丁寶棣 趙國良
摘 要:在我國快速發(fā)展的過程中,由于環(huán)氧樹脂、合成甘油等產(chǎn)品需求強(qiáng)勁,促使國內(nèi)環(huán)氛級丙烷需求量的快速增長。但國內(nèi)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要,需大量進(jìn)口。丙烯合成環(huán)氧丙烷技術(shù)成熟、原料供應(yīng)充足、投資不算太大、利潤率較高,能使投資者得到較滿意的回報(bào)。
關(guān)鍵詞:環(huán)氧氯丙烷;高溫氯化;分析
隨著各類工藝技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,各類領(lǐng)域也都取得了不凡的成就。而每個(gè)研究的成功,背后一定是無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)與長時(shí)間的研究發(fā)展。在甲醇制丙烯的這項(xiàng)發(fā)展中,甲醇作為制作丙烯的主要原料,甲醇制丙烯也經(jīng)過了漫長的技術(shù)研究與發(fā)展。下面我便來簡單的概述一下甲醇制丙烯的技術(shù)進(jìn)展以及經(jīng)濟(jì)分析。
1 生產(chǎn)工藝
1.1 丙烯高溫氯化法
丙烯高溫氯化法是工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的經(jīng)典方法,世界上90%以上的環(huán)氧氯丙烷采用此法進(jìn)行生產(chǎn)。其工藝過程主要包括丙烯高溫氯化制氯丙烯,氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇,二氯丙醇皂化合成環(huán)氧氯丙烷3個(gè)反應(yīng)單元。丙烯與氯氣經(jīng)干燥、預(yù)熱后以摩爾比4~5:1混合進(jìn)入高溫氯化反應(yīng)器,短時(shí)間(約3s)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),生成氯丙烯和氯化氫氣體。精制后得氯丙烯產(chǎn)品,同時(shí)副產(chǎn)D-D混劑(1,2-二氯丙烷和1,3-二氯丙烯),氯化氫氣體經(jīng)水吸收后得到工業(yè)鹽酸;氯氣在水中生成次氯酸(或采用介質(zhì)叔丁醇和氯氣在溶液中反應(yīng)生成叔丁基次氯酸鹽,該鹽水解生成次氯酸,叔丁醇循環(huán)使用),次氯酸與氯丙烯反應(yīng)生成二氯丙醇(過程中二氯丙醇濃度一般控制在4%左右);二氯丙醇水溶液與Ca(OH)2或反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。
1.2 醋酸丙烯酯法
醋酸丙烯酯法工藝過程主要包括合成醋酸丙烯酯,醋酸丙烯酯水解制烯丙醇,合成二氯丙醇以及二氯丙醇皂化生成環(huán)氧氯丙烷4個(gè)反應(yīng)單元。在鈀和助催化劑作用下,丙烯與氧在溫度160~180℃、壓力0.5~1.0MPa,醋酸存在下反應(yīng)生成醋酸丙烯酯;在溫度60~80℃、壓力0.1~1.0MPa下,以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為催化劑,醋酸丙烯酯經(jīng)水解反應(yīng)生成烯丙醇;在溫度0~10℃,壓力0.1~0.3MPa條件下,烯丙醇與氯通過加成反應(yīng)生成二氯丙醇;二氯丙醇與氫氧化鈣發(fā)生皂化反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。
1.3 甘油法
甘油可以用環(huán)氧氯丙烷為原料來生產(chǎn),然而隨著甘油價(jià)格的變化以及生產(chǎn)環(huán)氧樹脂對環(huán)氧氯丙烷的需求量的大增,環(huán)氧氯丙烷的單價(jià)高于甘油。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,環(huán)氧氯丙烷已經(jīng)不適合用來生產(chǎn)甘油。近年來,由于原油價(jià)格居高不下,各個(gè)國家大力發(fā)展生物柴油工業(yè),用生物柴油副產(chǎn)的甘油生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷技術(shù)開始重新引起人們的關(guān)注。甘油法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的主要原料為工業(yè)甘油、30%的燒堿和氣體氯化氫,工藝過程主要分為甘油、催化劑與干燥氯化氫反應(yīng)生成二氯丙醇;二氯丙醇在堿性溶液中環(huán)合皂化得到環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)品兩個(gè)步驟。其中又可以分為連續(xù)法和間歇法。
2 甲醇制丙烯的經(jīng)濟(jì)分析
2.1 甲醇制丙烯路線是以石油化工原料制備
制作丙烯還存在其他的替代方式,例如我們可以以煤和天然氣為主要原料,然后經(jīng)整合由氣體轉(zhuǎn)換為甲醇,最后再轉(zhuǎn)換為丙烯。不僅如此,化學(xué)家們正在積極探索其他的替代方式,力求減少成本,提高其轉(zhuǎn)化效率,甲醇制丙烯的技術(shù)也會日漸趨于成熟,甲醇制丙烯的經(jīng)濟(jì)效益也會愈發(fā)顯著。
2.2 水資源的獲得性
由于環(huán)境污染的不斷加重,近年來,我國已經(jīng)開始實(shí)行了提高廢水回收利用率、節(jié)能減排及增產(chǎn)不增污等一系列環(huán)保政策,這在一定程度上制約了甲醇制丙烯的發(fā)展,所以,節(jié)能減排、減少生產(chǎn)過程中的污染便是十分需要解決的問題。而在此過程中水資源的獲得性便成為我們現(xiàn)在的前提。
2.3 學(xué)會轉(zhuǎn)換資源
眾所周知,我國有較豐富的煤炭資源,但這些資源分布的地區(qū)十分不均衡,且很多分布在交通十分不便、地理位置十分偏僻、運(yùn)輸條件極差的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
2.4 以煤或天然氣為原料的甲醇制丙烯技術(shù)
上面我們也曾提過,為了更好的提高甲醇制丙烯的經(jīng)濟(jì)效益,我們可以拓寬生產(chǎn)丙烯的原料來源,從而降低對與甲醇資源的緊張,同時(shí)也要不斷改進(jìn)生產(chǎn)的技術(shù),提高轉(zhuǎn)換效率。所以說,對于當(dāng)前我國節(jié)約資源的角度來看,MTP技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)意義。
3 我國環(huán)氧氯丙烷的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景
1995年我國環(huán)氧氯丙烷的表觀消費(fèi)量只有2.59萬t,2000年達(dá)到6.55萬t,1995-2000年表觀消費(fèi)量的年均增長率為20.4%。2002年表觀消費(fèi)量達(dá)到10.35萬t,2007年進(jìn)一步增加到約35.26萬t,同比增長約34.2%,2002-2007年表觀消費(fèi)量的年均增長率達(dá)到約27.8%。
4 結(jié)語
以上,就是我綜合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、書籍查詢、報(bào)刊等等對于甲醇制丙烯這項(xiàng)工藝的技術(shù)進(jìn)展以及它的經(jīng)濟(jì)分析的一些自己的看法與思考,盡管在甲醇制丙烯方面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)方面都還沒有那么完善,但任何事都不可能一蹴而就。我堅(jiān)信隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,甲醇制丙烯這項(xiàng)技術(shù)將會取得巨大的成就。
參考文獻(xiàn):
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