氯醇法環氧丙烷生產設備及生產方法
2023-05-30 04:28:26 2
專利名稱：氯醇法環氧丙烷生產設備及生產方法
技術領域：
本發明涉及的是化工產品生產設備及生產方法，具體地說是氯醇法環氧丙烷生產設備及生產方法。
背景技術：
環氧丙烷是廣泛用於有機溶劑及泡沫塑料生產中的重要化工原料，有丙烯氧化法和氯丙醇法，其中氯丙醇法應用較為普遍，其生產設備的生產主要來自於美國和日本。我國所用的設備大多為日本引進的氯丙醇法生產環氧丙烷的設備。設備主要構成及生產方法為通過管式反應器將水與氯氣作用形成次氯酸，再與丙烯作用形成次氯酸和丙烯混合物，供塔式反應器，在塔式反應器中再通入氯氣和丙烯，經過反應形成氯丙醇混合液。然後與石灰乳混合進入皂化塔，以蒸汽加熱進行皂化反應，分離環氧丙烷，而後經脫水，再經二次精餾而成為成品環氧丙烷。
日本引進的氯丙醇法1，2環氧丙烷生產設備，生產能力為2萬噸/年。主要技術參數如下氯氣總通量1100NM3/H丙烯總通量1150NM3/H
氯丙醇總通量120M3/H石灰乳總通量24M3/H粗環氧丙烷總通量3.47M3/H三、發明內容本發明針對引進設備及生產方法的不足，而提出一種原設備改造及相應技術參數調整的新方法及新裝置。
具體內容如下1、在環氧丙烷合成設備及流程中安裝一至若干個加速反應器；2、調整溫度、壓力、流速、流量等相關技術參數；3、採用二套管式反應器供一套塔式反應器；4、採用二套皂化反應器進行環氧丙烷分離；5、採用三套精餾塔精餾成為成品環氧丙烷。
對原設備經過如下改造、試驗，將原2萬噸/年的生產能力提高到4.5萬噸/年，提高產量1倍多。等於增加了一套新設備，而所需的設備改造費用還不足原裝置的十分之一。
1、產量增加一倍主要原料增減情況如下
注以原始產量原料產量作對照值
2、單位原料及能耗情況如下
3、二氯丙烷廢液降低，有利於減輕後處理負擔，起到保護環境的作用。
改進前，氯丙醇純度4.90％(wt)，溶液中二氯丙烷濃度0.3％(wt)，改進後，氯丙醇濃度提高5.90％(wt)，而體系中二氯丙烷含量在0.2％(wt)以下。
四
圖1為本發明設備構成2為本發明管式反應器結構3為本發明加速反應器結構4為本發明加速反應器縱剖1中，1和2為管式反應器，反應後的物料送入塔式反應器3內，經過反應後的混合料送入皂化塔4和5，經分離後的環氧丙烷粗品送入精餾塔6、7和8中進行蒸餾後獲得成品環氧丙烷。
圖2中，1a為水泵，與氯、水混合器相連通。1c為次氯酸、丙烯混合器，1d為水、氯丙醇混合器。3為塔式反應器。在氯、水混合器與次氯酸、丙烯混合器和水、氯丙醇混合器與塔式反應器之間分別安裝有加速反應器1e。
圖3中，1e為加速反應器，設有反應器管腔壁1e1，兩端分別設有連接法蘭1e2，反應器內兩端分別設有輸料口1e3，在反應器內安裝有若干片相交組合而成的波形紊流板1e4，在紊流板間設有支撐板1e5。
圖4中，1e1為管腔壁，與連接法蘭1e2相連接，在管腔壁內安裝紊流板1e4和支撐板1e5，一對紊流板對應安裝在支撐板上，以中心輻射狀安裝多個紊流板。
五具體實施例方式
根據圖1所示的設備布局建造與安裝環氧丙烷生產系統。由兩套管式反應器1和2配套一套塔式反應器3，塔式反應器3又與兩套皂化反應器4和5連接，皂化反應器4和5又與精餾器6、7和8相連接。
在管式反應器1和2的氯、水混合器1b與次氯酸、丙烯混合器1c之間和次氯醇、丙烯混合器1c與水、氯丙醇混合器1d及其與塔式反應器3之間分別安裝有加速反應器1e。
加速反應器1e的管壁1e1由耐腐蝕金屬製造，在兩端設連接法蘭1e2，在反應器內安裝有1至若干個波形紊流板1e4，板間設支撐板1e5，在反應器內腔兩端分別設有輸料口1e3。
具體生產方法如下1、在管式反應器1中，將水與氯氣分別通入水、氯混合器中，混合進入加速反應器1e中，進行強化反應而形成次氯酸。次氯酸水溶液再通過次氯酸、丙烯混合器1c與丙烯進行混合，然後到達另一個加速反應器1e中加速反應，反應物為氯丙醇水溶液，再與水在氯丙醇、水混合器1d中作用後，通過再一個加速反應器1e進行加速反應而後到達塔式反應器3。
各反應區段的技術參數如下水、氯混合器及加速反應器溫度42-48℃；壓力230-270KPa；流量80-120M3/H次氯醇、丙烯混合器及加速反應器溫度47-53℃；壓力120-160KPa；流量80-120M3/H水、氯丙醇混合器及加速反應器溫度50-56℃；壓力180-220KPa；流量80-120M3/H經過塔式反應器3的合成作用，原料經過化學反應形成高含量氯丙醇，再經過與石灰乳作用得到環氧丙烷混合物，通過皂化塔進行分離而成為粗環氧丙烷，而後經精餾成為成品環氧丙烷。
採用本發明設備及生產方法所獲得的環氧丙烷技術指標如下外觀無色透明，無機械雜質色度(APHA)10水份0.015％酸值(以乙酸計)0.003％(wt)總醛(以丙醛計)0.01％(wt)無機氯化物(以氯離子計)0.005％(wt)其中，水份含量降低了0.01％，酸值降低0.002％。產品綜合指標達到國標優級品標準。
本發明環氧丙烷生產設備及生產方法，關鍵技術內容是在塔式反應器各區段中安裝和使用了加速反應器。由於在加速反應器中，安裝了若干片紊流板，使物料在一定溫度、壓力和流量的條件下，使物料化合反應充分，增加了得率，縮短了化合反應時間。從而，使得設備生產能力大幅度提高，產品品質得到改善，有害物有所降低。
權利要求
1.本發明提出的氯醇法環氧丙烷生產設備及生產方法，其特徵是由二套管式反應器(1)和(2)與一套塔式反應器(3)配套安裝，經過塔式反應器合成的物料再經二套皂化塔(4)和(5)皂化分離，而後經三套精餾塔(6)、(7)和(8)精餾成為成品，在管式反應器(1)或(2)的水、氯混合器(1b)與次氯酸、丙烯混合器(1c)之間及次氯酸、丙烯混合器(1c)與水、氯丙醇混合器(1d)之間和水、氯丙醇混合器(1d)與塔式反應器(3)之間分別安裝有加速反應器(1e)，加速反應器(1e)是由反應器管腔壁(1e1)兩端設連接法蘭(1e2)，管腔內安裝1至若干片紊流板(1e4)，紊流板間用支撐板(1e5)支撐並定位，在管腔兩端設輸料口(1e3)，在水、氯混合器至次氯酸、丙烯混合器段，溫度42-48℃；壓力230-270KPa；流量80-120M3/H。在次氯酸、丙烯混合器段至水氯丙醇混合器段，溫度47-53℃；壓力120-160KPa；流量80-120M3/H。在水、氯丙醇混合器至塔式反應器段溫度50-56℃；壓力180-220KPa；流量80-120M3/H。
全文摘要
本發明涉及的是化工領域氯醇法環氧丙烷的生產設備及生產方法。技術特徵是,用二套管式反應器進行原料的預合成,供給一套塔式反應器,再經二套皂化反應器與三套精餾器而成為成品。在管式反應器反應區段中分別安裝加速反應器,以提高反應及合成速度。加速反應器的構造是在管腔內安裝一至若干個紊流板,兩端設輸料口。在管式反應器內安裝的各區段加速反應器內匹配相應的溫度、壓力及流量技術條件。本發明設備與方法可比現有設備及技術方法提高產量一倍以上,原料及單耗有明顯下降,有害排放物明顯減少。
文檔編號C07D305/04GK1389461SQ01138870
公開日2003年1月8日 申請日期2001年12月18日 優先權日2001年12月18日
發明者劉慕, 吳劍華, 李建華, 王文江, 李志新, 孟慶堯, 張榮桓, 龔斌, 翟春源, 金偉, 李景輝, 叢德繼, 趙大成, 張志仁 申請人:錦化化工(集團)有限責任公司, 瀋陽化工學院