專利名稱：氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是化工產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法，具體地說是氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧丙烷是廣泛用于有機(jī)溶劑及泡沫塑料生產(chǎn)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(yīng)用較為普遍，其生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)主要來自于美國和日本。我國所用的設(shè)備大多為日本引進(jìn)的氯丙醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的設(shè)備。設(shè)備主要構(gòu)成及生產(chǎn)方法為通過管式反應(yīng)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(yīng)器，在塔式反應(yīng)器中再通入氯氣和丙烯，經(jīng)過反應(yīng)形成氯丙醇混合液。然后與石灰乳混合進(jìn)入皂化塔，以蒸汽加熱進(jìn)行皂化反應(yīng)，分離環(huán)氧丙烷，而后經(jīng)脫水，再經(jīng)二次精餾而成為成品環(huán)氧丙烷。
日本引進(jìn)的氯丙醇法1，2環(huán)氧丙烷生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)能力為2萬噸/年。主要技術(shù)參數(shù)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(huán)氧丙烷總通量3.47M3/H三、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對引進(jìn)設(shè)備及生產(chǎn)方法的不足，而提出一種原設(shè)備改造及相應(yīng)技術(shù)參數(shù)調(diào)整的新方法及新裝置。
具體內(nèi)容如下1、在環(huán)氧丙烷合成設(shè)備及流程中安裝一至若干個(gè)加速反應(yīng)器；2、調(diào)整溫度、壓力、流速、流量等相關(guān)技術(shù)參數(shù)；3、采用二套管式反應(yīng)器供一套塔式反應(yīng)器；4、采用二套皂化反應(yīng)器進(jìn)行環(huán)氧丙烷分離；5、采用三套精餾塔精餾成為成品環(huán)氧丙烷。
對原設(shè)備經(jīng)過如下改造、試驗(yàn)，將原2萬噸/年的生產(chǎn)能力提高到4.5萬噸/年，提高產(chǎn)量1倍多。等于增加了一套新設(shè)備，而所需的設(shè)備改造費(fèi)用還不足原裝置的十分之一。
1、產(chǎn)量增加一倍主要原料增減情況如下

注以原始產(chǎn)量原料產(chǎn)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，有利于減輕后處理負(fù)擔(dān)，起到保護(hù)環(huán)境的作用。
改進(jìn)前，氯丙醇純度4.90％(wt)，溶液中二氯丙烷濃度0.3％(wt)，改進(jìn)后，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(fā)明設(shè)備構(gòu)成2為本發(fā)明管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)3為本發(fā)明加速反應(yīng)器結(jié)構(gòu)4為本發(fā)明加速反應(yīng)器縱剖1中，1和2為管式反應(yīng)器，反應(yīng)后的物料送入塔式反應(yīng)器3內(nèi)，經(jīng)過反應(yīng)后的混合料送入皂化塔4和5，經(jīng)分離后的環(huán)氧丙烷粗品送入精餾塔6、7和8中進(jìn)行蒸餾后獲得成品環(huán)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(yīng)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(yīng)器之間分別安裝有加速反應(yīng)器1e。
圖3中，1e為加速反應(yīng)器，設(shè)有反應(yīng)器管腔壁1e1，兩端分別設(shè)有連接法蘭1e2，反應(yīng)器內(nèi)兩端分別設(shè)有輸料口1e3，在反應(yīng)器內(nèi)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(shè)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(nèi)安裝紊流板1e4和支撐板1e5，一對紊流板對應(yīng)安裝在支撐板上，以中心輻射狀安裝多個(gè)紊流板。
五具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1所示的設(shè)備布局建造與安裝環(huán)氧丙烷生產(chǎn)系統(tǒng)。由兩套管式反應(yīng)器1和2配套一套塔式反應(yīng)器3，塔式反應(yīng)器3又與兩套皂化反應(yīng)器4和5連接，皂化反應(yīng)器4和5又與精餾器6、7和8相連接。
在管式反應(yīng)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(yīng)器3之間分別安裝有加速反應(yīng)器1e。
加速反應(yīng)器1e的管壁1e1由耐腐蝕金屬制造，在兩端設(shè)連接法蘭1e2，在反應(yīng)器內(nèi)安裝有1至若干個(gè)波形紊流板1e4，板間設(shè)支撐板1e5，在反應(yīng)器內(nèi)腔兩端分別設(shè)有輸料口1e3。
具體生產(chǎn)方法如下1、在管式反應(yīng)器1中，將水與氯氣分別通入水、氯混合器中，混合進(jìn)入加速反應(yīng)器1e中，進(jìn)行強(qiáng)化反應(yīng)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(jìn)行混合，然后到達(dá)另一個(gè)加速反應(yīng)器1e中加速反應(yīng)，反應(yīng)物為氯丙醇水溶液，再與水在氯丙醇、水混合器1d中作用后，通過再一個(gè)加速反應(yīng)器1e進(jìn)行加速反應(yīng)而后到達(dá)塔式反應(yīng)器3。
各反應(yīng)區(qū)段的技術(shù)參數(shù)如下水、氯混合器及加速反應(yīng)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(yīng)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(yīng)器溫度50-56℃；壓力180-220KPa；流量80-120M3/H經(jīng)過塔式反應(yīng)器3的合成作用，原料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成高含量氯丙醇，再經(jīng)過與石灰乳作用得到環(huán)氧丙烷混合物，通過皂化塔進(jìn)行分離而成為粗環(huán)氧丙烷，而后經(jīng)精餾成為成品環(huán)氧丙烷。
采用本發(fā)明設(shè)備及生產(chǎn)方法所獲得的環(huán)氧丙烷技術(shù)指標(biāo)如下外觀無色透明，無機(jī)械雜質(zhì)色度(APHA)10水份0.015％酸值(以乙酸計(jì))0.003％(wt)總?cè)?以丙醛計(jì))0.01％(wt)無機(jī)氯化物(以氯離子計(jì))0.005％(wt)其中，水份含量降低了0.01％，酸值降低0.002％。產(chǎn)品綜合指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)優(yōu)級品標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明環(huán)氧丙烷生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法，關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容是在塔式反應(yīng)器各區(qū)段中安裝和使用了加速反應(yīng)器。由于在加速反應(yīng)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(yīng)充分，增加了得率，縮短了化合反應(yīng)時(shí)間。從而，使得設(shè)備生產(chǎn)能力大幅度提高，產(chǎn)品品質(zhì)得到改善，有害物有所降低。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出的氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法，其特征是由二套管式反應(yīng)器(1)和(2)與一套塔式反應(yīng)器(3)配套安裝，經(jīng)過塔式反應(yīng)器合成的物料再經(jīng)二套皂化塔(4)和(5)皂化分離，而后經(jīng)三套精餾塔(6)、(7)和(8)精餾成為成品，在管式反應(yīng)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(yīng)器(3)之間分別安裝有加速反應(yīng)器(1e)，加速反應(yīng)器(1e)是由反應(yīng)器管腔壁(1e1)兩端設(shè)連接法蘭(1e2)，管腔內(nèi)安裝1至若干片紊流板(1e4)，紊流板間用支撐板(1e5)支撐并定位，在管腔兩端設(shè)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(yīng)器段溫度50-56℃；壓力180-220KPa；流量80-120M3/H。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是化工領(lǐng)域氯醇法環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法。技術(shù)特征是,用二套管式反應(yīng)器進(jìn)行原料的預(yù)合成,供給一套塔式反應(yīng)器,再經(jīng)二套皂化反應(yīng)器與三套精餾器而成為成品。在管式反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)段中分別安裝加速反應(yīng)器,以提高反應(yīng)及合成速度。加速反應(yīng)器的構(gòu)造是在管腔內(nèi)安裝一至若干個(gè)紊流板,兩端設(shè)輸料口。在管式反應(yīng)器內(nèi)安裝的各區(qū)段加速反應(yīng)器內(nèi)匹配相應(yīng)的溫度、壓力及流量技術(shù)條件。本發(fā)明設(shè)備與方法可比現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)方法提高產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)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(tuán))有限責(zé)任公司, 沈陽化工學(xué)院