[发明专利]用于处理来自环氧化合物生产设施的流出物的方法和装置

说明书

本发明领域

本发明涉及环氧化合物的工业合成中的工艺电解质的处理和循环并且涉及相关的生产设施。

本发明背景技术

环氧化合物例如环氧丙烷和环氧氯丙烷是用于油漆和人工制品的环氧树脂的生产中的重要组分，所述油漆和人工制品包括复杂的油漆和人工制品，例如航空工业中越来越多地使用的碳纤维增强材料。

环氧化合物的生产方法基于后文描述的方案，提供了不饱和有机化合物(由式CH₂＝CH-R表明，其中R一般表示烷基或氯代烷基基团)与氯和碱(例如苛性钠)的反应。总反应通过以下进行：次氯酸(HClO)产生的第一步、次氯酸加成至不饱和化合物的双键并且形成相应的氯乙醇(由CH₂Cl-CH(OH)-R表示)的第二步和氯乙醇与苛性钠转化以形成最终产物(后文如CH₂-(O)-CH-R表明并且由结构式(I)表示)和氯化钠(废卤水)的第三步。

以下将明确地涉及提供使环氧化合物合成区段与氯-苛性钠装置的结合的设施，但是应理解相同概念适用于其它氯-碱装置(例如氯-苛性钾电解槽)。

后文报道了环氧化合物生产设施的总反应方案。

-氯-苛性钠装置：

2NaCl+H₂O→Cl₂+2NaOH+H₂

-环氧化区段：

Cl₂+H₂O→HClO+HCl

CH₂＝CH-R+HClO→CH₂Cl-CH(OH)-R

CH₂Cl-CH(OH)-R+NaOH→CH₂-(O)-CH-R+NaCl

HCl+NaOH→NaCl+H₂O

该反应方案表明氯和苛性钠以1:2的摩尔比例使用。

较高关联性的工业方法涉及环氧丙烷的生产，所述环氧丙烷由在R＝CH₃的情况下的式(I)表示，和环氧氯丙烷的生产，所述环氧氯丙烷由在R＝CH₂Cl的情况下的式(I)表示，其中采用的不饱和化合物分别为丙烯(CH₂＝CH-CH₃)和烯丙基氯(CH₂Cl-CH＝CH₂)。

如以下将要显示的，环氧氯丙烷也可以通过基于使用甘油(CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂(OH))的替代方法生产，最近其在适宜价格下的可用性在增加。该方法以三个步骤联接，所述三个步骤由以下给出：组合氯和氧以形成气态氢氯酸(HCl)；甘油与氢氯酸反应，并且产生二氯乙醇(CH₂Cl-CH(OH)-CH₂Cl)；和最终二氯乙醇借助苛性钠转化成环氧氯丙烷和废卤水：

-氯-苛性钠装置：

2NaCl+H₂O→Cl₂+2NaOH+H₂

-氢氯酸气体生产装置：

H₂+Cl₂→2HCl

-环氧化区段：

CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂(OH)+2HCl→CH₂Cl-CH(OH)-CH₂Cl+2H₂O

CH₂Cl-CH(OH)-CH₂Cl+NaOH→CH₂-CH-(O)-CH₂Cl+NaCl

反应方案表明氯和苛性钠以1:1的摩尔比例使用。

在安装在环氧化合物生产设施上游的膈膜类型或膜类型氯-苛性钠装置中生产氯、氢和苛性钠。