[发明专利]一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种化工生产装置及其使用方法，特别是涉及氯醇法环氧丙烷的生产装置及其使用方法。

背景技术：

环氧丙烷是重要的丙烯衍生物，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，用途广泛。我国环氧丙烷生产主要采用的是氯醇法工艺，生产装置以引进技术为主，有日本旭硝子公司技术、日本三井东亚公司技术、日本昭和电工公司技术和美国道化学公司技术。氯醇法生产环氧丙烷工艺技术大约是50年前推出的，该工艺设备腐蚀严重，产生的废水和废渣不易处理，不适应当前的环保要求，这已成为制约氯醇法环氧丙烷生产发展的首要因素。提高氯醇法环氧丙烷生产过程的节能、降耗及环保水平已成为越来越迫切的重大技术需求。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新的氯醇法环氧丙烷生产装置及其使用方法，减少环氧丙烷制取过程中的副产物，增加目的产物的生成量，改变皂化废水及废渣的构成，使其易于进行环保处理或资源化利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，所述的生产装置包括：次氯酸反应器、气液固三相分离器、氯醇化反应器、气液分离器、皂化反应器、皂化分离塔、液液分离器、设备间连接管线及中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。氯气管线、水管线、碳酸钙管线汇合后与次氯酸反应器入口相连，次氯酸反应器出口与气液固三相分离器）入口相连，气液固三相分离器液相出口管线与原料丙烯管线汇合后与氯醇化反应器入口相连，氯醇化反应器出口与气液分离器入口相连，气液分离器液相出口管线与皂化剂管线汇合后与皂化反应器入口相连，皂化反应器出口与皂化分离塔入口相连，皂化分离塔塔釜液出口管线与液液分离器入口相连，液液分离器设有皂化废水出口管线和重组分出口管线。次氯酸反应器、氯醇化反应器、皂化反应器优选为带或不带夹套的管式反应器，管式反应器内连续或间断设置、或不设置对物料有混合作用的扰流元件；液液分离器为离心分离器、旋液分离器、重力沉降分离器或其组合。

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，所述装置的使用方法包括：

a. 原料氯气、水和碳酸钙进入次氯酸反应器边流动、边混合、边反应生成次氯酸、边脱除氯化氢；

b. 出次氯酸反应器的物料进气液固三相分离器进行废气与次氯酸水溶液分离；连续或间歇排出碳酸钙带入的固渣及未反应的碳酸钙；

c. 出气液固三相分离器的次氯酸水溶液与丙烯或丙烯及惰性气体进入氯醇化反应器，边流动、边混合、边反应生成氯丙醇；丙烯或丙烯及惰性气体在氯醇化反应器入口处集中进入或由多点进入氯醇化反应器；

d. 出氯醇化反应器的物料进入气液分离器进行氯丙醇水溶液与废气的分离；

e. 出气液分离器的氯丙醇水溶液与皂化剂进入皂化反应器，边流动、边混合、边反应生成环氧丙烷，所用的皂化剂为氢氧化钠或氢氧化钙；

f. 出皂化反应器的物料进入皂化分离塔，塔顶分离出环氧丙烷；

g. 皂化分离塔塔釜液去液液分离器进行沉降分离，轻相为皂化废水，重相为少量副产物。

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，或采用氯气与水由次氯酸反应器入口进入，碳酸钙从次氯酸反应器的另一部位进入，或在次氯酸反应器与气液固三相分离器间另外设置碳酸钙与氯化氢水溶液反应的脱酸反应器；

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，或设置部分皂化废水循环进入次氯酸反应器管线；或设置部分皂化废水循环进入氯醇化反应器管线；或设置部分皂化废水循环进入皂化反应器管线；

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，所述的气液固三相分离器或由气与液固分离器和液固分离器组合构成；

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，所述的次氯酸反应器、氯醇化反应器、皂化反应器为喷射反应器、塔式反应器、U型反应器、搅拌反应器或为前述反应器组合，或为管式反应器与前述反应器组合；

一种丙烯氯醇化制环氧丙烷生产装置及其使用方法，在氯醇化反应器前，或设置用部分原料水预溶预分散丙烯再进入氯醇化反应器的混合装置；或设置用部分皂化废水预溶预分散丙烯再进入氯醇化反应器的混合装置；或设置用气液分离器中的氯丙醇溶液循环预溶预分散丙烯再进入氯醇化反应器的混合装置。

本发明的优点与效果是：

1. 设置了管式次氯酸反应器，氯气与水接触充分，氯气完全溶于水生成次氯酸，氯气与丙烯无直接气相接触；