八、硫酸乙烯酯 1、反应原理 (1)反应方程式硫酸乙烯酯产品分为亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯两步。第一步以乙二醇和氯化亚砜为原料,反应生成亚硫酸乙烯酯(ES),经碱洗、水洗去除酸后,通过减压蒸馏获得 ES 纯品。本项目工艺中该部分采用连续反应器,连续生产。第二步亚硫酸乙烯酯在二氯乙烷溶剂中,在三氯化钌催化下,经双氧水氧化生成硫酸乙烯酯,静臵分层后分离上层液,经水洗、脱水过滤、浓缩、粗品过滤、重结晶、过滤干燥后得到硫酸乙烯酯成品。本项目工艺中该部分是釜式间断生产。主要反应原理如下:(1)亚硫酸乙烯酯合成主反应: 双氧水过量,亚硫酸乙酯主反应选择性 85%。(2)生产制度及操作参数硫酸乙烯酯每年生产 330 天,共 12 条生产线(12 个反应釜),1 年共 165 批次。操作温度、操作压力及操作时间见下表 2、设备清单 3、工艺流程 (1)将氯化亚砜(800kg/h,连续)与乙二醇(357kg/h,连续)控制温度 25-35℃,进入微型反应器得到亚硫酸乙烯酯粗品,亚硫酸乙烯酯粗进入缓冲罐,缓冲罐上有气液分离器,气相(G5-1)送废气处理单元;粗品从缓冲罐进入水洗罐,投加脱盐水 1000kg水洗后静止分层,切水(W5-1)中和后去污水处理场,油层进精馏釜,精馏得到 ES 成品,不凝气(G5-3)去废气处理单元。(2)将亚硫酸乙烯酯和二氯乙烷、固相催化剂(钛硅分子筛)在混料罐中混合,混合液与 50%的 H2O2 溶液一起进入管式反应器,控制反应温度在 20℃-35℃范围之间。完成硫酸乙烯酯粗品的制备,经过精密过滤器将固相催化剂去除(S5-1),合成液静臵后,将上层水相(W5-2)去除送污水处理场。混合过程混料罐排放废气(G5-3)送废气处理单元。(3)经 TLC 监测反应液中无亚硫酸乙烯酯后,保持控制温度 25℃-35℃。(4)将去除水相的溶液使用转料泵转入干燥罐内,开启搅拌保持转速 50-60r/min,对干燥罐进行加温至 40℃,从干燥罐的加料孔处加入无水硫酸镁,搅拌 30min,进行抽滤后去除硫酸镁(S5-2)。转移及干燥过程产生少量废气(G5-4)通过收集管线送废气处理系统。(5)在真空抽滤下溶液经分子筛缓慢进入到结晶罐内,开启结晶罐的搅拌,对结晶罐进行升温到 60℃,在负压(-80kpa)状态下对溶液进行浓缩,浓缩 30-50%溶液后,降温至(5-10℃)得到硫酸乙烯酯固体混合液。浓缩出的二氯乙烷经深冷后送回收罐回用,不凝气(含真空废气,包括真空抽滤和负压浓缩)(G5-5)和回收罐排气(G5-6)送通过管线送废气处理系统。(6)混合液进入密闭离心机固液分离,固体即所需产品的湿品,滤液送二氯乙烷滤液罐,滤液罐废气(G5-7)送废气处理单元。滤液进行二次浓缩后(与一次浓缩结晶过程一致,产生二次浓缩相应废气浓缩不凝气 G5-8),按比例加入正己烷进行萃取,保持匀速搅拌 10min 后,得到萃取液,产生少许有机气体(G5-9)先进行深度冷凝回收,再进入尾气处理单元。萃取液进入离心机固液分离,固体即所需产品的湿品,滤液送二次滤液罐后期处理,二次滤液罐废气(G5-10)送废气处理单元。(7)将湿品送至双锥干燥器内,在加热真空状态下,连续运行 3h,得到干燥后的合格硫酸乙烯酯产品。真空废气经深冷后(G5-11,G5-12)送废气处理单元,冷凝液送回收后后期精馏分离。(8)包装在无尘包装车间进行包装操作,整个包装过程采用半自动包装系统:干燥完毕后,硫酸乙烯酯氮气保护密闭卸料至中间暂存仓,暂存仓设有微负压系统;暂存仓中物料自动控制在自动包装机上进行包装,包装车间设有微负压吸附系统。微量负压废气经布袋除尘后(G5-13)送至四车间废气处理系统排气筒排放。布袋除尘器定期清理,收集物作为产品外售。(9)二次滤液罐中的正己烷和二氯乙烷混合溶剂通过精馏工艺分离,分离出的正己烷和二氯乙烷回用。精馏不凝气(G5-14)送四车间废气处理单元;精馏残渣委托处臵。溶剂更换情况说明:二氯乙烷(沸点 83.5℃)、正己烷(沸点 69℃)采用精馏塔负压精馏的方式进行回收,纯度及收率高,可返回罐区储罐继续回用。损失的部分根据储罐液位进行外购补充。二氯乙烷和正己烷循环使用产生的少了杂质,在精馏过程中进入精馏残渣,无需更换4、平衡性分析 |