Ossido di propileneè un importante derivato del propilene e circa il 7% del propilene viene utilizzato nella produzione di ossido di propilene ogni anno. Al giorno d'oggi, i principali metodi di produzione industriale di ossido di propilene nel mondo sono la clorazione e la co-ossidazione, tra cui la co-ossidazione è divisa in co-ossidazione dell'etilbenzene e co-ossidazione dell'isobutano. Negli ultimi anni, il metodo di ossidazione dell'isopropilbenzene e il metodo di ossidazione diretta del perossido di idrogeno sono stati sviluppati e industrializzati con successo successivamente, e anche il metodo di ossidazione diretta che utilizza l'ossigeno come ossidante è in fase di sviluppo. Di seguito è riportato alcuni specifici processi di produzione di ossido di propilene
1. Metodo della cloroidrina
2. Metodo di co-ossidazione
3. Metodo di ossidazione diretta
Metodo della cloroidrina
Il processo cloro-alcol ha una lunga storia di produzione ed è stato industrializzato per più di 60 anni. Il processo principale del metodo cloro-alcol è la clorazione del propilene, la saponificazione del latte di calce e la raffinazione del prodotto, che è caratterizzata da un processo di produzione maturo, carico operativo flessibile, buona selettività, la purezza delle materie prime i requisiti di propilene non sono elevati, il che può migliorare la sicurezza della produzione e bassi investimenti nella costruzione. A causa del basso investimento in immobilizzazioni e del basso costo del prodotto, i suoi prodotti hanno una forte competitività di costo. Oggi, circa il 40% della capacità produttiva mondiale di ossido di propilene è cloridrina.
Lo svantaggio del metodo cloro-alcol è il consumo di risorse idriche, generando una grande quantità di acque reflue e residui di rifiuti, ogni produzione di 1t ossido di propilene produce 40 ~ 50t di acque reflue di saponificazione clorurate e più di 2t di residui di rifiuti, le acque reflue hanno un'alta temperatura, un pH elevato, un alto contenuto di cloro, un alto contenuto di COD e un alto contenuto di materia sospesa delle caratteristiche "cinque alte", difficile da trattare. Allo stesso tempo, il metodo dell'alcol di cloro consuma anche una grande quantità di cloro ad alta intensità energetica e materie prime di calce, mentre il cloro e il calcio vengono scaricati nelle acque reflue e nei fanghi di scarto, e l'ipoclorito prodotto durante il processo di produzione è anche una grave corrosione dell'apparecchiatura.
Metodo di co-ossidazione
Il metodo di co-ossidazione, noto anche come metodo Haakon, comprende 2 tipi di metodo di co-ossidazione isobutano e metodo di co-ossidazione etilbenzene, che sono reazioni di co-ossidazione di isobutano o etilbenzene con propilene per produrre terz-butanolo o stirene e co-produzione di ossido di propilene allo stesso tempo.
Il metodo di co-ossidazione supera gli svantaggi del metodo cloro-alcol, come l'elevata corrosione e le acque reflue, e presenta i vantaggi di un basso costo di produzione e di un minore inquinamento ambientale. Dalla sua industrializzazione nel 1969, si è sviluppato rapidamente in tutto il mondo e oggi la capacità del metodo di co-ossidazione dell'ossido di propilene ha rappresentato circa il 55% della capacità totale mondiale.
Gli svantaggi del processo di co-ossidazione sono il lungo flusso di processo, molte varietà di materie prime, elevati requisiti di purezza del propilene, operazioni di processo ad alta pressione, materiali per attrezzature che utilizzano principalmente acciaio legato, costi elevati delle attrezzature e grandi investimenti di costruzione. Allo stesso tempo, l'ossido di propilene nella produzione di co-ossidazione, solo una piccola quantità di co-prodotti, ogni tonnellata di ossido di propilene per co-produrre 2,2 ~ 2,5 t di stirene o 2,3 t di test-butanolo, fonti di materie prime e vincoli di vendita del prodotto l'uno sull'altro, devono essere adeguatamente affrontati, solo l'ossido di propilene e la domanda del mercato dei co-prodotti corrispondono ai vantaggi del processo possono essere rivelati. Inoltre, il COD dell'effluente prodotto dal metodo di co-ossidazione è relativamente elevato e il costo del trattamento rappresenta circa il 10% dell'investimento totale.
Ossidazione diretta
Lyondell sta sviluppando una tecnologia di ossidazione diretta per la conversione di propilene, idrogeno e ossigeno in ossido di propilene utilizzando un catalizzatore bifunzionale costituito da un silicato di palladio e titanio per produrre perossido di idrogeno con idrogeno e ossigeno e quindi convertire immediatamente il propilene in ossido di propilene, l'intero processo viene completato in un unico reattore. Il processo è ancora in fase pilota.
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