环氧氯丙烷合成过程中副产物管理与废弃物处理技术

摘要：环氧氯丙烷作为重要的有机化工原料，其合成过程产生的副产物与废弃物对环境和生产效益影响显著。本文详细梳理了环氧氯丙烷常见合成工艺中产生的副产物种类，深入探讨了针对性的管理策略以及废弃物处理技术，旨在降低环境污染，提升资源利用效率，为环氧氯丙烷绿色可持续生产提供技术参考。

关键词：环氧氯丙烷；副产物管理；废弃物处理；绿色化工

引言

环氧氯丙烷在化工领域占据关键地位，是生产环氧树脂、合成甘油、氯醇橡胶等众多产品的核心原料，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子层压制品等行业。随着相关产业的蓬勃发展，环氧氯丙烷的市场需求持续攀升。然而，其合成过程往往伴随着复杂的化学反应，不可避免地产生各类副产物，若处理不当，不仅会造成资源浪费，还将对生态环境构成严重威胁。传统的丙烯高温氯化法虽工艺成熟，但反应副产品多、原材料转化率低且污水排放量大；醋酸丙烯酯-丙烯醇法虽在某些方面有所改进，但仍存在一定的废弃物处理难题。因此，深入研究环氧氯丙烷合成过程中的副产物管理与废弃物处理技术，对于实现环氧氯丙烷生产的绿色化、可持续发展至关重要。

1环氧氯丙烷合成过程中副产物管理

1.1常见合成工艺及副产物概述

1.1.1丙烯高温氯化法

该方法是目前工业生产环氧氯丙烷的主流方式，其工艺涵盖丙烯高温氯化制氯丙烯、氯丙烯与次氯酸化合成二氯丙醇、二氯丙醇环化合成环氧氯丙烷三个主要反应单元。在丙烯高温氯化环节，除生成目标产物氯丙烯外，还会产生大量副产物，如1，2-二氯丙烷、3，3-二氯丙烯等。这些副产物不仅降低了原料的利用率，还增加了后续分离提纯的难度。在氯丙烯与次氯酸化反应过程中，同样会产生诸如一氯丙二醇等副产物，进一步影响了产品的纯度和收率。

1.1.2醋酸丙烯酯-丙烯醇法

此工艺包含合成乙酸丙烯酯、乙酸丙烯酯水解制烯丙醇、合成二氯丙醇以及二氯丙醇环化生成环氧氯丙烷四个反应单元。尽管该工艺在一定程度上减少了传统工艺中某些副产物的生成，但在乙酸丙烯酯水解过程中，会产生醋酸等副产物。若不能有效回收利用，醋酸的排放不仅会腐蚀设备，还会对环境造成酸性污染。在合成二氯丙醇阶段，也可能因反应条件的波动产生少量的副产物，影响产品质量。

1.2副产物管理策略

1.2.1优化反应条件

通过精确控制反应温度、压力、原料配比等参数，能够有效减少副产物的生成。以丙烯高温氯化法为例，研究表明，将丙烯高温氯化反应的温度精准控制在特定区间（如500-520℃），并优化丙烯与氯气的进料比例（接近理论反应比例），可显著降低1，2-二氯丙烷等副产物的生成量。在醋酸丙烯酯-丙烯醇法中，合理调整乙酸丙烯酯水解反应的pH值和温度，能减少醋酸的过度生成，提高烯丙醇的收率。对于甘油氯化法，优化催化剂的使用条件，如控制反应温度在适宜范围（如120-140℃），可增强催化剂对目标反应的选择性，降低多氯代甘油等副产物的产生。

1.2.2开发高效催化剂

研发具有高活性、高选择性的催化剂是减少副产物生成的关键。例如，在甘油氯化法中，新型的负载型催化剂能够显著提高甘油转化为二氯（异）丙醇的选择性，减少多氯代甘油等副产物的生成。在丙烯高温氯化法中，通过对现有催化剂进行改性或开发全新的催化剂体系，有望提高氯丙烯的选择性，抑制副产物的生成。在醋酸丙烯酯-丙烯醇法中，开发对乙酸丙烯酯水解反应具有高选择性的催化剂，可减少醋酸的生成，提高整体工艺的经济性。

1.2.3改进分离技术

采用先进的分离技术能够更高效地分离出副产物，实现资源的回收利用。对于丙烯高温氯化法产生的复杂副产物体系，可采用精馏与萃取相结合的联合分离技术。先通过精馏初步分离出沸点差异较大的副产物，如将1，2-二氯丙烷从混合体系中分离出来；再利用萃取技术进一步分离沸点相近的副产物，如采用合适的萃取剂分离3，3-二氯丙烯。在醋酸丙烯酯-丙烯醇法中，可利用离子交换树脂技术回收醋酸，实现醋酸的循环利用。对于甘油氯化法产生的少量多氯代甘油等副产物，可采用膜分离技术进行分离，避免其对产品质量的影响。

2环氧氯丙烷合成过程中废弃物处理技术

2.1废水处理技术

2.1.1生物处理法

生物处理法是利用微生物的代谢作用分解废水中的有机污染物。在环氧氯丙烷生产废水中，含有大量的有机物，如二氯丙醇、一氯丙二醇等。通过筛选和培养具有针对性的微生物菌群，如某些能够高效降解氯代有机物的细菌，可将这些有机污染物逐步分解为二氧化碳和水。在实际应用中，常采用厌氧-好氧联合生物处理工艺。首先，在厌氧环境下，厌氧菌将大分子有机物分解为小分子有机酸和甲烷等；然后，在好氧环境下，好氧菌进一步将小分子有机物彻底氧化分解。这种联合工艺能够有效提高废水的处理效率，降低废水的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。

2.1.2物理化学处理法

物理化学处理法包括吸附、混凝沉淀、膜分离等技术。吸附法常采用活性炭、树脂等吸附剂去除废水中的有机污染物和重金属离子。例如，活性炭能够有效吸附废水中的二氯丙醇等有机污染物，降低废水的毒性。混凝沉淀法则是通过向废水中加入混凝剂，如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等，使废水中的悬浮颗粒和胶体物质凝聚沉淀，从而去除部分污染物。膜分离技术如反渗透、超滤等，能够通过半透膜的选择透过性，将废水中的污染物与水分离，实现废水的净化和回用。例如，采用反渗透膜可有效去除废水中的盐分和小分子有机物，使处理后的水达到生产用水标准。

2.2废渣处理技术

2.2.1焚烧处理法

对于含有难以降解有机物和重金属的废渣，焚烧处理是一种有效的方式。在高温焚烧过程中，有机物被彻底氧化分解，转化为二氧化碳和水等无害物质。同时，重金属则被固定在焚烧残渣中，便于后续的安全处置。为了减少焚烧过程中有害气体的排放，需配备先进的尾气处理装置，如采用脱硫、脱硝、除尘等技术，去除焚烧尾气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物。例如，通过采用布袋除尘器去除颗粒物，采用湿法脱硫工艺去除二氧化硫，采用选择性催化还原（SCR）技术去除氮氧化物，确保焚烧尾气达标排放。

2.2.2资源化利用技术

部分废渣中含有可回收利用的资源，通过资源化利用技术能够实现资源的循环利用。例如，在环氧氯丙烷生产过程中产生的一些废渣中可能含有未反应完全的原料或催化剂成分。通过物理分选、化学浸出等方法，可将这些有价值的成分回收再利用。对于含有金属的废渣，可采用火法冶金或湿法冶金技术提取其中的金属。如采用火法冶金技术从含有锌、铜等金属的废渣中提取金属，实现资源的回收和增值。同时，对于一些无毒无害的废渣，可进行适当处理后用于建筑材料的生产，如将废渣制成砖、水泥添加剂等，实现废渣的减量化和资源化。

3结论

环氧氯丙烷合成过程中的副产物管理与废弃物处理技术对于行业的可持续发展具有举足轻重的意义。通过优化反应条件、开发高效催化剂和改进分离技术等手段，能够有效减少副产物的生成，并实现副产物的回收利用，提高资源利用效率。在废弃物处理方面，生物处理法、物理化学处理法、焚烧处理法和资源化利用技术等多种技术的综合应用，可实现废水和废渣的无害化处理和资源化利用，降低对环境的负面影响。未来，随着科技的不断进步，应进一步加强对新型副产物管理策略和废弃物处理技术的研究与开发，推动环氧氯丙烷产业朝着绿色、环保、高效的方向持续发展。

参考文献

[1]沈娜娜，吴红忠.环氧氯丙烷生产现状及发展方向[J].氯碱工业，2024，60（01）：27-30+34.

[2]邢耀东.环氧氯丙烷合成过程中副产物管理与废弃物处理技术[J].聚酯工业，2025，38（02）：34-36.