環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品,,用途十分廣泛,。以它為原料制得的環(huán)氧樹脂具有粘結(jié)性強(qiáng),耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,、收縮率低,、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗沖擊強(qiáng)度高以及介電性能優(yōu)異等特點(diǎn),,在涂料,、膠粘劑、增強(qiáng)材料,、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,。國(guó)內(nèi)環(huán)氧氯丙烷幾乎都用于制備環(huán)氧樹脂,中國(guó)目前是全球環(huán)氧樹脂最大生產(chǎn)廠,、重要消費(fèi)國(guó),,2006年生產(chǎn)量55萬噸、消費(fèi)量74萬噸,,需要越來越多的環(huán)氧氯丙烷平配套,。面對(duì)進(jìn)入環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的契機(jī),江蘇工業(yè)學(xué)院向業(yè)內(nèi)推出甘油直接生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷技術(shù),。
目前全球環(huán)氧氯丙烷大多是發(fā)達(dá)國(guó)家用丙烯高溫氯化法生產(chǎn)的,。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹,,用該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品每噸產(chǎn)生約40噸含甘油和二氯化鈉的廢水。由于原油價(jià)格居高不下,,各國(guó)大力發(fā)展生物柴油工業(yè),,隨之副產(chǎn)大量生物甘油(占生物柴油量的1/10),造成甘油市場(chǎng)過剩,、價(jià)格大跌,;而另一方面全球環(huán)氧氯丙烷十分緊缺,在這種背景下甘油法制環(huán)氧氯丙烷獲得新生,。甘油法誕生時(shí)間并不晚,,我國(guó)在40多年前就已成功應(yīng)用這一技術(shù)制造環(huán)氧氯丙烷,但甘油的緊缺使國(guó)內(nèi)外放棄了這一技術(shù),。致使只有少數(shù)公司掌握甘油法技術(shù),,此前有消息稱目前國(guó)際上,只有陶氏,、蘇威2家擁有新的甘油法技術(shù),,其中蘇威2006年2月初在法國(guó) Tavaux建立甘油法環(huán)氧氯丙烷工廠,計(jì)劃2007上半年投產(chǎn),,生產(chǎn)能力1萬噸/年,;而陶氏準(zhǔn)備在中國(guó)建設(shè)的15萬噸/年環(huán)氧氯丙烷工廠,可能采用甘油法技術(shù),。
近年國(guó)內(nèi)加緊開發(fā)甘油法技術(shù),,江蘇工業(yè)學(xué)院就是其中的佼佼者。他們的甘油法技術(shù),,相對(duì)丙烯高溫氯化法和乙酸丙烯酯法,,具有明顯的優(yōu)勢(shì):資源寬松,不消耗丙烯,;安全可靠,,不需使用氯氣和次氯酸;投資小,,僅為丙烯法的四分之一,;成本低,比丙烯法低3000元/噸,;操作條件緩和,,污染大大降低,廢水是丙烯法的十分之一,;也不需昂貴的催化劑,。他們采用自己開發(fā)的技術(shù)經(jīng)過間歇式放大生產(chǎn),在催化劑和反應(yīng)工藝上都較先進(jìn),、反應(yīng)效率高,,已申請(qǐng)專利,。投資效益可觀:每噸環(huán)氧氯丙烷消耗1.35噸95%工業(yè)甘油(5000元/噸)、1.5噸氯化氫(1000元/噸),、1.75噸30%燒堿(750元/噸),、催化劑與助劑消耗1000元;副產(chǎn)物0.55噸25%鹽酸,,0.15噸甘油縮合物與焦油,5噸廢水(其中約含2%甘油,、15%氯化納),;人工、水,、汽,、電消耗約1200元,副產(chǎn)鹽酸及甘油縮合物銷售大致可以抵消廢水處理的費(fèi)用,。
按環(huán)氧氯丙烷最新售價(jià)15000元/噸計(jì),,該技術(shù)生產(chǎn)1噸環(huán)氧氯丙烷毛利為3238元左右,年產(chǎn)1萬噸可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2億元,、凈利潤(rùn)2000萬元左右,。中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹必:按1萬噸/年生產(chǎn)規(guī)模估算,主要設(shè)備為:搪玻璃釜及貯罐若干(總體積60~80立方米),,反應(yīng)塔3只(總體積50立方米),,精餾塔6只(直徑1~1.2米、高10~20米的3只,,直徑0.6~0.8米,、高8~15米的3只),氯化氫尾氣吸收裝置1套,,耐酸泵25~30臺(tái)(輸出壓力5大氣壓,、流量1~3立方米/時(shí)),總換熱器面積750~800平方米(其中450平方米,,要求耐氯化氫腐蝕),,水環(huán)式抽真空裝置4套,自控與管道,、儀表,、閥門等輔助設(shè)備若干??傇O(shè)備投資650~750萬元,,裝置占地60×100平方米,總投資約1200~1300萬元,。
公用工程方面需0.6MPa的低壓水蒸汽,、冷凍鹽水5℃,。安全與環(huán)保方面,反應(yīng)操作在0~150℃,、負(fù)壓~5大氣壓,,操作安全可靠。按1萬噸/年的生產(chǎn)規(guī)模估算,,每年約產(chǎn)生50000噸廢水,,其中含2%甘油、15%氯化鈉,,經(jīng)濃縮,、化學(xué)處理后循環(huán)入電解裝置。產(chǎn)生的約1500噸甘油縮合物與焦油,,可以銷售作燃料使用或通過焚燒處理,,副產(chǎn)的5500噸鹽酸可以外銷。目前江蘇工業(yè)學(xué)院公開轉(zhuǎn)讓這一技術(shù),,對(duì)該項(xiàng)目有興趣者,,可聯(lián)系江蘇工業(yè)學(xué)院化工系。
ECH技術(shù),、原料多元化條件成熟
中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)業(yè)大發(fā)展時(shí)期,,但大多數(shù)企業(yè)采用丙烯法工藝,由于丙烯資源呈全球性緊張局面,,因此面臨日益沉重的原料壓力,。中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示,國(guó)內(nèi)環(huán)氧氯丙烷幾乎都用于制備環(huán)氧樹脂,,中國(guó)目前是全球環(huán)氧樹脂最大生產(chǎn)廠,、重要消費(fèi)國(guó),環(huán)氧氯丙烷業(yè)迎來了大好發(fā)展時(shí)機(jī),。然而國(guó)內(nèi)環(huán)氧氯丙烷業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,,必須走原料多元化的道路,日前江蘇工業(yè)學(xué)院公開轉(zhuǎn)讓最新研制的甘油法制環(huán)氧氯丙烷技術(shù),,為該行業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支撐,。
環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品,用途十分廣泛,。以它為原料制得的環(huán)氧樹脂具有粘結(jié)性強(qiáng),,耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕、收縮率低,、化學(xué)穩(wěn)定性好,、抗沖擊強(qiáng)度高以及介電性能優(yōu)異等特點(diǎn),在涂料、膠粘劑,、增強(qiáng)材料,、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。此外,,環(huán)氧氯丙烷還可用于合成硝化甘油炸藥,、玻璃鋼、電絕緣品,、表面活性劑,、醫(yī)藥、農(nóng)藥,、涂料,、膠料、離子交換樹脂,、增塑劑,、(縮)水甘油衍生物,、氯醇橡膠等多種產(chǎn)品,,用作纖維素酯、樹脂,、纖維素醚的溶劑,,用于生產(chǎn)化學(xué)穩(wěn)定劑、化工染料和水處理劑等,。
2005年世界環(huán)氧氯丙烷的總生產(chǎn)能力約為135萬噸/年,,產(chǎn)量約為110萬噸/年,其中僅美國(guó)的環(huán)氧氯丙烷年消費(fèi)量就在50萬噸,。我國(guó)環(huán)氧氯丙烷一直依賴進(jìn)口,,2005年年產(chǎn)能、產(chǎn)量?jī)H10萬噸左右,,2006年多家工廠裝置建成后,,年末產(chǎn)能25達(dá)到萬噸/年左右。2006年,,我國(guó)環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)廠家,,有博匯化工、揚(yáng)農(nóng)化工,、鑫岳化工,、齊魯石化、天津化工,、巴陵石化,,總生產(chǎn)能力為25萬噸/年,但半數(shù)以上為新增產(chǎn)能,多于第4季度建成投產(chǎn),。目前國(guó)內(nèi)環(huán)氧氯丙烷供求形成平衡格局,,但鑒于國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹脂繼續(xù)高速發(fā)展,且國(guó)際市場(chǎng)環(huán)氧氯丙烷十分緊缺,,因此環(huán)氧氯丙烷需求依然強(qiáng)勁,。
目前世界上70%的環(huán)氧氯丙烷是發(fā)達(dá)國(guó)家,用丙烯高溫氯化法生產(chǎn)的,,每噸產(chǎn)品產(chǎn)生約40噸含甘油和二氯化鈉的廢水,。中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示,由于原油價(jià)格飛漲并預(yù)期居高不下,,各國(guó)大力發(fā)展生物柴油工業(yè),,隨之副產(chǎn)大量生物甘油(占生物柴油量的1/10),造成甘油市場(chǎng)過剩,、價(jià)格大跌,。因此,國(guó)際甘油業(yè)面臨嚴(yán)重過剩,,在這種背景下,,美國(guó)陶氏、法國(guó)索爾維都推出并實(shí)施生物甘油制備環(huán)氧氯丙烷的計(jì)劃,。我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó),,原油自給率只有約50%,大力發(fā)展我國(guó)的生物質(zhì)能源是國(guó)家既定的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),,因此我國(guó)未來定有大量的生物甘油資源有待利用,。利用生物甘油為原料生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷既能減少國(guó)家對(duì)石油的依賴,又能促進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展,,具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,。
甘油法工藝很早就誕生。我國(guó)在40多年前就已成功應(yīng)用這一技術(shù)制造環(huán)氧氯丙烷,,當(dāng)時(shí)無錫樹脂廠用使用這一工藝多年,,工藝流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單,,避免了運(yùn)輸高度危害性的物質(zhì),,用水規(guī)模、排放強(qiáng)度均低于高溫氯化法,。其前道為甘油,、蠟酸、氯化錫與干燥氯化氫,,生成二氯丙醇,;后道為二氯丙醇與堿生成環(huán)氧氯丙烷。由于甘油資源緊張,后來逐步而放棄了這一技術(shù)的改進(jìn),。但我國(guó)對(duì)這一技術(shù)的研究并沒有完全中斷,,目前上海和張家港的2家試劑廠就運(yùn)行著試劑級(jí)甘油法裝置,質(zhì)量?jī)?yōu)于目前的工業(yè)級(jí)裝置,,雖然放大到萬噸以上平臺(tái)還需做工作,,但總體上是掌握了這一技術(shù)。去年進(jìn)軍環(huán)氧氯丙烷業(yè)的揚(yáng)農(nóng)化工,,也采用了自主研發(fā)的甘油法技術(shù),,即由二氯異丙醇與氫氧化鈉反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。
江蘇工業(yè)學(xué)院的甘油直接制環(huán)氧氯丙烷技術(shù),,相對(duì)丙烯高溫氯化法和乙酸丙烯酯法,,不需使用氯氣和次氯酸,投資小(為丙烯法的1/4),、成本降低(比丙烯法低3000元/噸),、操作條件緩和、安全可靠,、污染大大降低(廢水是丙烯法的1/10),、也不需昂貴的催化劑。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹,,該技術(shù)經(jīng)過間歇式放大生產(chǎn),,證明在催化劑和反應(yīng)工藝上都較先進(jìn),、反應(yīng)效率高,,已申請(qǐng)專利。據(jù)悉對(duì)甘油法環(huán)氧氯丙烷技術(shù),,國(guó)內(nèi)還有其它高校在進(jìn)行研發(fā),,重點(diǎn)在過去國(guó)內(nèi)技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)催化劑等技術(shù),增加分餾,、精餾工藝,。而此前有消息稱,目前國(guó)際上只有陶氏,、蘇威2家擁有甘油法技術(shù),。其中蘇威2006年2月初在法國(guó) Tavaux建立甘油法環(huán)氧氯丙烷工廠,計(jì)劃2007上半年投產(chǎn),,生產(chǎn)能力1萬噸/年,;而陶氏準(zhǔn)備在中國(guó)建設(shè)的15萬噸/年環(huán)氧氯丙烷工廠,可能采用甘油法技術(shù),。