Propilēna oksīds (PO) ir galvenais starpprodukts poliuretāna, virsmaktīvās vielas un propilēnglikola rūpniecības ķēdēs, un propilēns ir neaizstājams pamatizejmateriāls propilēna oksīda ražošanā. Pašlaik iekšzemes propilēna oksīda procesa ceļi ir daudzveidīgi. Daudzi ražošanas uzņēmumi koncentrējas uz katalizatora optimizāciju un reakcijas procesa pielāgošanu, taču viegli aizmirst nepārtraukto ietekmi, ko rada propilēna monomēra kvalitāte. Nelieli piemaisījumi propilēnā ne tikai samazina reakcijas konversijas ātrumu, bet arī palielina blakusproduktu veidošanos, palielina rektifikācijas enerģijas patēriņu un ietekmē produkta tīrību. Šajā rakstā ir sistemātiski izskaidroti propilēna pielietošanas scenāriji dažādos propilēna oksīda procesa ceļos, analizētas augstas kvalitātes propilēna veiktspējas priekšrocības un sniegts atsauces pamats izejvielu iepirkumam propilēna oksīda rūpnīcās.
I. Propilēna pielietošanas scenāriji dažādos propilēna oksīda ražošanas procesos
Kā galvenais reakcijas monomērs propilēns piedalās oksidācijas un ciklizācijas reakcijās, veidojot propilēna oksīdu. Trīs galvenie procesi - hlorhidrīna process, kooksidācijas process un HPPO tiešās oksidācijas process - visi izmanto propilēnu kā izejvielu, taču propilēna piemaisījumu kontroles standarti dažādos maršrutos ievērojami atšķiras.
1. Hlorohidrīna process Propilēna oksīds
Procesa princips:Propilēns reaģē ar hlora gāzi un ūdeni, veidojot hlorpropanolu, ko pēc tam pārziepj, iegūstot propilēna oksīdu.
Propilēna loma:Kā organiskā oglekļa skeleta izejviela tā ir visas reakcijas sistēmas pamats. Šim maršrutam ir mērenas prasības attiecībā uz propilēna tīrību, bet smagie komponenti un sulfīdu piemaisījumi paaugstinās atkritumu sāls un atgāzu apstrādes spiedienu.
2. Koksidācijas process (PO/SM, PO/TBA)
Procesa princips:Propilēns tiek pakļauts epoksidēšanas reakcijai ar organiskajiem peroksīdiem, līdztekus ražojot stirolu vai terc-butanolu.
Propilēna loma:Katalizatora apstākļos tas tiek selektīvi oksidēts, veidojot propilēna oksīdu. Alkīni un diolefīni izejmateriālā propilēnā viegli tiek pakļauti blakusreakcijām, radot smagu darvu, kas aizsprosto cauruļvadus un reaktorus.
3. HPPO ūdeņraža peroksīda tiešās oksidācijas process
Procesa princips:Propilēns un ūdeņraža peroksīds tieši sintezē propilēna oksīdu titāna silikalīta molekulārā sieta katalīzē. Šis ir jauns zaļš process.
Propilēna loma:Epoksidācijas reaģents, kā arī ceļš ar visaugstākajām izejvielu kvalitātes prasībām. Nelieli sulfīdi un polārie piemaisījumi tieši saindē titāna silikalīta molekulāro sietu, ievērojami saīsinot katalizatora reģenerācijas ciklu. Tas ir galvenais izejvielu kontroles mērķis.
Daudzām jaunbūvētajām HPPO vienībām pēc propilēna avotu maiņas samazinās konversijas līmenis, un galvenais iemesls galvenokārt ir pārmērīgi izejvielu piemaisījumu rādītāji.
Kā profesionāls propilēna avotu ražotājs ZL Energy var pielāgot indikatoru risinājumus dažādiem propilēna oksīda procesiem, stingri kontrolējot propīnu, propadiēnu, kopējo sēru un smagos komponentus. Tajā tiek izmantota daudzpakāpju rektifikācija, lai stabilizētu komponentus, un katrai partijai tiek nodrošināts pilnīgs gāzu hromatogrāfijas testa ziņojums, pielāgojoties ienākošajiem pārbaudes standartiem galvenajās propilēna oksīda ražošanas līnijās, piemēram, HPPO un līdzoksidācijas procesiem.
II. Augstas kvalitātes propilēna galvenās veiktspējas priekšrocības propilēna oksīda ražošanā
Propilēns ar kontrolētiem piemaisījumiem un stabilu sastāvu var samazināt blakusreakcijas, aizsargāt katalizatorus, uzlabot propilēna selektivitāti, samazināt vienības enerģijas patēriņu un cieto atkritumu izvadi, kā arī nodrošināt iekārtas stabilu darbību ilgā ciklā.
Propilēna oksīda sintēze ir selektīva oksidācijas reakcija ar īpaši augstu jutību pret izejvielām. Augstas kvalitātes propilēns nodrošina vairākas ražošanas priekšrocības:
Samaziniet saindēšanos ar katalizatoru, pagariniet darbības ciklu
Sulfīdi un nepiesātinātie alkīni ir tipiski indes titāna silikalīta molekulārajiem sietiem un metāla katalizatoru sistēmām. Stabils propilēns ar zemu piemaisījumu saturu var samazināt katalizatora reģenerācijas biežumu un zemākas uzturēšanas izmaksas.
Uzlabojiet propilēna oksīda selektivitāti, apturiet blakusproduktu veidošanos
Piemaisījumi izraisa polimerizācijas un oksidācijas blakusreakcijas, radot propionaldehīdu, acetonu un smago ētera darvu. Augstas kvalitātes propilēns var samazināt blakusproduktu izlaidi un atvieglot turpmāko rektifikācijas atdalīšanas slodzi.
Stabilizējiet vienības slodzi, samaziniet procesa svārstības
Ar nepārtraukti stabilu propilēna sastāvu reaktora temperatūru, spiedienu un konversijas ātrumu ir vieglāk uzturēt stabilus, izvairoties no biežas darbības parametru pielāgošanas un samazinot neatbilstošu pārejas materiālu.
Pielāgojieties jauniem vides procesiem, samaziniet trīs atkritumu apstrādes spiedienu
Īpaši HPPO zaļajam procesam blakusprodukts ir tikai ūdens; ja propilēna piemaisījumu daudzums ir augsts, palielinās blakusproduktu daudzums, palielinot notekūdeņu un atkritumu šķidrumu attīrīšanas izmaksas.
| Salīdzinājuma vienums | Atbilstošs rūpnieciskais propilēns (piemērots propilēna oksīda vienībām) | Propilēns ar pārmērīgiem piemaisījumiem | Negatīvā ietekme uz ražošanu |
|---|---|---|---|
| Galvenā propilēna tīrība | Lielāks vai vienāds ar 99,5% | Zema tīrības pakāpe, ļoti smagi komponenti | Nestabila reakcijas slodze, palielināts izejvielu vienības patēriņš |
| Propīns, propadiēns | Stingri kontrolētas augšējās robežas | Pārmērīgs saturs | Rada smago darvu, aizsprosto reaktorus un siltummaiņus |
| Kopējais sēra saturs | Zema satura iekšējās kontroles standarts | Pārmērīgs sēra saturs | Neatgriezeniski saindē HPPO titāna silikalīta molekulārā sieta katalizatoru |
| Reakcijas selektivitāte | Stabila propilēna oksīda iznākums | Nepārtraukti sarūkoša selektivitāte | Palielināts blakusprodukts, palielināts rektifikācijas enerģijas patēriņš |
| Vienības nepārtrauktība | Atbalsta ilgstoša cikla darbību | Bieža procesa regulēšana, katalizatora reģenerācija | Paaugstinātas ražošanas izmaksas, saīsināts efektīvais ražošanas laiks |
III. Galvenās indikatora prasības propilēna izejvielām dažādos propilēna oksīda procesos
HPPO tiešās oksidācijas procesam ir visaugstākās prasības, kam seko līdzoksidācijas process, savukārt tradicionālajam hlorhidrīna procesam ir salīdzinoši brīvāki sliekšņi. Jaunuzceltās zaļās ražošanas iekārtas nevar turpināt izmantot vecos izejvielu iepirkuma standartus.
HPPO ūdeņraža peroksīda oksidēšanas process
Galvenā uzmanība tiek pievērsta stingrai kopējā sēra, alkīnu, ūdens un smago komponentu kontrolei. Nelieli piemaisījumi var izraisīt molekulārā sieta dezaktivāciju. Iepirkumos jāievieš augstāki iekšējās kontroles standarti.
Līdzoksidācijas process PO/SM, PO/TBA
Ierobežojiet diolefīnu un smago ogļūdeņražu daudzumu, lai novērstu darvas uzkrāšanos; sēra indikatora tolerance ir nedaudz augstāka nekā HPPO.
Hlorohidrīna process
Pamata tīrības atbilstība ir pietiekama. Piemaisījumu negatīvā ietekme vairāk izpaužas vides blakusproduktos, un katalizatora tolerance ir augstāka.
Kopējie vispārīgie rūpnieciskā propilēna rādītāji tirgū ir plaši un nevar tieši apmierināt jauno HPPO procesu vajadzības. ZL Energy var diferencēt piemaisījumu indikatoru prasības dažādu procesu klientiem, izmantojot neatkarīgas uzglabāšanas tvertnes uzglabāšanai un transportēšanai, lai izvairītos no materiālu sajaukšanas. HPPO propilēna oksīda uzņēmumiem tas nodrošina optimizētu propilēna specifikāciju, lai samazinātu katalizatora zudumus no avota.
IV. Ieteikumu kopsavilkums par propilēna iegādi un lietošanu propilēna oksīda rūpnīcās
Propilēna iepirkums nevar orientēties tikai uz iepirkuma vienības cenu; tam ir jāatbilst paša procesa maršrutam. Augstas jutības vienībām, piemēram, HPPO, par prioritāti būtu jānosaka propilēna avota piegādātāji ar zemu piemaisījumu saturu un stabilām partijām.
Jaunbūvētām vai tehniski modernizētām HPPO propilēna oksīda ražošanas līnijām ienākošajā pārbaudē pievienojiet īpašu kopējo sēra, alkīnu un smago komponentu pārbaudi;
Pirms propilēna piegādātāju maiņas veiciet neliela mēroga vai īstermiņa izmēģinājumus, lai novērtētu konversijas līmeņa un selektivitātes izmaiņas;
Uzlabot propilēna pirmapstrādes iekārtas, kas aprīkotas ar adsorbcijas un žāvēšanas vienībām, lai izvairītos no sekundāriem piemaisījumiem, kas nonāk transportēšanas laikā;
Ilgtermiņa nepārtrauktas ražošanas uzņēmumiem par prioritāti ir jāslēdz ilgtermiņa līgumi, lai nodrošinātu stabilu propilēna sastāvu un izvairītos no piegādes svārstību riskiem.
Ja propilēna oksīda ražošanas uzņēmums pārbauda propilēna gāzes avotus vai veic izejvielu salīdzinošās pārbaudes, ZL Energy var nodrošināt paraugu testēšanu un formulēt piemērotus gāzes piegādes risinājumus, pamatojoties uz vienības procesa apstākļiem.
