环氧丙烷应用和生产主要工艺路线
一、环氧丙烷基础性质
中文别称：氧化丙烯
英文名称：Propylene Oxide（简称PO）
分子式：C3H6O
分子量：58.08
相对密度：0.859 g/cm3(20℃）
熔点：-112℃
沸点：34℃
环氧丙烷易溶于水，是无色透明的低沸易燃液体，具有类似醚类气味。
环氧丙烷在铁、锌等碱金属存在下易引起自聚反应，所以必须用干氮或者其他惰性气体贮存在容器内加以保护，使用不锈钢洁净容器进行贮存，不适宜长距离运输。
二、环氧丙烷的应用领域
环氧丙烷（PO）是一种重要的有机化工原料，是除了聚丙烯和丙烯腈之外的第三大丙烯衍生物。
环氧丙烷主要用于聚醚多元醇以及丙二醇及丙二醇醚等的生产。
聚醚多元醇（PPG）主要用于生产聚氨酯塑料，其次用作表面活性剂（如泡沫稳定性、造纸工业消泡剂和原油破乳剂等），也可用作润滑剂和专用溶剂等。
丙二醇（PG）主要用作抗冻剂、有机溶剂等，也用于生产环氧树脂、不饱和聚酯树脂等，还用于生产医药等的重要中间体。
丙二醇醚是用途广泛的低毒性有机溶剂。
全球环氧市场主要是生产聚醚多元醇，约占70%；其次是生产丙二醇。
在我国约85%的环氧丙烷用于生产聚醚多元醇，约8%用于生产丙二醇，其次是生产丙烯酸酯（2%）和醚类（2%）。
因国内聚醚多元醇的厂家主要集中在ft东、上海、江苏等地区，所以这些地区也是环氧丙烷最大的消费地。
二、环氧丙烷主要生产工艺
1、氯醇法,（1931 实现工业化）
主要反应式：
⏹氯醇化反应
⏹皂化反应
皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程。
氯醇法制环氧丙烷的原料消耗
原料规格消耗氯气（吨/吨 PO）100% 1.35-1.65
丙烯（吨/吨 PO）100% 0.82-0.86
石灰（吨/吨 PO）95% 1.0-2.1 电（kwh/t）200-300 冷却水（吨/吨 PO）250-320
80 年代，我国引进了日本旭硝子、日本三井、美国陶氏等公司的氯醇法技术，我国的生产企业不断对氯醇法工艺装置进行改扩建，使我国环氧丙烷的产能得到了较大的突破；但氯醇法工艺每生产1t 环氧丙烷大约有40~60t 含氯化物的废水和2~4t 的废渣产生，这种工艺生产的废水处理非常困难，污染严重。
此外，氯醇法生产过程中产生的次氯酸也对设备有很大的腐蚀，因此，不管是从经济方面，还是环境保护方面，氯醇法生产工艺都已经不适应现代社会的发展。
早在2000 年，美国就淘汰了氯醇法工艺；在2011 年，我国《产业结构调整指导目录》也将其列入限制类别。
不过我国目前主要环氧丙烷生产工艺还是氯醇法，约为60%左右。
2、共氧化法（或称联产法，1967 年实现工业化）
共氧化法主要是PO/SM 技术和PO/TBA 工艺
PO/SM：丙烯与乙苯共氧化生产环氧丙烷和苯乙烯的工艺
PO/TBA（MTBE）：丙烯与异丁烷共氧化生产环氧丙烷和叔丁醇（进一步与甲醇反应加工为甲基叔丁基醚）的工艺，
共氧化法工艺与氯醇法相比环境污染较小，且联产产品的生产降低了产品成本；但共氧化法工艺流程长，设备造价高，投资大，环氧丙烷只是1 个产量较少的联产品，每生产一吨环氧丙烷会联产2.2 吨苯乙烯或2.5 吨叔丁醇，需要同步考虑联产产品的销售问题。
此外，共氧化法产生的污水COD（化学需氧量）较高，处理费用比较高。
国内采用PO/SM（苯乙烯）工艺的主要有中海油壳牌在广东惠州的25 万吨/年生产装置和中石化镇海炼化在宁波镇海的28.5 万吨环氧丙烷装置。
3、过氧化氢直接氧化法工艺（HPPO 法）
HPPO 工艺是由过氧化氢（双氧水）直接催化丙烯制得环氧丙烷，这种工艺流程简单，产品收率高，而且无污染，无其他副产产品，只有环氧丙烷和水生成，属于环境友好的清洁生产系统。
这种工艺是当今的先进生产工艺，投资相对少，能耗也较低，是一种环境友好的新工艺。
目前过氧化氢真接氧化法工艺分别由赢创工业集团（原德固萨，Degussa）与伍德（Uhde）公司、陶氏化学和巴斯夫（BASF）公司联合开发和工业化推广。
第一家采用该工艺的工厂由SK 化学于2008 年建成，产能为10 万吨/年。
同年，BaSF/ 陶氏在安特卫普也建了一家HPPO 工厂，产能为30 万吨。
目前我国已建成的HPPO 法装置仅为吉林神华30 万吨项目（国内第一套HPPO 法生产装置，总投资25 亿元）和中石化长炼长盛10 万吨项目，目前运行均不稳定，负荷较低。
4、PO 三种工艺路线比较
5、国内主要PO 生产厂家及生产工艺
我国2012 年PO 产能为176.5 万吨，2015 年为277.7 万吨，2017 年预计到400 万吨。
近年来国内聚氨酯行业发展非常迅速，大大拉动了我国环氧丙烷的消费。
氯醇法工艺在我国占总生产能力的60%左右，由于其存在废水废渣量大、能耗高、环境污染严重等不足，氯醇法工艺在我国未来的时期内将受到越来越多的限制，我国已禁止新增审批氯醇法装置，自2010 年起，至少有17.5 万吨氯醇法的装置遭关闭。
相对环保的联产法和HPPO 法装置将成为新的发展趋势。