專(zhuān)利名稱(chēng)：用于生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
環(huán)氧乙烷被用作化學(xué)中間體，主要用于乙二醇的生產(chǎn)，但也用于乙氧化物，乙醇-胺，溶劑和二醇醚類(lèi)的生產(chǎn)。其由乙烯與氧氣或空氣的直接氧化生產(chǎn)。通常在10-30bar 的壓力和200-300°C的溫度下，乙烯與氧氣流經(jīng)氧化銀催化劑。該反應(yīng)是放熱的且典型的反應(yīng)器由裝填有催化劑的管組件組成。冷卻劑環(huán)繞該反應(yīng)器管，移除反應(yīng)熱并實(shí)現(xiàn)溫度的控制。已開(kāi)發(fā)了多種反應(yīng)器設(shè)計(jì)以降低副產(chǎn)物的生產(chǎn)，從而提高環(huán)氧乙烷產(chǎn)品的質(zhì)量。 在US 3，147，084中，反應(yīng)器被管板橫向劃分為上游反應(yīng)區(qū)和下游冷卻區(qū)。換熱流體分別在這兩個(gè)隔離區(qū)內(nèi)循環(huán)，然而少量的在兩個(gè)區(qū)域之間的流體滲漏是允許的。在US 5，292，904 中，反應(yīng)器被隔板橫向劃分為反應(yīng)區(qū)和冷卻區(qū)。在冷卻區(qū)用作換熱流體的熱水被送至氣液分離罐，且從罐中流出的熱水被送至反應(yīng)區(qū)。EP 821 678公開(kāi)了用單室反應(yīng)器的系統(tǒng)，其中在至少低于離開(kāi)反應(yīng)器的換熱流體溫度20°C的溫度下，部分或全部的換熱流體在其下游端被引入反應(yīng)器。EP 1 358 441公開(kāi)了一種與換熱器聯(lián)用的傳統(tǒng)類(lèi)型的管式反應(yīng)器，該換熱器與管式反應(yīng)器的放料口形成整體。US 4，203，906公開(kāi)了一種反應(yīng)器，其中開(kāi)孔的屏蔽板將反應(yīng)器劃分為兩個(gè)換熱區(qū)。換熱流體可以流過(guò)換熱區(qū)之間的開(kāi)孔屏蔽板，但仍然能維持兩個(gè)區(qū)之間的溫度差。在兩個(gè)區(qū)之間并沒(méi)有大量的換熱介質(zhì)的流動(dòng)。EP 0 911 313公開(kāi)了一種反應(yīng)器，其中隔板將反應(yīng)器劃分為上部空間和下部空間，基本上允許加熱介質(zhì)在上部空間和下部空間中的獨(dú)立循環(huán)。其為反應(yīng)器管中催化劑層提供了溫度控制。本申請(qǐng)的發(fā)明人試圖提供用于從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的設(shè)備和方法，其中副產(chǎn)物的量最小。希望該設(shè)備的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且節(jié)約成本，以及能夠進(jìn)行能量有效的工藝操作。發(fā)明概述相應(yīng)地，本發(fā)明提供了用于從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的設(shè)備，包括具有反應(yīng)器管的反應(yīng)容器，該反應(yīng)器管被上部和下部管板固定；分離格柵，將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)；上部冷卻劑回路，在此冷卻劑可以被送至上游區(qū)，從上游區(qū)移出并再循環(huán)至上游區(qū)，且其中部分冷卻劑可作為蒸氣從上部冷卻劑回路被移除；以及下部冷卻劑回路，在此冷卻劑可以被送至下游區(qū)，從下游區(qū)移出并再循環(huán)至下游區(qū)，且其中額外的冷卻劑可加入下部冷卻劑回路；其中該分離格柵允許冷卻劑從下游區(qū)到上游區(qū)的凈流動(dòng)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法，包括步驟
a)將乙烯和氧氣送至反應(yīng)器管，其中反應(yīng)器管被反應(yīng)容器中的上部和下部管板固定，且其中反應(yīng)容器具有分離格柵，將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)；b)從上部冷卻劑回路將冷卻劑送至上游區(qū)，從上游區(qū)移出冷卻劑至該上部冷卻劑回路，并從該上部冷卻劑回路將部分冷卻劑作為蒸氣移除；以及c)從下部冷卻劑回路將冷卻劑送至下游區(qū)，從下游區(qū)移出冷卻劑至該下部冷卻劑回路并在該下部冷卻劑回路中添加額外的冷卻劑；其中存在從下游區(qū)穿過(guò)該分離格柵至上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，其中換熱流體分別在被分隔管板分開(kāi)的兩個(gè)隔離區(qū)域中循環(huán)，維持兩個(gè)區(qū)域間顯著的溫度差是可能的。這種具有的優(yōu)勢(shì)是下游區(qū)可以明顯地冷于上游區(qū)，從而可減少副產(chǎn)物的形成且可提高環(huán)氧乙烷產(chǎn)品的質(zhì)量。然而，帶有分隔管板的反應(yīng)器昂貴且使用和制作分隔管板帶來(lái)機(jī)械上的復(fù)雜之處。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的設(shè)備和方法中，盡管反應(yīng)器含有簡(jiǎn)單的分離格柵而非固定的管板，維持上游和下游區(qū)之間顯著的溫度差是可能的。通過(guò)控制冷卻劑回路使得存在從下游區(qū)穿過(guò)該分離格柵至上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)，而僅有很少或沒(méi)有冷卻劑從較熱的上游區(qū)流動(dòng)到較冷的下游區(qū)，且可維持溫度差。因此，本發(fā)明的設(shè)備和方法可用于提供有很少副產(chǎn)物的高質(zhì)量的環(huán)氧乙烷。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。發(fā)明詳述將乙烯和氧氣送至帶有反應(yīng)器管的反應(yīng)容器，該反應(yīng)器管被上部和下部管板固定。氧氣可作為氧氣或空氣被送入，但是優(yōu)選作為氧氣送入。優(yōu)選加入致穩(wěn)氣，例如甲烷， 允許在高氧氣含量下操作而并不形成易燃混合物。可加入慢化劑，例如一氯乙烷，氯乙烯或二氯乙烷用于催化劑性能控制。乙烯，氧氣，致穩(wěn)氣和慢化劑優(yōu)選通入循環(huán)氣中，其從環(huán)氧乙烷吸收器中通入反應(yīng)容器。反應(yīng)容器優(yōu)選含有從1000到20000根反應(yīng)器管，優(yōu)選從2500到15000根反應(yīng)器管。反應(yīng)器管的長(zhǎng)度優(yōu)選在5到20m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選從10到15m，以及內(nèi)徑優(yōu)選在從15 到80mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選從20到75mm，且最優(yōu)選從25到70mm。優(yōu)選反應(yīng)器管基本上是垂直的，從而優(yōu)選它們偏離垂直線不超過(guò)5°。反應(yīng)器管的上端與上部管板相連并與反應(yīng)容器的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口流體連通，同時(shí)反應(yīng)器管的下端與下部管板相連且與反應(yīng)容器的一個(gè)或多個(gè)出口流體連通。優(yōu)選上部和下部管板基本上是水平的，從而優(yōu)選它們偏離水平線不超過(guò)3°。反應(yīng)器管中含有催化劑床。催化劑床中可能含有的催化劑顆粒之外的顆粒是，例如惰性顆粒。優(yōu)選催化劑床通過(guò)排布在反應(yīng)器管下端的催化劑載體裝置支撐在反應(yīng)器管中。載體裝置可包括篩網(wǎng)或彈簧。任選地，反應(yīng)器管也含有一個(gè)或多個(gè)惰性物質(zhì)顆粒的單獨(dú)床，其用于加熱原料流或冷卻反應(yīng)產(chǎn)物?？蛇x地，可用桿狀金屬插入物代替惰性物質(zhì)床。對(duì)于這種插入物的進(jìn)一步描述，參考US 7，132，555。優(yōu)選的催化劑顆粒含有沉積在載體上的銀。適宜的載體物質(zhì)包括難溶物，例如氧化鋁，氧化鎂，氧化鋯，二氧化硅，及其混合物。該催化劑顆粒也可含有促進(jìn)劑組分，例如，釕，鎢，鉬，鉻，形成硝酸鹽或亞硝酸鹽的化合物，及其結(jié)合。分離格柵將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)，并允許從下游區(qū)到上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。分離格柵是有孔的板，反應(yīng)器管可穿過(guò)該孔。盡管反應(yīng)器管與分離格柵之間可以接觸，但反應(yīng)器管與分離格柵沒(méi)有連接在一起(例如焊接)。因此，反應(yīng)器管的一部分可位于上游區(qū)中且同一反應(yīng)器管的另一部分可位于下游區(qū)中。當(dāng)分離格柵安裝在反應(yīng)容器中使得反應(yīng)器管穿過(guò)分離格柵中的孔時(shí)，其具有開(kāi)口區(qū)域使得冷卻劑可以穿過(guò)該分離格柵。分離格柵中的孔大于反應(yīng)器管的外徑以便該反應(yīng)器管可容易地穿過(guò)這些孔(典型的公差為從0. 2到3mm)，且管和分離格柵之間的縫隙提供了該分離格柵一些或全部的開(kāi)口面積。此外，分離格柵上可能有額外的孔(反應(yīng)器管不從中穿過(guò))，其也提供了分離格柵的部分開(kāi)口面積。優(yōu)選分離格柵的開(kāi)口面積是反應(yīng)容器橫截面的0. 5到8%，更優(yōu)選從1到5%以及最優(yōu)選從1到3%。由于在制造分離格柵上的孔以使在組裝過(guò)程中反應(yīng)器管可以穿過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的制造公差，難以獲得更小的開(kāi)口面積，并且由于會(huì)導(dǎo)致大量的冷卻劑從上游區(qū)流向下游區(qū)，從而可能導(dǎo)致下游區(qū)的加熱以及增加副產(chǎn)物形成，所以更大的開(kāi)口面積也是不優(yōu)選的。分離格柵優(yōu)選是金屬的且更優(yōu)選從單個(gè)金屬板制造。最優(yōu)選的金屬是碳鋼。分離格柵的厚度優(yōu)選低于100mm，更優(yōu)選為從5到50mm且最優(yōu)選為從10到30mm。優(yōu)選分離格柵通過(guò)垂直桿懸掛在上部管板上。優(yōu)選地，這些桿還承載著傳統(tǒng)的管支撐格柵，其處于適宜的位置，通常在高度上每隔1. 5-2. 5m,以固定管的位置。傳統(tǒng)的管支撐格柵是有孔的板，反應(yīng)器管從孔中穿過(guò)，且額外地有用于蒸汽和水通過(guò)的孔。傳統(tǒng)的管支撐格柵與分離格柵的區(qū)別在于傳統(tǒng)管支撐格柵的設(shè)計(jì)允許大量的流體流動(dòng)穿過(guò)該格柵，而分離格柵的設(shè)計(jì)僅允許有限的流體流動(dòng)穿過(guò)該格柵。管支撐格柵的開(kāi)口面積通常是反應(yīng)容器橫截面及的20到30%。優(yōu)選地，分離格柵的周邊和反應(yīng)容器殼之間的空隙很小，例如l_5mm。這使安裝可以進(jìn)行且容許不同的熱膨脹。分離格柵將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)。該分離優(yōu)選的豎直位置取決于冷卻的效率，流動(dòng)條件以及在下游區(qū)的冷卻劑的溫度。然而，該分離格柵優(yōu)選將反應(yīng)容器劃分為占從50到95%的反應(yīng)容器體積的上游區(qū)，以及占從5到50%的反應(yīng)容器體積的下游區(qū)。更優(yōu)選上游區(qū)占反應(yīng)容器體積的從70到90%且下游區(qū)占反應(yīng)容器體積的從10到30%。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，反應(yīng)器管含有整個(gè)置于上游區(qū)中的催化劑床且反應(yīng)器管含有置于下游區(qū)中的惰性物質(zhì)如惰性顆粒或反應(yīng)器插入物。在下游區(qū)的惰性物質(zhì)增強(qiáng)了從反應(yīng)器產(chǎn)物氣體到冷卻劑的熱傳遞，由此減少了在下游區(qū)的副產(chǎn)物的形成。優(yōu)選反應(yīng)器管還含有在上游區(qū)中的惰性物質(zhì)床，其位于催化劑床的上游。這種排布增強(qiáng)了上游區(qū)中的冷卻劑到原料氣的熱傳遞。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，在下游區(qū)中反應(yīng)器管可基本上沒(méi)有催化劑?！盎旧蠜](méi)有催化劑”是指反應(yīng)器管在下游區(qū)的那部分中不含有催化劑床或催化劑床的一部分，但是可能含有較少水平的催化劑，例如被夾帶在來(lái)自位于上游區(qū)的催化劑床的氣體流中并被輸送到下游區(qū)的催化劑。在另外的實(shí)施方案中，反應(yīng)器管在下游區(qū)中可完全不含催化劑。上部冷卻劑回路為上游區(qū)提供冷卻劑并從上游區(qū)中移出冷卻劑。在上部冷卻劑回路中，在冷卻劑被再循環(huán)至上游區(qū)之前部分冷卻劑作為蒸氣被移除。下部冷卻劑回路為下游區(qū)提供冷卻劑并從下游區(qū)中移出冷卻劑。在下部冷卻劑回路中，在冷卻劑被再循環(huán)至下游區(qū)之前加入額外的冷卻劑。通過(guò)向下游區(qū)中加入額外的冷卻劑，通過(guò)從上游區(qū)將冷卻劑作為蒸氣移除以及通過(guò)使用具有能夠允許冷卻劑穿過(guò)該分離格柵的開(kāi)口區(qū)域的分離格柵， 其能夠確保從下游區(qū)到上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。由于有冷卻劑從下游區(qū)通往上游區(qū)，所以在上部和下部冷卻劑回路中的冷卻劑基本上是同樣的物質(zhì)。該冷卻劑是可作為蒸氣被移除的冷卻劑。冷卻劑可為烴或烴的混合物，例如正辛烷，正壬烷，煤油，ISOPAR ，M0BILTHERM ,或D0WTHERM ，但是優(yōu)選冷卻劑為水性物質(zhì)，最優(yōu)選為水。冷卻劑優(yōu)選作為液體被送入下部冷卻劑回路，且作為蒸氣從上部冷卻劑回路移除。優(yōu)選加入和移除速率相同或相似從而使得系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑的量大約恒定。冷卻劑的加入速率至少部分地由所需的冷卻劑的量決定。盡管產(chǎn)物和反應(yīng)物之間也可能有溫度差，使得過(guò)程熱也被產(chǎn)物移出，但大部分產(chǎn)生的過(guò)程熱通過(guò)冷卻劑除去。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，額外的冷卻劑優(yōu)選作為液體被加入上部冷卻劑回路中。在該實(shí)施方案中，將冷卻劑送入上部和下部冷卻劑回路的總速率優(yōu)選與從上部冷卻劑回路中移出冷卻劑的速率相同或相似。盡管冷卻劑被送入上部冷卻劑回路，通過(guò)從上部冷卻劑回路移出冷卻劑仍能保證從下游區(qū)到上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。在兩個(gè)位置(下部和上部冷卻劑回路中)添加冷卻劑為控制冷卻劑穿過(guò)分離格柵的流動(dòng)提供了額外的靈活性。乙烯與氧氣提供環(huán)氧乙烷的反應(yīng)使放熱的。此外，還存在著強(qiáng)放熱的副反應(yīng)，例如乙烯和環(huán)氧乙烷燃燒生成二氧化碳和水。在本發(fā)明中，多數(shù)反應(yīng)發(fā)生在反應(yīng)容器的上游區(qū)，且由此需要移除上游區(qū)的反應(yīng)熱以確保反應(yīng)在所需溫度下以所需的選擇性進(jìn)行。另外， 氧化反應(yīng)產(chǎn)物的快速冷卻確保副產(chǎn)物例如醛的形成最小化，由此需要冷卻反應(yīng)容器的下游區(qū)。希望維持下游區(qū)的冷卻劑與上游區(qū)的冷卻劑之間的溫度差。下游區(qū)冷卻劑的溫度優(yōu)選比上游區(qū)冷卻劑的溫度低至少5°C，更優(yōu)選低至少10°C，還更優(yōu)選低至少20°C且最優(yōu)選低至少30°C。下游區(qū)的溫度優(yōu)選在150°C和250°C之間，更優(yōu)選在160°C到230°C之間，且最優(yōu)選在170°C到210°C之間。上游區(qū)的溫度優(yōu)選在180°C到325°C之間，更優(yōu)選在200°C到 300°C之間且最優(yōu)選在220°C到300°C之間。在上部冷卻劑回路中，一部分冷卻劑作為蒸氣被移除。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中冷卻劑是水，冷卻劑的一部分作為蒸汽被移除。上游區(qū)的冷卻至少部分是通過(guò)冷卻劑在上游區(qū)的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的，從而使得從上游區(qū)移除的冷卻劑的一部分是處于蒸氣的形式且一部分處于液體的形式。一部分冷卻劑作為蒸氣從上部冷卻劑回路中移除。最優(yōu)選的是在上部冷卻劑回路中存在汽包。蒸汽從進(jìn)入汽包的水/蒸汽混合物中分離出來(lái)，且蒸汽從汽包中排出。水被再循環(huán)至上游區(qū)。優(yōu)選冷卻劑從上部冷卻劑回路通過(guò)一個(gè)或多個(gè)沿反應(yīng)器周邊的冷卻劑注入噴頭或噴嘴被引入上游區(qū)。優(yōu)選冷卻劑在上游區(qū)的底部(接近分離格柵)被引入上游區(qū)并靠近反應(yīng)容器的頂部從上游區(qū)中移出。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，其中額外的冷卻劑加入上部冷卻劑回路，優(yōu)選額外的水加入汽包中。優(yōu)選汽包具有液位控制，使得如果液體下降至低于設(shè)定值就加入額外的水。在下部冷卻劑回路中，加入溫度低于上游區(qū)冷卻劑溫度的冷卻劑。連續(xù)加入處于較低溫度的冷卻劑允許過(guò)程熱的移除。除了提供冷卻劑之外，還優(yōu)選通過(guò)在下部冷卻劑回路使冷卻劑進(jìn)行換熱實(shí)現(xiàn)熱量的移除。最優(yōu)選通過(guò)在下部冷卻劑回路中的調(diào)溫冷卻器進(jìn)行換熱。當(dāng)采用調(diào)溫冷卻器時(shí)，希望離開(kāi)下游區(qū)的冷卻劑的溫度足夠高以便調(diào)溫冷卻器能用于產(chǎn)生蒸汽或可用于加熱工藝物流。優(yōu)選在下游區(qū)的冷卻劑不蒸發(fā)，且在下游區(qū)和下部冷卻劑回路中的冷卻劑作為液體存在。優(yōu)選在下部冷卻劑回路中還有一個(gè)冷卻劑循環(huán)泵以再循環(huán)冷卻劑。優(yōu)選冷卻劑從下部冷卻劑回路通過(guò)一個(gè)或多個(gè)沿反應(yīng)器周邊的冷卻劑注入噴頭或噴嘴被引入下游區(qū)。優(yōu)選冷卻劑靠近反應(yīng)容器的底部被引入下游區(qū)并在下游區(qū)的頂部附近(接近分離格柵)被移出下游區(qū)。對(duì)于小型系統(tǒng)，在反應(yīng)容器的周邊引入冷卻劑可能就是足夠的，但是對(duì)于更大的系統(tǒng)，可能優(yōu)選使用徑向分布管，因?yàn)槠淇梢栽谒蟹磻?yīng)器管上提供改進(jìn)的冷卻劑分布。圖1所示為本發(fā)明設(shè)備優(yōu)選的實(shí)施例。反應(yīng)器管(2)包含在反應(yīng)容器(1)中，并與上部和下部管板連接。分離格柵(3)置于反應(yīng)容器(1)中，將反應(yīng)容器(1)劃分為上游區(qū)(4)和下游區(qū)(5)。上部冷卻劑回路(7)含有汽包(9)。下部冷卻劑回路(11)含有調(diào)溫冷卻器(13) 以及冷卻劑循環(huán)泵(15)。乙烯和氧氣被送至反應(yīng)容器(1)中反應(yīng)器管O)的頂部。乙烯和氧氣在放熱反應(yīng)中反應(yīng)以提供環(huán)氧乙烷。該反應(yīng)主要在處于上游區(qū)(4)的管子中發(fā)生且在上游區(qū)(4)中產(chǎn)生大量的熱。反應(yīng)產(chǎn)物流經(jīng)處于下游區(qū)(5)的反應(yīng)器管(2)且需要快速冷卻流經(jīng)下游區(qū) (5)的產(chǎn)物以減少副產(chǎn)物的形成。水被供應(yīng)(14)至下部冷卻劑回路(11)。通過(guò)冷卻劑循環(huán)泵(1 將水泵經(jīng)下部冷卻劑回路(11)并供應(yīng)(16)至下游區(qū)(5)。通過(guò)與在下游區(qū)的反應(yīng)器管( 接觸，水會(huì)帶走熱量，所以當(dāng)水從下游區(qū)(5)排出(12)時(shí)其會(huì)比當(dāng)其被供應(yīng)(16)至下游區(qū)(5)時(shí)熱。在水被再次供應(yīng)至下游區(qū)( 之前，在下部冷卻劑回路中，調(diào)溫冷卻器(1 從水中移除另外的熱量。在上游區(qū)(4)中的水通過(guò)與反應(yīng)器管( 接觸被加熱。反應(yīng)熱使得上游區(qū)(4)中的水會(huì)被蒸發(fā)。蒸汽和液體水的混合物從上游區(qū)中被排出(7)至上部冷卻劑回路(6) 并供應(yīng)至汽包(9)中。蒸汽從汽包(9)中排出(10)。水被再循環(huán)及供應(yīng)⑶至上游區(qū)⑷。水被供應(yīng)(14)至下部冷卻劑回路(11)中且蒸汽從處于上部冷卻劑回路(6)的汽包(9)中被排出(10)。由此，存在水從下游區(qū)(5)穿過(guò)分離格柵(3)到上游區(qū)⑷的凈流動(dòng)。從較熱的上游區(qū)(4)到較冷的下游區(qū)( 基本存在很少或不存在冷卻劑的流動(dòng)，且兩區(qū)之間的溫度差得以維持。
權(quán)利要求
1.用于從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的設(shè)備，包括具有反應(yīng)器管的反應(yīng)容器，該反應(yīng)器管被上部和下部管板固定；分離格柵，將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)；上部冷卻劑回路，在此冷卻劑可以被送至上游區(qū)，從上游區(qū)移出并再循環(huán)至上游區(qū)，且其中部分冷卻劑可作為蒸氣從上部冷卻劑回路被移除；以及下部冷卻劑回路，在此冷卻劑可以被送至下游區(qū)，從下游區(qū)移出并再循環(huán)至下游區(qū)，且其中額外的冷卻劑可加入下部冷卻劑回路；其中該分離格柵允許冷卻劑從下游區(qū)到上游區(qū)的凈流動(dòng)。
2.—種從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法，包括步驟a)將乙烯和氧氣送至反應(yīng)器管，其中反應(yīng)器管被反應(yīng)容器中的上部和下部管板固定， 且其中反應(yīng)容器具有分離格柵，將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)；b)從上部冷卻劑回路將冷卻劑送至上游區(qū)，從上游區(qū)移出冷卻劑至該上部冷卻劑回路，并從該上部冷卻劑回路將部分冷卻劑作為蒸氣移除；以及c)從下部冷卻劑回路將冷卻劑送至下游區(qū)，從下游區(qū)移出冷卻劑至該下部冷卻劑回路并在該下部冷卻劑回路中添加額外的冷卻劑；其中存在從下游區(qū)穿過(guò)該分離格柵至上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中分離格柵的開(kāi)口區(qū)域占反應(yīng)容器橫截面積的0.5到8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中上游區(qū)占反應(yīng)容器體積的從50到95%，且下游區(qū)占反應(yīng)容器體積的從5到50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，3或4中任一的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一的方法，其中冷卻劑為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，3，4或5中任一的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2到5中任一的方法，其中在上部冷卻劑回路中存在汽包。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，3，4，5或6中任一的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2到6中任一的方法，其中使下部冷卻劑回路中的冷卻劑進(jìn)行換熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1，3，4，5，6或7中任一的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2到7中任一的方法， 其中在下部冷卻劑回路中存在調(diào)溫冷卻器和泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1，3，4，5，6，7或8中任一的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求2到8中任一的方法，其中反應(yīng)器管含有整個(gè)置于上游區(qū)中的催化劑床。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，或根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中反應(yīng)器管在下游區(qū)中基本上不含有催化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于從乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法和設(shè)備。乙烯和氧氣被送至反應(yīng)器管，其中反應(yīng)器管在反應(yīng)容器內(nèi)被上部和下部管板固定。反應(yīng)容器具有分離格柵，將反應(yīng)容器劃分為上游區(qū)和下游區(qū)。冷卻劑從上部冷卻劑回路被送至上游區(qū)，并從上游區(qū)移出至上部冷卻劑回路。部分冷卻劑作為蒸氣從上部冷卻劑回路被移除。冷卻劑從下部冷卻劑回路被送至下游區(qū)并從下游區(qū)移出至下部冷卻劑回路。額外的冷卻劑被加入下部冷卻劑回路。存在從下游區(qū)穿過(guò)分離格柵到上游區(qū)的冷卻劑的凈流動(dòng)。
文檔編號(hào)C07D301/10GK102281940SQ201080004805
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者F·J·M·施勞溫, W·范馬云 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司