生产方法 优点 缺点

氯醇法 工艺成熟，流程短 设备易腐蚀严重

操作弹性大，生产比较安全 副产二氯丙烷且售价低廉

选择性好，收率高 废水和废渣量大，环境污染严重

共氧化法 反应过程较平稳 工艺流程长且建设投资大

三废少 废水处理困难

设备无腐蚀 生产大量联产品且市场价格波动大

过氧化氢直接氧化法 三废少，投资少，副产物少 工业化时间短

工艺流程短且政策支持

由表4可知，氯醇法产生大量含氯的废水，严重污染环境和腐蚀设备。共氧化法相比于氯醇法在环境和设备方面有一定优势，但产生大量市场价格波动较大的联产品，牵制着环氧丙烷的销售。过氧化氢直接氧化法条件温和、无副产物、环境友好且有政策支持。因此，本设计丙烯制环氧丙烷采用过氧化氢直接氧化工艺。

2。2。3  工艺设计

图2 过氧化氢直接氧化法工艺流程图

过氧化氢直接氧化工艺流程设计如图2所示，可分为环氧化反应、产物分离和环氧丙烷精制三个部分[10]。

（1）环氧化反应

反应方程式如下：

① 主反应

② 主要副反应

2H2O2        2H2O + O2

丙烯和过氧化氢在40~50℃和2。0 MPa的条件下，通过4台装填TS-1催化剂的固定床反应器发生环氧化反应，生成环氧丙烷的混合物[10]。

（2）产物分离

环氧丙烷的混合物经丙烯塔分离后得到含丙烯的轻组分和含环氧丙烷的重组分。轻组分中的丙烯经净化后循环使用，重组分经分离制得粗环氧丙烷[10]。

（3）环氧丙烷精制

由于环氧丙烷和水存在共沸，无法通过普通精馏的办法来分离，因此环氧丙烷精制部分采用萃取塔和隔板精馏塔进行精馏，得到环氧丙烷产品，废水则经副产物回收塔得到丙二醇[10,11]。

3  工艺流程模拟

为了更好的推动研究的运行，采用Aspen Plus 8。4模拟软件对工艺进行模拟，主要包括丙烷脱氢、丙烯精制、环氧化及预分离、环氧丙烷回收和副产物回收五个工段。

3。1  Aspen Plus物性方法与模型

Aspen Plus是麻省理工大学组织开发的一种基于序贯模块法的过程模拟软件。该软件配有较完整的物性数据库及单元操作模型，具有工况分析、灵敏度分析、优化计算、实验数据回归、设备工艺计算及估价与经济评价等功能。

Aspen Plus包括了大量的内置物性方法，其中许多方法都包含了扩展的内置二元参数，具有一定的预测性。物性方法选择计算决策树如图3所示。

图3 物性方法决策树

本模拟体系选用NRTL方程作为整个工艺流程模拟计算的物性计算方法。涉及的主要模拟模块结果列于表5。

表5 主要模拟模块

模型 说明 用途

Rstoic 化学计量反应器 具有规定反应程度和转化率的化学计量反应器模型

RCSTR 连续搅拌釜式反应器