专利名称：氯醇法环氧丙烷生产设备及生产方法
技术领域：
本发明涉及的是化工产品生产设备及生产方法，具体地说是氯醇法环氧丙烷生产设备及生产方法。
背景技术：
环氧丙烷是广泛用于有机溶剂及泡沫塑料生产中的重要化工原料，有丙烯氧化法和氯丙醇法，其中氯丙醇法应用较为普遍，其生产设备的生产主要来自于美国和日本。我国所用的设备大多为日本引进的氯丙醇法生产环氧丙烷的设备。设备主要构成及生产方法为通过管式反应器将水与氯气作用形成次氯酸，再与丙烯作用形成次氯酸和丙烯混合物，供塔式反应器，在塔式反应器中再通入氯气和丙烯，经过反应形成氯丙醇混合液。然后与石灰乳混合进入皂化塔，以蒸汽加热进行皂化反应，分离环氧丙烷，而后经脱水，再经二次精馏而成为成品环氧丙烷。
日本引进的氯丙醇法1，2环氧丙烷生产设备，生产能力为2万吨/年。主要技术参数如下氯气总通量1100NM3/H丙烯总通量1150NM3/H
氯丙醇总通量120M3/H石灰乳总通量24M3/H粗环氧丙烷总通量3.47M3/H三、发明内容本发明针对引进设备及生产方法的不足，而提出一种原设备改造及相应技术参数调整的新方法及新装置。
具体内容如下1、在环氧丙烷合成设备及流程中安装一至若干个加速反应器；2、调整温度、压力、流速、流量等相关技术参数；3、采用二套管式反应器供一套塔式反应器；4、采用二套皂化反应器进行环氧丙烷分离；5、采用三套精馏塔精馏成为成品环氧丙烷。
对原设备经过如下改造、试验，将原2万吨/年的生产能力提高到4.5万吨/年，提高产量1倍多。等于增加了一套新设备，而所需的设备改造费用还不足原装置的十分之一。
1、产量增加一倍主要原料增减情况如下
注以原始产量原料产量作对照值
2、单位原料及能耗情况如下
3、二氯丙烷废液降低，有利于减轻后处理负担，起到保护环境的作用。
改进前，氯丙醇纯度4.90％(wt)，溶液中二氯丙烷浓度0.3％(wt)，改进后，氯丙醇浓度提高5.90％(wt)，而体系中二氯丙烷含量在0.2％(wt)以下。
四
图1为本发明设备构成2为本发明管式反应器结构3为本发明加速反应器结构4为本发明加速反应器纵剖1中，1和2为管式反应器，反应后的物料送入塔式反应器3内，经过反应后的混合料送入皂化塔4和5，经分离后的环氧丙烷粗品送入精馏塔6、7和8中进行蒸馏后获得成品环氧丙烷。
图2中，1a为水泵，与氯、水混合器相连通。1c为次氯酸、丙烯混合器，1d为水、氯丙醇混合器。3为塔式反应器。在氯、水混合器与次氯酸、丙烯混合器和水、氯丙醇混合器与塔式反应器之间分别安装有加速反应器1e。
图3中，1e为加速反应器，设有反应器管腔壁1e1，两端分别设有连接法兰1e2，反应器内两端分别设有输料口1e3，在反应器内安装有若干片相交组合而成的波形紊流板1e4，在紊流板间设有支撑板1e5。
图4中，1e1为管腔壁，与连接法兰1e2相连接，在管腔壁内安装紊流板1e4和支撑板1e5，一对紊流板对应安装在支撑板上，以中心辐射状安装多个紊流板。
五具体实施例方式
根据图1所示的设备布局建造与安装环氧丙烷生产系统。由两套管式反应器1和2配套一套塔式反应器3，塔式反应器3又与两套皂化反应器4和5连接，皂化反应器4和5又与精馏器6、7和8相连接。
在管式反应器1和2的氯、水混合器1b与次氯酸、丙烯混合器1c之间和次氯醇、丙烯混合器1c与水、氯丙醇混合器1d及其与塔式反应器3之间分别安装有加速反应器1e。
加速反应器1e的管壁1e1由耐腐蚀金属制造，在两端设连接法兰1e2，在反应器内安装有1至若干个波形紊流板1e4，板间设支撑板1e5，在反应器内腔两端分别设有输料口1e3。
具体生产方法如下1、在管式反应器1中，将水与氯气分别通入水、氯混合器中，混合进入加速反应器1e中，进行强化反应而形成次氯酸。次氯酸水溶液再通过次氯酸、丙烯混合器1c与丙烯进行混合，然后到达另一个加速反应器1e中加速反应，反应物为氯丙醇水溶液，再与水在氯丙醇、水混合器1d中作用后，通过再一个加速反应器1e进行加速反应而后到达塔式反应器3。
各反应区段的技术参数如下水、氯混合器及加速反应器温度42-48℃；压力230-270KPa；流量80-120M3/H次氯醇、丙烯混合器及加速反应器温度47-53℃；压力120-160KPa；流量80-120M3/H水、氯丙醇混合器及加速反应器温度50-56℃；压力180-220KPa；流量80-120M3/H经过塔式反应器3的合成作用，原料经过化学反应形成高含量氯丙醇，再经过与石灰乳作用得到环氧丙烷混合物，通过皂化塔进行分离而成为粗环氧丙烷，而后经精馏成为成品环氧丙烷。
采用本发明设备及生产方法所获得的环氧丙烷技术指标如下外观无色透明，无机械杂质色度(APHA)10水份0.015％酸值(以乙酸计)0.003％(wt)总醛(以丙醛计)0.01％(wt)无机氯化物(以氯离子计)0.005％(wt)其中，水份含量降低了0.01％，酸值降低0.002％。产品综合指标达到国标优级品标准。
本发明环氧丙烷生产设备及生产方法，关键技术内容是在塔式反应器各区段中安装和使用了加速反应器。由于在加速反应器中，安装了若干片紊流板，使物料在一定温度、压力和流量的条件下，使物料化合反应充分，增加了得率，缩短了化合反应时间。从而，使得设备生产能力大幅度提高，产品品质得到改善，有害物有所降低。
权利要求
1.本发明提出的氯醇法环氧丙烷生产设备及生产方法，其特征是由二套管式反应器(1)和(2)与一套塔式反应器(3)配套安装，经过塔式反应器合成的物料再经二套皂化塔(4)和(5)皂化分离，而后经三套精馏塔(6)、(7)和(8)精馏成为成品，在管式反应器(1)或(2)的水、氯混合器(1b)与次氯酸、丙烯混合器(1c)之间及次氯酸、丙烯混合器(1c)与水、氯丙醇混合器(1d)之间和水、氯丙醇混合器(1d)与塔式反应器(3)之间分别安装有加速反应器(1e)，加速反应器(1e)是由反应器管腔壁(1e1)两端设连接法兰(1e2)，管腔内安装1至若干片紊流板(1e4)，紊流板间用支撑板(1e5)支撑并定位，在管腔两端设输料口(1e3)，在水、氯混合器至次氯酸、丙烯混合器段，温度42-48℃；压力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，温度47-53℃；压力120-160KPa；流量80-120M3/H。在水、氯丙醇混合器至塔式反应器段温度50-56℃；压力180-220KPa；流量80-120M3/H。
全文摘要
本发明涉及的是化工领域氯醇法环氧丙烷的生产设备及生产方法。技术特征是,用二套管式反应器进行原料的预合成,供给一套塔式反应器,再经二套皂化反应器与三套精馏器而成为成品。在管式反应器反应区段中分别安装加速反应器,以提高反应及合成速度。加速反应器的构造是在管腔内安装一至若干个紊流板,两端设输料口。在管式反应器内安装的各区段加速反应器内匹配相应的温度、压力及流量技术条件。本发明设备与方法可比现有设备及技术方法提高产量一倍以上,原料及单耗有明显下降,有害排放物明显减少。
文档编号C07D305/04GK1389461SQ01138870
公开日2003年1月8日 申请日期2001年12月18日 优先权日2001年12月18日
发明者刘慕, 吴剑华, 李建华, 王文江, 李志新, 孟庆尧, 张荣桓, 龚斌, 翟春源, 金伟, 李景辉, 丛德继, 赵大成, 张志仁 申请人:锦化化工(集团)有限责任公司, 沈阳化工学院