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1、环氧丙烷的清洁生产技术周东（华东理工大学，上海200237,中国）摘要：环氧丙烷是重要的基础化工原料。主要工业生产方法有氯醇法和Halcon法。但这些方法都严重污染了生态环境。为了能达到更好的环境和经济效益，本文综述了不同氧源与丙烯环氧化反应的研究新进展。主要包括：氢氧原位制备过氧化氢丙烯环氧化，直接以分子氧为氧化剂的光诱导环氧化反应以及以臭氧和一氧化二氮为氧化剂的研究。指出开发活性高、选择性好的催化剂是解决问题的关键，并对其应用前景进行了讨论。关键词：丙烯；环氧化；环氧丙烷；催化剂中图分类号：TQ423.9
2、4ThecleanproductiontechnologyofpropyleneoxideZhouDong(EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237，China)ABSTRACT:Propyleneoxideisanimportantbasicchemicalrawmaterials.ThemainindustrialproductionmethodschlorohydrinprocessandHalconlaw.However,thes
3、emethodsareseriouslypollutedtheenvironment.Inordertoachievebetterenvironmentalandeconomicbenefits,thispaperreviewsthenewresearchprogressofepoxidationofpropylenewithdifferentoxidants.Italsoincludespropyleneepoxidationwithhydrogenperoxidein-situsynthesizedusi
4、nghydrogenandoxygen,photoepoxidationofpropyleneandoxygenandreactionswithozoneandnitrousoxideasoxidants.Itindicatesthatthemajortaskisdevelopmentofactiveandselectivecatalysts.Theapplicationprospectofnewprocessesisalsodiscussed.Keywords：propylene；epoxidation；p
5、ropyleneoxide；catalyst丙烯环氧化生产环氧丙烷(PO)工业技术现有两种[1]:一种是氯醇法,另一种是共氧化法。两种生产技术在全球范围内的装置能力相当,总共约合6000kt/a以上。氯醇法环氧丙烷生产工艺因使用大量的氯气和生石灰而污染环境,腐蚀设备;共氧化法则因使用乙苯(ARCO和Shell工艺)或异丁烷(ARCO和Texaco工艺)作为氧载体,工艺复杂,设备投资大。这些缺点不但影响现有装置的开工率,而且限制了全球PO生产能力的进一步扩大。中国现有PO生产装置均为氯醇法技术,由于装置规模小,
6、因此产品成本高,环境污染问题严峻。目前世界各国都在致力于开发PO生产新技术,中国在这方面的任务尤其紧迫。新一代PO生产技术既要克服现有工业技术污染环境、腐蚀设备、联产物量大、工艺冗长的缺点,又要兼顾过程的经济性。其中选择清洁廉价的氧源是前提,构建简洁高效的氧转移催化体系是关键。本文主要通过比较几种生产几种环氧丙烷的工业技术，从而得到寻求一些清洁生产环氧丙烷的工艺技术方法。1工业生产环氧丙烷工艺过程1.1氯醇法工艺过程氯醇法生产环氧丙烷主要由氯醇化、皂化两个步骤组成。近年来,比较先进的改良氯醇法已开始工业应用,
7、还选用氢氧化钠代替传统的石灰进行皂化,减轻了处理三废的困难[2]。1.1.1氯醇化丙烯、氯气和水在氯醇化反应器中生成氯丙醇,反应压力略低于大气压,氯气直接从电解槽进到反应器而无需压缩,反应温度控制在38℃。生成的副产物除盐酸外,主要为二氯丙烷、二氯丙醚。反应物下一步去皂化反应。从反应器出来的气体进洗涤塔,洗涤塔塔底物去回收副产品,未反应的丙烯循环回氯醇化反应器,为避免丙烷和氯气中杂质的积聚,部分尾气经吸附塔吸附后排放作为燃料气使用。1.1.2皂化(碱皂化)从氯醇化反应器出来的氯丙醇溶液进入皂化塔与从电解槽来的
8、电解液进行反应生成环氧丙烷。电解液含有质量分数分别为13.3%的氢氧化钠和12.4%的氯化钠,反应压力为0.12MPa[3]。含有水、环氧丙烷以及少量丙醛、二氯丙烷、二氯丙醚的过热蒸汽从皂化塔顶部出来去环氧丙烷粗馏塔将氯化物分离,再去精馏塔得到产品环氧丙烷。皂化塔底部的盐水一部分排放,一部分经盐水净化,加入补充盐,返回电解槽循环使用。1.2共氧化工艺过程以丙烯和乙苯为原料的共氧化工艺由过氧化、环氧化
