一种环氧乙烷转化反应器及提高转化率方法与流程

本发明涉及环氧乙烷反应器领域，尤其涉及一种环氧乙烷转化反应器及提高转化率方法。

背景技术：

1、1,3-丙二醇(pdo)作为一种重要的有机精细化学品。它不仅可用于生产防冻剂、增塑剂、防腐剂和乳化剂等，还广泛应用于食品、化妆品和制药等行业。

2、环氧乙烷法生产pdo的工艺主要分为两步：首先，环氧乙烷在催化剂的作用下与合成气(主要由氢气和一氧化碳组成)进行氢甲酰化反应，生成3-羟基丙醛(hpa)；随后，hpa再经过催化氢化反应生成pdo。这一工艺的关键在于氢甲酰化反应的效率和选择性，它直接影响到pdo的产率和生产成本。

3、在环氧乙烷与合成气进行氢甲酰化反应生成3-羟基丙醛(3-hpa)的过程中，反应罐的清洗是一个重要的环节，它直接影响到后续反应的效率和产物的纯度。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的不足，提供安装在搅拌轴上的喷水管，喷水管通过搅拌轴转动对反应罐内壁进行清洗，喷水管在合成气与环氧乙烷反应时与充当搅拌部件使用。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种环氧乙烷转化反应器，包括：反应罐，其上设置有环氧乙烷进入口、合成气进入口和催化剂进入口；搅拌轴，其转动设置于反应罐上，所述搅拌轴呈中空结构，所述搅拌轴的顶端连接有输水管，所述输水管上连接有开关阀；喷水管，其设置于反应罐内，所述喷水管包括连通搅拌轴的横管，所述横管上连接有竖管，所述竖管的两端连接有贴合反应罐上下形状的弧形管，所述竖管和弧形管面向反应罐内壁的一侧均匀开设有喷水口。

4、优选的，所述横管纵向上设置有多个，最下侧的所述横管连接在搅拌轴中空结构的底部。

5、优选的，所述搅拌轴上连接有圆盘，所述圆盘上的边缘设置有升降的围挡环。

6、优选的，所述围挡环上连接有向搅拌轴延伸的两个支架，两个所述支架的上端通过环体连接，所述反应罐内设置有分别穿过两个支架的两个支撑杆，两个所述支撑杆与分别对应的支架滑动连接。

7、优选的，所述支撑杆的底部固定有支撑板，所述支撑杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与支架和支撑杆连接。

8、优选的，所述搅拌轴上固定有顶杆，所述顶杆的顶端连接有滚珠，所述环体下表面固定有圆形凸台，所述圆形凸台具有滚珠接触的导向面，所述导向面包括弧形斜面和连接弧形斜面两端的平面。

9、优选的，所述支架上连接有接触圆盘的向内导向板，所述向内导向板的一端与围挡环的内环面接触。

10、优选的，所述向内导向板的另一端固定有支撑条，所述支撑条上连接有分流板，所述分流板上开设有导流通槽。

11、优选的，所述圆盘下方的搅拌轴上固定有正面朝上的扇叶。

12、优选的，提高环氧乙烷转化率方法，将原料合成气与环氧乙烷按2.3：1比例混合，反应温度为130℃，反应压力12mpag，在反应管中反应物停留时间为2h。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、通过设置的喷水管，其在合成气与环氧乙烷反应时充当搅拌部件使用，有利于原料的反应，在需要清洗罐内时，两端的弧形管贴合反应罐的形状，通过，输水管向搅拌轴内注水，水顺着中空结构的搅拌轴流向横管然后进入竖管和弧形管内，最后从喷水口喷出清洗反应罐内部，再通过驱动电机使得搅拌轴和喷水管转动，喷水管转动对反应罐内部进行全方位清洗，迸溅的水花可以对搅拌轴和喷水管进行清洗；

15、通过设置的圆盘、围挡环、向内导向板、分流板和导流通槽配合使得催化剂在圆盘上移动的同时间歇性地掉落，有利于合成气与环氧乙烷反应的进行；

16、通过设置在搅拌轴上的扇叶，扇叶跟随搅拌轴转动，使得气流流动，气流流动和扇叶向上吹动的气流使得催化剂下落变慢，都利于有利于环氧乙烷与合成气的反应进行。

技术特征：

1.一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述横管（31）纵向上设置有多个，最下侧的所述横管（31）连接在搅拌轴（2）中空结构的底部。

3.根据权利要求1所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述搅拌轴（2）上连接有圆盘（23），所述圆盘（23）上的边缘设置有升降的围挡环（5）。

4.根据权利要求3所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述围挡环（5）上连接有向搅拌轴（2）延伸的两个支架（51），两个所述支架（51）的上端通过环体（511）连接，所述反应罐（1）内设置有分别穿过两个支架（51）的两个支撑杆（6），两个所述支撑杆（6）与分别对应的支架（51）滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述支撑杆（6）的底部固定有支撑板（61），所述支撑杆（6）上套设有弹簧（7），所述弹簧（7）的两端分别与支架（51）和支撑杆（6）连接。

6.根据权利要求5所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述搅拌轴（2）上固定有顶杆（24），所述顶杆（24）的顶端连接有滚珠（241），所述环体（511）下表面固定有圆形凸台（512），所述圆形凸台（512）具有滚珠（241）接触的导向面（513），所述导向面（513）包括弧形斜面（5131）和连接弧形斜面（5131）两端的平面（5132）。

7.根据权利要求6所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述支架（51）上连接有接触圆盘（23）的向内导向板（8），所述向内导向板（8）的一端与围挡环（5）的内环面接触。

8.根据权利要求7所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述向内导向板（8）的另一端固定有支撑条（81），所述支撑条（81）上连接有分流板（82），所述分流板（82）上开设有导流通槽（821）。

9.根据权利要求6所述的一种环氧乙烷转化反应器，其特征在于：所述圆盘（23）下方的搅拌轴（2）上固定有正面朝上的扇叶（9）。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的提高环氧乙烷转化率方法，其特征在于：将原料合成气与环氧乙烷按2.3：1比例混合，反应温度为130℃，反应压力12mpag，在反应管中反应物停留时间为2h。

技术总结
本发明公开一种环氧乙烷转化反应器及提高转化率方法，属于环氧乙烷反应器领域，包括：反应罐，其上设置有环氧乙烷进入口、合成气进入口和催化剂进入口；搅拌轴，其转动设置于反应罐上，所述搅拌轴成中空结构，所述搅拌轴的顶端连接有输水管，通过设置的喷水管，其在合成气与环氧乙烷反应时充当搅拌部件使用，有利于原料的反应，在需要清洗罐内时，两端的弧形管贴合反应罐的形状，通过，输水管向搅拌轴内注水，水顺着中空结构的搅拌轴流向横管然后进入竖管和弧形管内，最后从喷水口喷出清洗反应罐内部，再通过驱动电机使得搅拌轴和喷水管转动，喷水管转动对反应罐内部进行全方位清洗，迸溅的水花可以对搅拌轴和喷水管进行清洗。

技术研发人员：周强,杨寒昱,胡锦,钟骏良,吴刚,李刚,黄波,吴喜欢
受保护的技术使用者：宁波巨化化工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/16