Tecnología de producción OPP
Método de separación para recuperar el residuo de destilación en la producción de fenol sulfonado
El flujo del proceso es el siguiente: el residuo de destilación de fenol contiene aproximadamente un 40% de fenilfenol, y los demás componentes se Espera el fenol, las sales inorgánicas y el agua. Separe la fracción mixta de fenilfenol después de la destilación al vacío, con un grado de vacío de 400 ~ 500 mm Hg, una temperatura de 65 ~ 75 °C y una temperatura de corte superior a 100 °C, pero que no exceda los 135 °C. Luego la mezcla (principalmente 2-hidroxibifenilo y 4-hidroxibifenilo) se calienta y se disuelve en tricloroetileno, se enfría y los cristales de 4-hidroxibifenilo se separan, se centrifugan, se filtran y se secan para obtener 4-hidroxibifenilo. Lave las aguas madre con una solución de carbonato de sodio y luego agregue una solución alcalina diluida para formar una sal de 2-hidroxibifenilo. Después de la separación estática, la sal sódica de 2-hidroxibifenilo de la capa superior se deshidrata a presión reducida para obtener la sal sódica terminada. Debido a las limitaciones de recursos, la producción de o-fenilfenol por separación es muy limitada. El método para producir o-fenilfenol a partir de ciclohexanona es el siguiente:
La ecuación de reacción básica se muestra en la siguiente figura.
La condensación de ciclohexanona adopta un proceso continuo en serie de múltiples calderas. La ciclohexanona y el catalizador se añaden continuamente al primer recipiente para la reacción y luego ingresan al segundo recipiente y al tercer recipiente en secuencia. El agua generada es extraída por el agente portador de agua y, después de la separación de fases, el agente portador de agua regresa a cada caldera. El agua generada por la reacción se recoge y luego ingresa al dispositivo de lavado con agua para continuar con el lavado. El catalizador separado se recicla de nuevo al primer recipiente de reacción, y el producto de reacción lavado con agua continúa entrando en el dispositivo de destilación continua. La ciclohexanona sin reaccionar se destila y se recicla de nuevo al primer recipiente de reacción para su reacción. Una vez medido el dímero refinado, ingresa al reactor de deshidrogenación para reaccionar. Después de destilar el OPP crudo para eliminar los componentes ligeros, el OPP superior al 99% se agrega con estabilizador en el recipiente de mezcla y se continúa rebanando y envasando. La otra parte debe recristalizarse, centrifugarse y secarse para obtener OPP. productos por encima del 99,5%. La tecnología de producción de o-fenilfenol tiene las siguientes tecnologías e innovaciones clave:
(a) La condensación de ciclohexanona utiliza un catalizador ácido sólido súper fuerte y una tecnología continua en serie de múltiples calderas.
Los documentos de patente generales para la reacción de condensación de ciclohexanona utilizan ácido sulfúrico concentrado como catalizador, la temperatura de reacción es de 120 °C, la tasa de conversión de un solo paso es de aproximadamente 50 y el rendimiento total es de 85. Después de la reacción, la solución de reacción se neutralizó con álcali, lo que provocó una corrosión grave del equipo, la producción de una gran cantidad de aguas residuales y una contaminación ambiental grave.
El O-fenilfenol utiliza un ácido sólido súper fuerte como catalizador, la dosis es 2-3, la temperatura de reacción es de aproximadamente 120 °C, la tasa de conversión de un solo paso es 60 y el rendimiento total es por encima de 90. El catalizador es reutilizable y es un proceso de producción limpio que resuelve el problema de la generación de aguas residuales.
El uso de tecnología continua en serie de múltiples calderas supera las deficiencias de las operaciones de producción engorrosas y las grandes inversiones en equipos, y puede lograr una producción continua completamente automática.
(b) Catalizador de deshidrogenación de alta eficiencia
El catalizador de deshidrogenación utiliza platino como catalizador principal, agrega 2-3 tipos de cocatalizadores, uno de los cuales es un elemento de tierras raras, y combina 0,5 Pt y 5. El catalizador de tierras raras está soportado sobre un vehículo especial, utilizando hidrógeno como gas portador. En condiciones de carga alta con una temperatura de reacción de 350-370 °C y una velocidad espacial de la fase líquida del dímero de 0,2-0,4 h-1, la tasa de conversión del dímero alcanzó 98. Sin embargo, según datos de patentes nacionales, la capacidad de carga del catalizador es de 0,2 h-1 y la eficiencia del o-fenilfenol cae significativamente después de 200 horas de funcionamiento continuo.
(c) Tecnología de refinación continua del producto
El producto de condensación de ciclohexanona se refina mediante evaporación de película fina y destilación continua de dos columnas.
El producto de deshidrogenación adopta tecnología de destilación molecular de alto vacío y tecnología de recristalización continua, que consiste en recristalización, separación centrífuga, secado y envasado para cumplir con los requisitos de alta pureza, seguridad de producción y automatización.
Productos de alta pureza
La pureza del o-fenilfenol puede alcanzar más del 99,5, lo que satisface las necesidades de exportación y esterilización, prevención de moho y campos anticorrosión.
(e) Productos especiales estabilizadores.
Al producto refinado se le añade un estabilizador especial 0,05-0,2 para garantizar que el color del producto sea cristales blancos escamosos, satisfaciendo las necesidades de exportación. Sin los estabilizantes mencionados anteriormente, el producto se volverá rojizo en menos de un mes.
Comparación de los principales parámetros de tecnologías y productos similares en el país y en el extranjero
El O-fenilfenol se produce mediante la condensación y deshidrogenación de ciclohexanona. Aunque algunas unidades nacionales han publicado algunos artículos de investigación, no hay informes sobre la producción industrial. La tecnología de producción para sintetizar o-fenilfenol a partir de ciclohexanona fue establecida por primera vez en China por Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd., con una producción anual de 200 toneladas. Se puso en funcionamiento con éxito a prueba en febrero de 2002, llenando el vacío interno. La condensación de ciclohexanona utiliza superácido sólido como catalizador y ciclohexano como agente transportador de agua. El rendimiento total alcanza más del 90% y el catalizador se puede reciclar. La reacción de deshidrogenación está catalizada por Pt-K-tierras raras/Al2O3, la tasa de conversión de deshidrogenación es 98-100 y el rendimiento es superior a 90. Actualmente, el catalizador puede funcionar de forma estable durante más de 9.000 horas y la pureza del producto OPP es de 99,5. Los productos se han exportado a los Estados Unidos, Alemania, Japón, India, la provincia de Taiwán y otros países y regiones.
En el extranjero, la síntesis de o-fenilfenol a partir de ciclohexanona la produce principalmente la empresa alemana Bayer, con una capacidad de producción de 20.000 t/a. No se ha informado de la tecnología ni del nivel de industrialización. A través de la comunicación con Bayer Company de Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd., la condensación de ciclohexanona utiliza ácido sulfúrico como catalizador y produce una gran cantidad de agua residual. Para la deshidrogenación también se utilizan catalizadores de platino de metales preciosos. La vida útil es de aproximadamente 10 meses, la pureza del producto es ≥99,5 y se ha utilizado el hidrógeno subproducto. En las Tablas 2-1, 2-2 y 2-3 se muestra una comparación de la calidad y el nivel técnico del o-fenilfenol producido por Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd. y los productos nacionales y extranjeros.
Tabla 2-1 Tabla comparativa de principales indicadores de calidad entre OPP y productos extranjeros
Número de serie
Nombre del indicador
Unidad
Yancheng Huaye OPP
Compañía alemana Bayer OPP
1
Externa
/
Cristal en escamas blanco
Cristal en escamas blanco
2
Contenido de OPP
99,5
99.5
三
Rango de punto de fusión
℃
56-58
54-58
四
Transparente
0,1 mol/L
Líquido transparente incoloro
Líquido transparente incoloro
Cinco
Ion cloruro
Partes por millón
lt50
lt50
VI
Sulfato
Partes por millón
lt50
lt150
Tabla 2-2 Tabla comparativa del proceso de producción de OPP
Número de serie
Nombre del indicador
Yancheng Huaye
Bayer
Lámpara San japonesa
1
Ruta del proceso
Síntesis de ciclohexanona
Síntesis de ciclohexanona
Método de condensación de cloruro de fenol benceno
2
Costo
Bajo
Bajo
Alto
Tres
Tres desperdicios en la producción industrial
No
Hay aguas residuales
Hay aguas residuales
Cuatro
Catalizador de condensación
Superácido sólido
Ácido sulfúrico concentrado
Ninguno
Tabla 2-3 Yancheng Huaye Tabla comparativa de niveles técnicos entre la empresa y Bayer
Huaye Company
Bayer
Consumo unitario de ciclohexanona
1,6-1,65
1,5-1,55
Catalizador de condensación de ciclohexanona
Superácido sólido
Ácido sulfúrico concentrado
Aguas residuales
p>Sin aguas residuales
Con aguas residuales
Tiempo de uso del catalizador de deshidrogenación
9000 horas
16000 horas
Utilización del subproducto hidrógeno
No utilizado en su totalidad
Utilización total
Contenido de O-fenilfenol
≥99,5
p>≥99,5
Color OPP
Cristal en escamas blanco
Cristal en escamas blanco
Escala de producción (toneladas/año)
10000
20000
Precio (10.000 yuanes/tonelada)
5,0
6,5
p>Vender
Sihai
Este proyecto europeo y americano tiene un sólido desempeño en costos, amplias perspectivas de mercado y ventajas competitivas obvias en el mercado.