Propilen oksid (PO) je ključni intermediat v industrijskih verigah poliuretana, površinsko aktivnih snovi in propilen glikola, propilen pa je nepogrešljiva osnovna surovina za proizvodnjo propilen oksida. Trenutno so domače procesne poti propilen oksida raznolike. Številna proizvodna podjetja se osredotočajo na optimizacijo katalizatorja in prilagoditev reakcijskega procesa, vendar zlahka spregledajo stalen vpliv kakovosti propilenskega monomera. Nečistoče v sledovih v propilenu ne samo zmanjšajo hitrost pretvorbe reakcije, ampak tudi povečajo nastajanje stranskih produktov, povečajo porabo energije pri rektifikaciji in vplivajo na čistost izdelka. Ta članek sistematično razlaga scenarije uporabe propilena v različnih procesnih poteh propilen oksida, analizira prednosti delovanja visokokakovostnega propilena in zagotavlja referenčno osnovo za nabavo surovin v obratih za propilen oksid.
I. Scenariji uporabe propilena v različnih postopkih proizvodnje propilen oksida
Kot jedrni reakcijski monomer propilen sodeluje v reakcijah oksidacije in ciklizacije, da nastane propilen oksid. Vsi trije glavni procesi – postopek s klorohidrinom, postopek kooksidacije in postopek neposredne oksidacije HPPO – kot surovino uporabljajo propilen, vendar se standardi za nadzor nečistoč propilena med potemi bistveno razlikujejo.
1. Klorohidrinski postopek Propilen oksid
Načelo postopka:Propilen reagira s plinastim klorom in vodo, da nastane kloropropanol, ki se nato umili, da nastane propilen oksid.
Vloga propilena:Kot surovina organskega ogljikovega skeleta je temelj celotnega reakcijskega sistema. Ta pot ima zmerne zahteve glede čistosti propilena, vendar bodo težke komponente in sulfidne nečistoče povečale pritisk obdelave odpadne soli in odpadnega plina.
2. Postopek kooksidacije (PO/SM, PO/TBA)
Načelo postopka:Propilen je podvržen reakciji epoksidacije z organskimi peroksidi, pri čemer soproducira stiren ali terc-butanol.
Vloga propilena:V pogojih katalizatorja se selektivno oksidira, da nastane propilen oksid. Alkini in diolefini v surovini propilenu so zlahka podvrženi stranskim reakcijam, pri čemer nastane težak katran, ki zamaši cevovode in reaktorje.
3. HPPO postopek neposredne oksidacije vodikovega peroksida
Načelo postopka:Propilen in vodikov peroksid neposredno sintetizirata propilen oksid pod katalizo molekularnega sita iz titanovega silikalita. To je nov zeleni postopek.
Vloga propilena:Glavni epoksidacijski reaktant in tudi pot z najvišjimi zahtevami glede kakovosti surovin. Sulfidi v sledovih in polarne nečistoče neposredno zastrupijo molekularno sito iz titanovega sikalita, kar bistveno skrajša cikel regeneracije katalizatorja. To je ključni poudarek nadzora surovin.
Številne novozgrajene naprave HPPO po zamenjavi vira propilena občutijo upad stopnje pretvorbe, glavni vzrok pa so večinoma previsoki indikatorji nečistoč surovin.
Kot profesionalni proizvajalec virov propilena lahko ZL Energy prilagodi rešitve indikatorjev za različne postopke propilen oksida, pri čemer strogo nadzoruje propin, propadien, skupno žveplo in težke komponente. Uporablja večstopenjsko rektifikacijo za stabilizacijo komponent in zagotavlja popolno poročilo o preskusu plinske kromatografije za vsako serijo, ki se prilagaja prihajajočim inšpekcijskim standardom glavnih proizvodnih linij propilen oksida, kot so HPPO in procesi kooksidacije.
II. Glavne prednosti visokokakovostnega propilena pri proizvodnji propilen oksida
Propilen z nadzorovanimi nečistočami in stabilno sestavo lahko zmanjša stranske reakcije, zaščiti katalizatorje, izboljša selektivnost propilena, zmanjša porabo energije enote in proizvodnjo trdnih odpadkov ter doseže dolgotrajno stabilno delovanje enote.
Sinteza propilen oksida je selektivna oksidacijska reakcija z izjemno visoko občutljivostjo na surovine. Visokokakovosten propilen prinaša številne proizvodne prednosti:
Zmanjšajte zastrupitev s katalizatorjem, podaljšajte delovni cikel
Sulfidi in nenasičeni alkini so tipični strupi za titanova silikalitna molekularna sita in sisteme kovinskih katalizatorjev. Stabilen propilen z nizko vsebnostjo nečistoč lahko zmanjša pogostost regeneracije katalizatorja in zniža stroške vzdrževanja.
Izboljša selektivnost propilen oksida, zavira nastajanje stranskih produktov
Nečistoče povzročijo stranske reakcije polimerizacije in oksidacije, pri čemer nastajajo propionaldehid, aceton in težki eter katran. Visokokakovosten propilen lahko zmanjša nastajanje stranskih produktov in olajša kasnejšo obremenitev rektifikacijskega ločevanja.
Stabilizirajte obremenitev enote, zmanjšajte nihanja procesa
S stalno stabilno sestavo propilena je temperaturo, tlak in stopnjo pretvorbe v reaktorju lažje vzdrževati stabilne, s čimer se izognemo pogostemu prilagajanju delovnih parametrov in zmanjšamo neskladen prehodni material.
Prilagodite se novim okoljskim procesom, zmanjšajte pritisk obdelave treh odpadkov
Zlasti pri zelenem procesu HPPO je stranski produkt samo voda; če so nečistoče propilena visoke, se stranski proizvodi povečajo, kar zviša stroške obdelave odpadne vode in odpadne tekočine.
| Primerjalni element | Skladen industrijski propilen (primeren za enote propilen oksida) | Propilen s čezmernimi nečistočami | Negativni vplivi proizvodnje |
|---|---|---|---|
| Glavna čistost propilena | Večji ali enak 99,5 % | Nizka čistost, visoko težke komponente | Nestabilna reakcijska obremenitev, povečana poraba enote surovine |
| propin, propadien | Strogo nadzorovane zgornje meje | Pretirana vsebina | Ustvarja težek katran, maši reaktorje in toplotne izmenjevalnike |
| Skupna vsebnost žvepla | Standard notranje kontrole z nizko vsebnostjo | Prekomerna vsebnost žvepla | Trajno zastrupi katalizator HPPO iz titanovega silikalitnega molekularnega sita |
| Selektivnost reakcije | Stabilen izkoristek propilen oksida | Nenehno padajoča selektivnost | Povečanje stranskih produktov, povečana poraba energije za rektifikacijo |
| Kontinuiteta enote | Podpira dolgotrajno delovanje | Pogoste prilagoditve procesa, regeneracija katalizatorja | Povečani proizvodni stroški, skrajšan efektivni proizvodni čas |
III. Zahteve za ključne kazalnike za surovine propilena v različnih postopkih propilen oksida
Postopek neposredne oksidacije HPPO ima najvišje zahteve, sledi mu postopek kooksidacije, medtem ko ima tradicionalni postopek s klorohidrinom relativno ohlapnejše pragove. Novozgrajene zelene procesne enote ne morejo še naprej uporabljati starih standardov nabave surovin.
HPPO Postopek oksidacije vodikovega peroksida
Ključni poudarek na strogem nadzoru skupnega žvepla, alkinov, vode in težkih komponent. Nečistoče v sledovih lahko povzročijo deaktivacijo molekularnega sita. Nabava mora izvajati višje standarde notranje kontrole.
Postopek kooksidacije PO/SM, PO/TBA
Omejite diolefine in težke ogljikovodike, da preprečite kopičenje katrana; toleranca indikatorja žvepla je nekoliko višja od HPPO.
Klorohidrinski postopek
Osnovna skladnost glede čistosti zadostuje. Negativni vpliv nečistoč se bolj odraža v okoljskih stranskih produktih, toleranca katalizatorja pa je večja.
Običajni splošni industrijski indikatorji propilena na trgu so široki in ne morejo neposredno zadostiti potrebam novih HPPO procesov. ZL Energy lahko razlikuje zahteve glede indikatorja nečistoč za stranke različnih procesov z neodvisnimi skladiščnimi rezervoarji za shranjevanje in transport, da se prepreči mešanje materiala. Za HPPO podjetja s propilen oksidom zagotavlja optimiziran specifikacijski propilen za zmanjšanje izgube katalizatorja iz vira.
IV. Povzetek priporočil za pridobivanje in uporabo propilena v obratih za proizvodnjo propilen oksida
Nabava propilena se ne more osredotočiti le na nabavno ceno na enoto; ujemati se mora z lastno procesno potjo. Enote z visoko občutljivostjo, kot je HPPO, bi morale dati prednost zaklepanju izvornih dobaviteljev propilena z nizko vsebnostjo nečistoč in stabilnimi serijami.
Za novozgrajene ali tehnično nadgrajene proizvodne linije HPPO propilen oksida dodajte posebno testiranje za skupno žveplo, alkine in težke komponente pri vhodnem pregledu;
Preden zamenjate dobavitelja propilena, izvedite manjše ali kratkoročne preskuse, da ocenite stopnjo pretvorbe in spremembe selektivnosti;
Izboljšati objekte za predobdelavo propilena, opremljene z adsorpcijskimi in sušilnimi enotami, da bi se izognili sekundarnim nečistočam, vnesenim med prevozom;
Podjetja z dolgoročno neprekinjeno proizvodnjo bi morala dati prednost podpisovanju dolgoročnih sporazumov, da zagotovijo stabilno sestavo propilena in se izognejo tveganjem nihanja dobave.
Če podjetje za proizvodnjo propilen oksida preverja vire plina propilena ali izvaja primerjalne teste surovin, lahko ZL Energy zagotovi testiranje vzorcev in oblikuje ustrezne rešitve za oskrbo s plinom na podlagi pogojev enotnega procesa.
