CN101062924B - 以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置及方法，包括氯丙醇贮槽、混合器、真空泵、皂化塔、冷凝器、粗环氧丙烷贮槽、盐水淡化器、闪蒸罐、电解液贮槽。氯丙醇贮槽通过氯丙醇管路与混合器连接；混合器通过混合液管路与皂化塔连接；皂化塔通过抽真空管路与真空泵连接，通过环氧丙烷蒸气管路与冷凝器，通过闪蒸前皂化废液管路与闪蒸罐连接，通过蒸气管路与闪蒸罐连接；冷凝器通过粗环氧丙烷管路与粗环氧丙烷贮槽连接，闪蒸罐通过闪蒸后皂化废液管路与盐水淡化器连接，电解液贮槽通过电解液管路与混合器连接；本发明的整套系统能耗低；由于电解液中不含不溶性杂质，因此没有废渣产生；反应后的废水中主要成份是氯化钠，可以回收用作电解生产烧碱的原料。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工产品的生产装置及方法，具体涉及的是以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置及方法。
背景技术
氯醇法环氧丙烷生产过程中，丙烯与氯气水溶液在氯醇化反应器中发生氯醇化反应，生成氯丙醇溶液，氯丙醇溶液与氢氧化钙或氢氧化钠水溶液混合后进入皂化塔，并通入蒸汽加热，皂化反应生成粗环氧丙烷、氯化物和水，从塔顶分流出的粗环氧丙烷进一步精馏制得环氧丙烷产品。
目前国内普遍采用氢氧化钙溶液俗称石灰乳作为皂化剂，有的电石乙炔法合成氯乙烯的工业企业，利用电石泥代替部分石灰乳做皂化剂，降低直接生产费用的，采用石灰乳及电石泥做皂化剂技术的特点是原料易得，技术简单，操作方便，但存在着皂化废渣量大，皂化废水含有大量的氯化钙而导致无法对这些废水回收利用，对周边环境造成严重污染。
发明内容
本发明的目的是提供资源节约、环境友好的一种以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置。
本发明的另一个目的，是提供一种以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的方法，使现有资源得到充分利用，同时有利于消除环境污染。
本发明采用的技术方案是：
以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置，包括氯丙醇贮槽、混合器、皂化塔、真空泵、冷凝器、粗环氧丙烷贮槽、盐水淡化器、闪蒸罐、电解液贮槽，氯丙醇贮槽通过氯丙醇管路与混合器连接；电解液贮槽通过电解液管路与混合器连接；混合器通过混合液管路与皂化塔连接；皂化塔通过抽真空管路与真空泵连接，通过环氧丙烷蒸气管路与冷凝器连接，通过闪蒸前皂化废液管路与闪蒸罐连接，通过蒸气回收管路与闪蒸罐连接；冷凝器通过粗环氧丙烷管路与粗环氧丙烷贮槽连接；闪蒸罐通过闪蒸后皂化废液管路与盐水淡化器连接。
以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的方法，包括氯丙醇贮槽中的氯丙醇溶液经氯丙醇管路输送至混合器之中，同时电解液贮槽中的电解液经电解液管路输送 至混合器之中，二者充分混合，经混合液管路进入皂化塔进行皂化；真空泵经抽真空管路抽真空，使皂化塔处于负压状态；皂化塔顶物经环氧丙烷蒸气管路进入冷凝器，进行冷凝；粗环氧丙烷经粗环氧丙烷管路输入粗环氧丙烷贮槽；皂化塔底物经闪蒸前皂化废液管路输入闪蒸罐，闪蒸罐底物经闪蒸后皂化废液管路输入盐水淡化器，闪蒸罐顶物经蒸气管路返回皂化塔；闪蒸后皂化废液经盐水淡化器处理后，纯净水返回氯醇化工序，浓盐水去隔膜电解装置电解。
显然，这是一种循环经济的生产方法。
环氧丙烷装置氯醇化工序产生的氯丙醇溶液与隔膜电解装置产生的电解液经混合器混合后，进入皂化塔发生化学反应，生成环氧丙烷、氯化钠和水，同时有少量有机副产物产生，其反应方程式为：
皂化塔的下部为反应段，上部为蒸馏段；混合后的氯丙醇和电解液从塔中部进入皂化塔；在由塔底部通入的蒸汽的作用下，环氧丙烷蒸汽与皂化废液分离后进入蒸馏段，在此经浓缩提纯后自塔顶蒸出；皂化废液落到塔底，由塔底输入到闪蒸罐，经闪蒸回收热量后，送至盐水淡化器处理，纯净水回氯醇化工序作为反应水，浓盐水送至隔膜电解装置作为电解原料进行电解；其工艺控制参数包括：
(1)电解液浓度控制在10-15WT％，氯丙醇浓度控制在2.5-5.5WT％，氯丙醇与电解液的流量体积比为3-6∶1；
(2)皂化塔底温度控制在65℃-90℃；
(3)皂化塔顶部连接抽真空泵，使皂化塔处于负压0-70KPa状态；
(4)盐水淡化器采用低温五效蒸发技术，各效温度控制在40℃-150℃，纯净水处理量为150-250M3/H，浓盐水处理量为150-250M3/H，浓盐水盐含量为20-26WT％；
(5)皂化废液经盐水淡化器处理后，纯净水作为氯醇化工序反应用水，浓盐水作为隔膜电解原料。
本发明的优点为：采用电解液做皂化剂不含不溶性的杂质，皂化塔通透性好，蒸汽用量少；皂化塔顶部抽真空使皂化塔在负压状态下操作、皂化塔塔底部设有闪蒸装置回收能量，整套系统能耗低；采用电解液做皂化剂，由于电解液中不含不溶性的杂质，因此在反应过程中没有废渣产生；并且皂化反应后的 废水中的主要成份是氯化钠，可以回收用作电解生产烧碱的原料。因而，整个工艺过程中没有废水、废渣产生，是新一代氯醇化法生产环氧丙烷的环境友好生产技术。
附图说明
附图1为本发明一种实施例的装置结构示意图。
具体实施方式
实施例一
以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置，包括氯丙醇贮槽1、混合器3、真空泵4、皂化塔6、冷凝器8、粗环氧丙烷贮槽10、盐水淡化器11、闪蒸罐13、电解液贮槽18，氯丙醇贮槽1通过氯丙醇管路2与混合器3连接；混合器3通过混合液管路16与皂化塔6连接；皂化塔6通过环氧丙烷蒸气管路7与冷凝器8连接，通过闪蒸前皂化废液管路15与闪蒸罐13连接，通过蒸气回收管路14与闪蒸罐13连接；冷凝器8通过粗环氧丙烷管路9与粗环氧丙烷贮槽10连接；闪蒸罐13通过闪蒸后皂化废液管路12与盐水淡化器11连接；电解液贮槽18通过电解液管路17与混合器3连接。
以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的方法，包括氯丙醇贮槽1中的氯丙醇溶液经氯丙醇管路2输送至混合器3，同时电解液贮槽18中的电解液经电解液管路17输送至混合器3，二者进入混合器3之中充分混合，经混合液管路16进入皂化塔6进行皂化；真空泵4经抽真空管路5抽真空，使皂化塔6处于负压状态；皂化塔6顶物经环氧丙烷蒸气管路7进入冷凝器8，进行冷凝；粗环氧丙烷经粗环氧丙烷管路9输入粗环氧丙烷贮槽10；皂化塔6底物经闪蒸前皂化废液管15管路输入闪蒸罐13，闪蒸罐13底物经闪蒸后皂化废液管路12输入盐水淡化器11，闪蒸罐13顶物经蒸气回收管路14返回皂化塔6；闪蒸后皂化废液经盐水淡化器11处理后，纯净水返回氯醇化工序，浓盐水去隔膜电解装置电解；其工艺控制参数包括：
(1)电解液浓度控制在12WT％，氯丙醇浓度控制在4WT％，氯丙醇与电解液的流量体积比为4∶1；
(2)皂化塔底温度控制在80℃；
(3)皂化塔顶部连接抽真空泵，使皂化塔处于负压为60KPa状态；
(4)盐水处理器采用低温五效蒸发技术，各效温度控制在50℃、70℃、90℃、110℃、130℃，纯净水处理量为200M3/H，浓盐水处理量为200M3/H，浓盐水盐含量为22WT％；
(5)皂化废液经盐水淡化器处理后，纯净水作为氯醇化工序反应用水，浓盐水作为隔膜电解原料。
实施例二
实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：
(1)电解液浓度控制在14WT％，氯丙醇浓度控制在5WT％，氯丙醇与电解液的流量体积比为5∶1；
(2)皂化塔底温度控制在85℃；
(3)皂化塔顶部连接抽真空泵，使皂化塔处于负压为50KPa状态；
(4)盐水处理器采用低温五效蒸发技术，各效温度控制在60℃、80℃、100℃、120℃、140℃，纯净水处理量为220M3/H，浓盐水处理量为220M3/H，浓盐水盐含量为23WT％。
Claims (2)
1.以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的装置，包括氯丙醇贮槽(1)、混合器(3)、真空泵(4)、皂化塔(6)、冷凝器(8)、粗环氧丙烷贮槽(10)、盐水淡化器(11)、闪蒸罐(13)、电解液贮槽(18)；其特征在于：氯丙醇贮槽(1)通过氯丙醇管路(2)与混合器(3)连接；混合器(3)通过混合液管路(16)与皂化塔(6)连接；皂化塔(6)通过抽真空管路(5)与真空泵(4)连接，通过环氧丙烷蒸气管路(7)与冷凝器(8)连接，通过闪蒸前皂化废液管路(15)与闪蒸罐(13)连接，通过蒸气回收管路(14)与闪蒸罐(13)连接；冷凝器(8)通过粗环氧丙烷管路(9)与粗环氧丙烷贮槽(10)连接；闪蒸罐(13)通过闪蒸后皂化废液管路(12)与盐水淡化器(11)连接，所述的盐水淡化器是采用低温五效蒸发技术；电解液贮槽(18)通过电解液管路(17)与混合器(3)连接。
2.以电解液作皂化剂生产环氧丙烷的方法，包括氯丙醇贮槽(1)中的氯丙醇溶液经氯丙醇管路(2)输送至混合器(3)，同时电解液贮槽(18)中的电解液经电解液管路(17)输送至混合器(3)，二者进入混合器(3)之中充分混合后，经混合液管路(16)进入皂化塔(6)进行皂化；真空泵(4)经抽真空管路(5)抽真空，使皂化塔(6)处于负压状态；皂化塔(6)顶物经环氧丙烷蒸气管路(7)进入冷凝器(8)，进行冷凝；粗环氧丙烷经粗环氧丙烷管路(9)输入粗环氧丙烷贮槽(10)；皂化塔(6)底物经闪蒸前皂化废液管路(15)输入闪蒸罐(13)，闪蒸罐(13)底物经闪蒸后皂化废液管路(12)输入盐水淡化器(11)，闪蒸罐(13)顶物经蒸气管路(14)返回皂化塔(6)；闪蒸后皂化废液经盐水淡化器(11)处理后，纯净水返回氯醇化工序，浓盐水去隔膜电解装置电解；其特征在于：
A、电解液浓度控制在10-15WT％，氯丙醇浓度控制在2.5-5.5WT％，氯丙醇与电解液的流量体积比为3-6∶1；
B、皂化塔底温度控制在65℃-90℃；
C、皂化塔顶部连接抽真空泵，使皂化塔处于负压30-70KPa状态；
D、盐水淡化器采用低温五效蒸发技术，各效温度控制在40℃-150℃，纯净水处理量为150-250M3/H，浓盐水处理量为150-250M3/H，浓盐水盐含量为20-26WT％；
E、皂化废液经盐水淡化器处理后，纯净水作为氯醇化工序反应用水，浓盐水作为隔膜电解原料。
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