HPPO（過(guò)氧化氫-環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝）工藝屬于一種新型的綠色工藝技術(shù)，其整體的工藝流程較為簡(jiǎn)單，且不會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的副產(chǎn)物，不會(huì )對周邊環(huán)境造成污染，所以這種工藝技術(shù)也成為了多方面關(guān)注的重點(diǎn)，通過(guò)雙氧水直接氧化丙烯完成環(huán)氧丙烷的制造，其中所應用的原料并不具備腐蝕性，且整體的反應條件較為溫和，十分符合當前綠色化學(xué)發(fā)展的相關(guān)要求。

HPPO這種工藝技術(shù)最早源自于意大利，應用在HPPO工藝技術(shù)中的鈦硅分子篩催化劑于20世紀末期研制成功，并將其應用在環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)工藝當中。目前HPPO生產(chǎn)工藝主要有Basf/Dow 化學(xué)HPPO工藝和贏(yíng)創(chuàng )/伍德HPPO工藝。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)的HPPO裝置包括了比利時(shí)的安特衛普和泰國的馬塔堡，在這2套HPPO裝置當中，都是通過(guò)管式反應器來(lái)實(shí)現丙烯對雙氧水的環(huán)氧化反應，并利用甲醇作為溶劑，有著(zhù)較為溫和的反應條件。巴斯夫公司研制出的環(huán)氧丙烷的連續制造方式，通過(guò)鈦硅沸石分子篩作為催化劑，使得丙烯與過(guò)氧化氫之間進(jìn)行反應，最終形成環(huán)氧丙烷。后來(lái)韓國SKC公司在本世紀初采用贏(yíng)創(chuàng )/伍德HPPO工藝建立了第一套HPPO工業(yè)化生產(chǎn)裝置，到了2017年該裝置已經(jīng)具備了15萬(wàn)t/a的產(chǎn)能。當前我國企業(yè)存在的問(wèn)題在于催化劑的性能、雙氧水的生產(chǎn)、后續的PO提純問(wèn)題，本文將對這些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析和探究，為HPPO工藝技術(shù)在我國的發(fā)展提供一些建議和意見(jiàn)。

在HPPO生產(chǎn)工藝中所使用的雙氧水大多是由蒽醌法生產(chǎn)制造的，雙氧水的濃度和質(zhì)量直接影響環(huán)氧化反應的進(jìn)行。為獲得最佳的HPPO生產(chǎn)工藝轉化率，贏(yíng)創(chuàng )工藝選擇的是70%濃度的雙氧水，并且雙氧水應該滿(mǎn)足以下幾方面要求：首先，其中的堿金屬質(zhì)量比應該達到相應的要求。其次，陰離子質(zhì)量含量應該達到相應的標準。最后，PK b 小于4.5的胺的質(zhì)量比小于10PPM。在HPPO生產(chǎn)工藝當中，確保雙氧水的質(zhì)量是其中的重要關(guān)鍵內容，以催化劑性能為前提來(lái)進(jìn)行雙氧水的選擇是十分重要的環(huán)節。

在HPPO的生產(chǎn)工藝當中，所選擇的反應器多為固定床管殼式，且需要對其進(jìn)行冷卻單元的配置，以實(shí)現對反應溫度的合理調控。其中巴斯夫工藝并采用2臺反應裝置相互串聯(lián)的方式，并在反應器中設置提純設備，以達到將環(huán)氧丙烷分離出來(lái)的目的，剩余雙氧水可與第二反應器進(jìn)行串聯(lián)，并能夠消耗掉全部的雙氧水。而贏(yíng)創(chuàng )工藝的反應器選擇的是并聯(lián)操作，但是此種反應器的出料中的混合物停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，未反應的雙氧水到后面的加氫單元才能去除，導致副產(chǎn)物的增多。陶氏公司是在反應器中加入雙氧水、甲醇、丙烯和鄰氯二笨，因為PO與溶劑之間的沸點(diǎn)不同，所以可以將生產(chǎn)處的環(huán)氧丙烷分配到其中，在混合物中的占比能夠達到70%左右。在現有的技術(shù)當中，高溫精餾塔中的環(huán)氧丙烷與水之間進(jìn)行反應而形成副產(chǎn)物，反應器在進(jìn)行出料的過(guò)程中會(huì )及時(shí)將水分離出去，從而降低了分離過(guò)程所需要消耗的成本，并降低了副產(chǎn)物發(fā)生的概率，這也是未來(lái)這項工藝技術(shù)的主要發(fā)展方向。

在HPPO生產(chǎn)工藝當中，所選擇的溶劑為甲醇，在反應器中是應用的是循環(huán)甲醇，還有一部分新鮮的甲醇。如果在甲醇溶劑當中含有過(guò)多的水，那么就會(huì )出現環(huán)氧丙烷選擇性降低的情況，同時(shí)雙氧水的分解率也會(huì )得到增加，所以需要通過(guò)高效精餾的方式來(lái)減少甲醇溶劑中的水。通過(guò)采用雙塔精餾的方式來(lái)減少能源的消耗，并有效提升甲醇的含量，在工業(yè)裝置當中應該尤其重視循環(huán)甲醇中的含水量，對于環(huán)氧丙烷和生產(chǎn)效率和精餾過(guò)程消耗的能源之間進(jìn)行有效的平衡，從而獲得最佳的含水量。在HPPO生產(chǎn)工藝當中，一般會(huì )將液氨作為助劑，通過(guò)對液氨進(jìn)料量的調節來(lái)對催化劑的選擇性進(jìn)行控制，但是如果加入的數量過(guò)多反而會(huì )導致催化劑失活，所以在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，應該在反應活性和選擇性之間做好平衡，從而保持最優(yōu)的液氨加入量。

HPPO生產(chǎn)工藝的主要目的在于對PO合格成本的生產(chǎn)，對于成品中的副產(chǎn)物進(jìn)行分離的方式較為類(lèi)似，在進(jìn)料之前加入堿以及在提純塔中加入脫鹽水來(lái)去除掉副產(chǎn)物，并促進(jìn)了環(huán)氧丙烷和甲醇之間的分離。我國當前采用的是雙塔精餾和單塔提純的方式，分別包括了提餾、萃取和精餾等階段。對于PO進(jìn)行提純有著(zhù)多種不同的工藝，我國在進(jìn)行PO提純時(shí)會(huì )充分考慮到DMM的影響，在巴斯夫技術(shù)當中，運用了甲醇環(huán)路來(lái)實(shí)現脫除DMM的目的，在這個(gè)過(guò)程中要注意PO成品受到的堿度影響，合理選擇合理的加入液氮和水合肼來(lái)實(shí)現堿度的有效控制。

來(lái)源：《石化技術(shù)》