，得到混合液，混合液中COD控制在小于500mg/l，NaCl含量小于2.5wt%，这将有利于保持后步多相组合膜生物反应的生物活性，再将混合液经多相组合膜生物反应技术将该水送至氨碱法纯碱化盐工序化盐，得到饱和精制盐水，用于氨碱法纯碱生产。