L'oxyde de propylène (PO) est un intermédiaire clé dans les chaînes industrielles du polyuréthane, des tensioactifs et du propylène glycol, et le propylène est une matière première de base indispensable pour la production d'oxyde de propylène. Actuellement, les voies de traitement nationales de l’oxyde de propylène sont diversifiées. De nombreuses entreprises de production se concentrent sur l’optimisation des catalyseurs et l’ajustement du processus de réaction, mais négligent facilement l’impact continu apporté par la qualité du monomère de propylène. Les impuretés traces dans le propylène réduisent non seulement le taux de conversion de la réaction, mais augmentent également lors de la génération de produit-, augmentent la consommation d'énergie de rectification et affectent la pureté du produit. Cet article explique systématiquement les scénarios d'application du propylène dans diverses voies de traitement de l'oxyde de propylène, analyse les avantages en termes de performances du propylène de haute -qualité et fournit une base de référence pour l'approvisionnement en matières premières par les usines d'oxyde de propylène.
I. Scénarios d'application du propylène dans divers processus de production d'oxyde de propylène
En tant que monomère central de la réaction, le propylène participe aux réactions d’oxydation et de cyclisation pour générer de l’oxyde de propylène. Les trois procédés principaux -procédé à la chlorhydrine,-procédé de co-oxydation et procédé d'oxydation directe HPPO-utilisent tous le propylène comme matière première, mais les normes de contrôle des impuretés du propylène diffèrent considérablement selon les voies.
1. Oxyde de propylène du procédé à la chlorohydrine
Principe du processus :Le propylène réagit avec le chlore gazeux et l’eau pour générer du chloropropanol, qui est ensuite saponifié pour obtenir de l’oxyde de propylène.
Rôle du Propylène :En tant que matière première du squelette carboné organique, il constitue le fondement de l’ensemble du système réactionnel. Cette voie a des exigences modérées en matière de pureté du propylène, mais les composants lourds et les impuretés sulfurées augmenteront la pression du traitement des sels résiduaires et des gaz résiduaires.
2. Processus de co-oxydation (PO/SM, PO/TBA)
Principe du processus :Le propylène subit une réaction d'époxydation avec des peroxydes organiques, co-produisant du styrène ou du tert-butanol.
Rôle du Propylène :Dans des conditions catalytiques, il est sélectivement oxydé pour générer de l’oxyde de propylène. Les alcynes et les dioléfines présentes dans la matière première propylène subissent facilement des réactions secondaires, générant du goudron lourd qui obstrue les pipelines et les réacteurs.
3. Processus d’oxydation directe au peroxyde d’hydrogène HPPO
Principe du processus :Le propylène et le peroxyde d’hydrogène synthétisent directement l’oxyde de propylène sous catalyse par tamis moléculaire de silicalite de titane. Il s’agit d’un nouveau processus écologique.
Rôle du Propylène :Le réactif d'époxydation de base, et également la voie avec les exigences les plus élevées en matière de qualité des matières premières. Les traces de sulfures et les impuretés polaires empoisonnent directement le tamis moléculaire en silicalite de titane, raccourcissant considérablement le cycle de régénération du catalyseur. C’est l’objectif clé du contrôle des matières premières.
De nombreuses unités HPPO nouvellement construites connaissent une baisse du taux de conversion après avoir changé de source de propylène, et la cause profonde est principalement des indicateurs d'impuretés excessifs dans les matières premières.
En tant que fabricant professionnel de sources de propylène, ZL Energy peut personnaliser des solutions d'indicateurs pour différents processus d'oxyde de propylène, en contrôlant strictement le propyne, le propadiène, le soufre total et les composants lourds. Il utilise une rectification en plusieurs étapes pour stabiliser les composants et fournit un rapport complet de test de chromatographie en phase gazeuse pour chaque lot, s'adaptant aux normes d'inspection entrantes des principales lignes de production d'oxyde de propylène telles que HPPO et les processus de co-oxydation.
II. Principaux avantages en termes de performances du propylène-de haute qualité dans la production d'oxyde de propylène
Le propylène avec des impuretés contrôlées et une composition stable peut réduire les réactions secondaires, protéger les catalyseurs, améliorer la sélectivité du propylène, réduire la consommation d'énergie de l'unité et la production de déchets solides, et assurer un fonctionnement stable à long-cycle de l'unité.
La synthèse de l'oxyde de propylène est une réaction d'oxydation sélective extrêmement sensible aux matières premières. Le propylène de haute-qualité apporte de multiples avantages en matière de production :
Réduisez l’empoisonnement du catalyseur, prolongez le cycle de fonctionnement
Les sulfures et les alcynes insaturés sont des poisons typiques pour les tamis moléculaires en silicalite de titane et les systèmes de catalyseurs métalliques. Le propylène stable à faible -impuretés peut réduire la fréquence de régénération du catalyseur et réduire les coûts de maintenance.
Améliorez la sélectivité de l'oxyde de propylène et supprimez la génération de produits-
Les impuretés induisent des réactions secondaires de polymérisation et d’oxydation, générant du propionaldéhyde, de l’acétone et du goudron d’éther lourd. Le propylène de haute-qualité peut réduire la production de sous-produits-et alléger la charge de séparation de rectification ultérieure.
Stabilisez la charge unitaire, réduisez les fluctuations du processus
Avec une composition de propylène continuellement stable, la température, la pression et le taux de conversion du réacteur sont plus faciles à maintenir stables, évitant ainsi les ajustements fréquents des paramètres de fonctionnement et réduisant les-matériaux de transition non conformes.
Adaptez-vous aux nouveaux processus environnementaux et réduisez trois-pressions de traitement des déchets
En particulier pour le processus vert HPPO, le sous-produit-est uniquement de l'eau ; si les impuretés de propylène sont élevées, les sous-produits-augmentent, augmentant ainsi les coûts de traitement des eaux usées et des liquides résiduaires.
| Article de comparaison | Propylène industriel conforme (convient aux unités d'oxyde de propylène) | Propylène avec des impuretés excessives | Impacts négatifs sur la production |
|---|---|---|---|
| Pureté principale du propylène | Supérieur ou égal à 99,5% | Faible pureté, composants très lourds | Charge de réaction instable, augmentation de la consommation unitaire de matières premières |
| Propyne, Propadiène | Limites supérieures strictement contrôlées | Contenu excessif | Génère du goudron lourd, obstrue les réacteurs et les échangeurs de chaleur |
| Teneur totale en soufre | Norme de contrôle interne à faible-contenu | Teneur excessive en soufre | Empoisonne de manière permanente le catalyseur de tamis moléculaire en silicalite de titane HPPO |
| Sélectivité de la réaction | Rendement stable en oxyde de propylène | Une sélectivité en baisse continue | Augmentation des-produits, augmentation de la consommation d'énergie de rectification |
| Continuité de l'unité | Prend en charge le fonctionnement à long-cycle | Ajustements fréquents du processus, régénération du catalyseur | Augmentation des coûts de production, réduction du temps de production effectif |
III. Exigences en matière d'indicateurs clés pour les matières premières de propylène dans différents processus d'oxyde de propylène
Le processus d'oxydation directe HPPO présente les exigences les plus élevées, suivi du processus de co-oxydation, tandis que le processus traditionnel à la chlorhydrine a des seuils relativement plus souples. Les unités de processus écologiques nouvellement construites ne peuvent pas continuer à utiliser les anciennes normes d’approvisionnement en matières premières.
Processus d'oxydation du peroxyde d'hydrogène HPPO
L'accent est mis sur le contrôle strict du soufre total, des alcynes, de l'eau et des composants lourds. Les impuretés traces peuvent provoquer la désactivation du tamis moléculaire. Les achats doivent mettre en œuvre des normes de contrôle interne plus élevées.
Co-Processus de co-oxydation PO/SM, PO/TBA
Limiter les dioléfines et les hydrocarbures lourds pour éviter l'accumulation de goudron ; La tolérance de l’indicateur de soufre est légèrement supérieure à celle du HPPO.
Procédé à la chlorhydrine
Le respect de base de la pureté est suffisant. L'impact négatif des impuretés se reflète davantage dans les sous-produits environnementaux, et la tolérance du catalyseur est plus élevée.
Les indicateurs généraux du propylène industriel courants sur le marché sont larges et ne peuvent pas répondre directement aux besoins des nouveaux procédés HPPO. ZL Energy peut différencier les exigences en matière d'indicateurs d'impuretés pour les clients de différents processus, avec des réservoirs de stockage indépendants pour le stockage et le transport afin d'éviter le mélange des matériaux. Pour les entreprises d'oxyde de propylène HPPO, il fournit du propylène de spécification optimisé pour réduire la perte de catalyseur à la source.
IV. Résumé des recommandations concernant l’approvisionnement et l’utilisation du propylène par les usines d’oxyde de propylène
L’approvisionnement en propylène ne peut pas se concentrer uniquement sur le prix unitaire d’achat ; il doit correspondre à son propre parcours de processus. Les unités à haute-sensibilité telles que HPPO devraient donner la priorité au recours à des fournisseurs de propylène source contenant de faibles impuretés et des lots stables.
Pour les lignes de production d'oxyde de propylène HPPO nouvellement construites ou techniquement améliorées, ajoutez des tests spéciaux pour le soufre total, les alcynes et les composants lourds lors de l'inspection à l'arrivée ;
Avant de changer de fournisseur de propylène, effectuez des essais à petite-échelle ou à court terme-pour évaluer le taux de conversion et les changements de sélectivité ;
Améliorer les installations de prétraitement du propylène, équipées d'unités d'adsorption et de séchage, pour éviter les impuretés secondaires introduites lors du transport ;
Les entreprises de production continue à long-terme devraient donner la priorité à la signature-d'accords à long terme pour garantir une composition stable du propylène et éviter les risques de fluctuation de l'approvisionnement.
Si une entreprise de production d'oxyde de propylène sélectionne des sources de gaz propylène ou effectue des tests comparatifs de matières premières, ZL Energy peut fournir des tests d'échantillons et formuler des solutions d'approvisionnement en gaz appropriées en fonction des conditions de traitement unitaires.
