Propileno oksidas (PO) yra pagrindinis tarpinis produktas poliuretano, aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir propilenglikolio pramonės grandinėse, o propilenas yra nepakeičiama pagrindinė žaliava propileno oksido gamybai. Šiuo metu vidaus propileno oksido gamybos būdai yra įvairūs. Daugelis gamybos įmonių daugiausia dėmesio skiria katalizatoriaus optimizavimui ir reakcijos proceso reguliavimui, tačiau lengvai nepaiso nuolatinio propileno monomero kokybės poveikio. Propilene esančios priemaišos ne tik sumažina reakcijos konversijos greitį, bet ir padidina šalutinių produktų susidarymą, padidina rektifikavimo energijos sąnaudas ir daro įtaką produkto grynumui. Šiame straipsnyje sistemingai paaiškinami propileno panaudojimo scenarijai įvairiuose propileno oksido proceso keliuose, analizuojami aukštos kokybės propileno pranašumai ir pateikiamas propileno oksido gamyklų žaliavų įsigijimo pagrindas.
I. Propileno panaudojimo įvairiuose propileno oksido gamybos procesuose scenarijai
Kaip pagrindinės reakcijos monomeras, propilenas dalyvauja oksidacijos ir ciklizacijos reakcijose, kad susidarytų propileno oksidas. Trys pagrindiniai procesai – chlorohidrino procesas, kooksidacijos procesas ir HPPO tiesioginis oksidacijos procesas – visuose kaip žaliava naudojamas propilenas, tačiau propileno priemaišų kontrolės standartai skirtinguose keliuose labai skiriasi.
1. Chlorohidrino procesas Propileno oksidas
Proceso principas:Propilenas reaguoja su chloro dujomis ir vandeniu, kad susidarytų chlorpropanolis, kuris vėliau muilinamas ir gaunamas propileno oksidas.
Propileno vaidmuo:Kaip organinės anglies skeleto žaliava, tai yra visos reakcijos sistemos pagrindas. Šiam maršrutui keliami nedideli propileno grynumo reikalavimai, tačiau sunkieji komponentai ir sulfidinės priemaišos padidins atliekų druskos ir išmetamųjų dujų apdorojimo slėgį.
2. Kooksidacijos procesas (PO/SM, PO/TBA)
Proceso principas:Propilenas vyksta epoksidacijos reakcija su organiniais peroksidais, kartu gaminant stireną arba tret-butanolį.
Propileno vaidmuo:Katalizatoriaus sąlygomis jis selektyviai oksiduojamas, kad susidarytų propileno oksidas. Žaliavoje propilene esantys alkinai ir diolefinai lengvai patiria šalutinių reakcijų, todėl susidaro sunkios dervos, kurios užkemša vamzdynus ir reaktorius.
3. HPPO vandenilio peroksido tiesioginio oksidavimo procesas
Proceso principas:Propilenas ir vandenilio peroksidas tiesiogiai sintetina propileno oksidą titano silikalito molekulinio sieto katalizėje. Tai naujas žalias procesas.
Propileno vaidmuo:Šerdies epoksidavimo reagentas, taip pat maršrutas, kuriam keliami aukščiausi žaliavos kokybės reikalavimai. Pėdsakai sulfidai ir polinės priemaišos tiesiogiai nuodija titano silicalito molekulinį sietą, žymiai sutrumpindamos katalizatoriaus regeneracijos ciklą. Tai yra pagrindinis žaliavų kontrolės akcentas.
Daugelyje naujai pastatytų HPPO įrenginių konversijos koeficientas mažėja pakeitus propileno šaltinį, o pagrindinė priežastis dažniausiai yra per dideli žaliavų priemaišų rodikliai.
Kaip profesionalus propileno šaltinio gamintojas, ZL Energy gali pritaikyti indikatoriaus sprendimus skirtingiems propileno oksido procesams, griežtai kontroliuodamas propiną, propadieną, bendrą sierą ir sunkiuosius komponentus. Komponentams stabilizuoti naudojamas daugiapakopis rektifikavimas ir kiekvienai partijai pateikiama išsami dujų chromatografijos bandymo ataskaita, pritaikyta prie pagrindinių propileno oksido gamybos linijų, pvz., HPPO ir kooksidacijos procesų, tikrinimo standartų.
II. Pagrindiniai aukštos kokybės propileno privalumai propileno oksido gamyboje
Propilenas su kontroliuojamomis priemaišomis ir stabilia sudėtimi gali sumažinti šalutines reakcijas, apsaugoti katalizatorius, pagerinti propileno selektyvumą, sumažinti įrenginio energijos sąnaudas ir kietųjų atliekų išeigą bei pasiekti ilgalaikį stabilų įrenginio veikimą.
Propileno oksido sintezė yra selektyvi oksidacijos reakcija, pasižyminti itin dideliu jautrumu žaliavoms. Aukštos kokybės propilenas suteikia daugybę gamybos pranašumų:
Sumažinkite apsinuodijimą katalizatoriumi, pailginkite darbo ciklą
Sulfidai ir nesotieji alkinai yra tipiški titano silicalito molekulinių sietų ir metalinių katalizatorių sistemų nuodai. Stabilus mažai priemaišų turintis propilenas gali sumažinti katalizatoriaus regeneracijos dažnį ir sumažinti priežiūros išlaidas.
Pagerinkite propileno oksido selektyvumą, sumažinkite šalutinių produktų gamybą
Priemaišos sukelia šalutines polimerizacijos ir oksidacijos reakcijas, todėl susidaro propionaldehidas, acetonas ir sunkioji eterio derva. Aukštos kokybės propilenas gali sumažinti šalutinių produktų išeigą ir palengvinti vėlesnę rektifikavimo atskyrimo apkrovą.
Stabilizuokite įrenginio apkrovą, sumažinkite proceso svyravimus
Dėl nuolat stabilios propileno sudėties reaktoriaus temperatūrą, slėgį ir konversijos greitį lengviau išlaikyti stabilius, išvengiant dažno veikimo parametrų koregavimo ir sumažinant neatitinkančios pereinamosios medžiagos.
Prisitaikykite prie naujų aplinkos procesų, sumažinkite trijų atliekų apdorojimo slėgį
Ypač HPPO žaliojo proceso šalutinis produktas yra tik vanduo; Jei propileno priemaišų yra daug, padidėja šalutinių produktų kiekis, todėl padidėja nuotekų ir atliekų skysčių valymo išlaidos.
| Palyginimo elementas | Atitinkamas pramoninis propilenas (tinka propileno oksido įrenginiams) | Propilenas su daugybe priemaišų | Neigiamas poveikis gamybai |
|---|---|---|---|
| Pagrindinis propileno grynumas | Didesnis arba lygus 99,5 % | Mažas grynumas, labai sunkūs komponentai | Nestabili reakcijos apkrova, padidėjęs žaliavos vieneto suvartojimas |
| Propinas, Propadienas | Griežtai kontroliuojamos viršutinės ribos | Perteklinis turinys | Gamina sunkią dervą, užkemša reaktorius ir šilumokaičius |
| Bendras sieros kiekis | Mažo turinio vidaus kontrolės standartas | Per didelis sieros kiekis | Visam laikui nuodija HPPO titano silicalito molekulinio sieto katalizatorius |
| Reakcijos selektyvumas | Stabili propileno oksido išeiga | Nuolat mažėjantis selektyvumas | Padidėjęs šalutinių produktų kiekis, padidėjęs rektifikavimo energijos suvartojimas |
| Vieneto tęstinumas | Palaiko ilgo ciklo veikimą | Dažnas proceso reguliavimas, katalizatoriaus regeneracija | Padidėja gamybos kaštai, sutrumpėja efektyvus gamybos laikas |
III. Pagrindiniai rodiklių reikalavimai propileno žaliavoms skirtinguose propileno oksido procesuose
HPPO tiesioginės oksidacijos procesui keliami aukščiausi reikalavimai, po to seka kooksidacijos procesas, o tradicinis chlorohidrino procesas turi santykinai laisvesnius slenksčius. Naujai pastatyti žaliųjų procesų blokai negali toliau naudoti senų žaliavų įsigijimo standartų.
HPPO vandenilio peroksido oksidacijos procesas
Pagrindinis dėmesys skiriamas griežtai bendros sieros, alkinų, vandens ir sunkiųjų komponentų kontrolei. Priemaišų pėdsakai gali sukelti molekulinio sieto deaktyvavimą. Vykdant viešuosius pirkimus turi būti įgyvendinti aukštesni vidaus kontrolės standartai.
Kooksidacijos procesas PO/SM, PO/TBA
Apriboti diolefinų ir sunkiųjų angliavandenilių kiekį, kad būtų išvengta dervos kaupimosi; sieros indikatoriaus tolerancija yra šiek tiek didesnė nei HPPO.
Chlorohidrino procesas
Pakanka atitikties pagrindiniam grynumui. Neigiamas priemaišų poveikis labiau atsispindi šalutiniuose aplinkos produktuose, o katalizatoriaus tolerancija yra didesnė.
Įprasti bendrieji pramoninio propileno rodikliai rinkoje yra platūs ir negali tiesiogiai patenkinti naujų HPPO procesų poreikių. „ZL Energy“ gali atskirti priemaišų rodiklių reikalavimus skirtingų procesų klientams, turėdamas nepriklausomas saugojimo ir transportavimo talpyklas, kad būtų išvengta medžiagų maišymo. HPPO propileno oksido įmonėms jis suteikia optimizuotą propileną, kad sumažintų katalizatoriaus nuostolius iš šaltinio.
IV. Propileno įsigijimo ir naudojimo propileno oksido gamyklose rekomendacijų santrauka
Propileno pirkimas negali orientuotis tik į pirkimo vieneto kainą; jis turi atitikti paties proceso maršrutą. Didelio jautrumo įrenginiai, tokie kaip HPPO, turėtų teikti pirmenybę propileno tiekėjams, kuriuose yra mažai priemaišų ir kurių partijos yra stabilios.
Naujai pastatytoms arba techniškai atnaujintoms HPPO propileno oksido gamybos linijoms pridėkite specialius bendros sieros, alkinų ir sunkiųjų komponentų bandymus į gaunamą patikrinimą;
Prieš keisdami propileno tiekėjus, atlikite nedidelio masto arba trumpalaikius bandomuosius paleidimus, kad įvertintumėte konversijos koeficiento ir selektyvumo pokyčius;
Patobulinti propileno pirminio apdorojimo įrenginius, kuriuose įrengti adsorbcijos ir džiovinimo įrenginiai, kad būtų išvengta antrinių priemaišų, patekusių transportavimo metu;
Ilgalaikės nepertraukiamos gamybos įmonės turėtų teikti pirmenybę ilgalaikių sutarčių pasirašymui, kad būtų užtikrinta stabili propileno sudėtis ir išvengta tiekimo svyravimų rizikos.
Jei propileno oksido gamybos įmonė tikrina propileno dujų šaltinius arba atlieka žaliavų lyginamuosius tyrimus, „ZL Energy“ gali atlikti mėginių tyrimus ir parengti tinkamus dujų tiekimo sprendimus, atsižvelgdama į vieneto proceso sąlygas.
