環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]國標編號61052、CAS號106-89-8，英文名稱：3-Chloro-1,2-epoxypropane；Epichlorohydrin。別名：3-氯-1,2-環(huán)氧[HuanYang]丙烷[BingWan]。外觀為無色油狀液體，有氯仿刺激氣味；分子量92.52、蒸汽壓1.8kPa/20℃、閃點：34℃；熔點-25.6℃、沸點117.9℃；微溶于水，可混溶于醇、醚、四氯化碳、苯。密度：相對密度(水=1)1.18(20℃)、相對密度(空氣=1)3.29。主要[ZhuYao]用于制環(huán)氧[HuanYang]樹脂，也是一種含氧物質(zhì)的穩(wěn)定劑和化學中間體。環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]最早于1854年，由Berthelot用鹽酸處理粒甘油，然后用堿液水解時首先發(fā)現(xiàn)的。20世紀60年代前后，為適應環(huán)氧[HuanYang]樹脂生產(chǎn)發(fā)展的需求，環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]開始以氯丙烯為原料，作為主要[ZhuYao]產(chǎn)品進行生產(chǎn)。目前工業(yè)上環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]的生產(chǎn)方法，主要[ZhuYao]有丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法，以及較為環(huán)保的甘油法。前者由美國Shell公司1948年，首次開發(fā)成功并應用于工業(yè)化生產(chǎn)，當前世界上90%以上采用該方法進行生產(chǎn)；中者由前蘇聯(lián)科學院以及日本昭和電工公司，于20世紀80年代分別開發(fā)成功；后者2007年前后工業(yè)化應用。國內(nèi)環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]基本用于制備環(huán)氧[HuanYang]樹脂，哪么其生產(chǎn)過程中如何節(jié)能減排，質(zhì)量控制有何新法，其它應用拓展怎樣，業(yè)內(nèi)同樣是十分關心的。這位專家就此對于最新進展，作了較為詳細的情況介紹。 2、反應[FanYing]運率方程與反應[FanYing]時間[ShiJian] (1)皂化反應[FanYing]預反應[FanYing] 在反應[FanYing](2)、(3)中它們屬于平行反應[FanYing]，1，3-二氯丙醇在預反應[FanYing]過程中很快反應[FanYing]完畢，皂化塔中的反應[FanYing]主要[ZhuYao]是2，3-二氯丙醇的進一步轉(zhuǎn)化，因此主要[ZhuYao]考察2，3-二氯丙醇的反應[FanYing]轉(zhuǎn)化率與反應[FanYing]時間[ShiJian]的關系。2，3-二氯丙醇在預反應[FanYing]器生成環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]為一級反應[FanYing]，其反應[FanYing]速度式可以寫成：C=C0•exp(-kt)。其中：C為預反應[FanYing]器出口2，3-二氯丙醇的濃度，mol/L；C0為預反應[FanYing]器進口2，3-二氯丙醇的濃度，mol/L；k=A•exp(B/RT)為速度常數(shù)，L/(mol•min)；A、B為常數(shù)；T為溫度，K；R為常數(shù)，,cal/(mol•K)；t為反應[FanYing]時間[ShiJian]，min。預反應[FanYing]出口的ECH轉(zhuǎn)化率為50%來設計預反應[FanYing]的停留[TingLiu]時間[ShiJian]。在溫度為70℃時，停留[TingLiu]時間[ShiJian]t為1.34s。 (2)皂化反應[FanYing] 2，3-二氯丙醇在皂化塔生成環(huán)氧[HuanYang]氯丙烷[BingWan]仍為一級反應[FanYing]，但是因為皂化塔有n塊塔盤，實現(xiàn)了n次完全混合，分為n段反應[FanYing]，故其反應[FanYing]速度方程為：1-X=1/(1+kt)n。其中：X為2，3-二氯丙醇的轉(zhuǎn)化率；k為速度常數(shù)，Aexp(B/RT)，L/mol•min；A、B為常數(shù)；T為溫度，K；R為常數(shù)(cal/mol•K)；t為反應[FanYing]時間[ShiJian]，min；n為皂化塔塔板數(shù)。在轉(zhuǎn)化率達到99.9%的情況下，滿足方程式(1+kt)n=1000，操作溫度為90.7～101.1℃，此時k=1.1557(min-1)，以31塊塔板數(shù)計算，可得停留[TingLiu]時間[ShiJian]12.96s。 (三)反應[FanYing]器設計 在裝置生產(chǎn)能力滿足3萬t/a的前提下，可據(jù)反應[FanYing]速率方程和已知的工藝條件，確定反應[FanYing]器的一些其他設計數(shù)據(jù)。 1、皂化反應[FanYing]預反應[FanYing]器 在預反應[FanYing]器內(nèi)主要[ZhuYao]的目的：一是氯醇溶液與石灰乳液充分混合，二是混合過程中使氯醇反應[FanYing]的轉(zhuǎn)化率達到50%，同時減少返混現(xiàn)象、體現(xiàn)活塞流反應[FanYing]器的性能。預反應[FanYing]器進料量在200m3/h，流體粘度為1.41mPa•s，設計需要滿足雷諾數(shù)>105，停留[TingLiu]時間[ShiJian]在1.34s左右。另外因為石灰乳為泥漿物、應防止堵塞，盡量采取結構簡單、易于清洗的反應[FanYing]結構。預反應[FanYing]器一般采用圓筒型的容器，直徑DN250、長度為1035mm的管式反應[FanYing]器可滿足要求，流速為1.57m/s，停留[TingLiu]時間[ShiJian]為1.33s。 2、皂化塔 皂化塔提餾段采用板式塔板塔，既有利于快速用蒸汽將ECH從皂化塔塔頂蒸出，抑制甘油的產(chǎn)生，又利于避免石灰乳的結垢。同時由于采用了負壓操作，工藝條件與正壓條件下相比發(fā)生了變化，氣速、操作溫度、壓力的改變決定了皂化塔的設備尺寸的變化。皂化塔設計的已知工藝條件為：進料量，200m3/h；操作壓力：塔頂-0.04MPa，塔釜0MPa；操作溫度：塔頂90℃，塔釜101℃；塔板類型，精餾段：填料塔，提留段：篩板塔；堿倍率1.2；回流比3.0；停留[TingLiu]時間[ShiJian]>12.96s。根據(jù)上述條件，得到3萬t/aECH裝置皂化塔內(nèi)物料平衡表(見表1)。 ....................... 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責任編輯：admin) |