[实用新型]环氧氯丙烷的合成及催化剂在线再生的装置

说明书

环氧氯丙烷的合成及催化剂在线再生的装置，所述装置包括反应釜、N套洗釜以及再生釜，N≥2。本实用新型装置结构简单，催化剂可在线再生，催化剂的使用寿命长，成本低，适宜于工业化生产。

技术领域

本实用新型具体涉及一种环氧氯丙烷的合成及催化剂在线再生的装置。

背景技术

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强、耐化学介质腐蚀、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介质电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成甘油、硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、（缩）水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

环氧氯丙烷的生产始于上世纪30年代。1945年，壳牌化学公司开始氯醇法（或称烯丙基氯化物法、氯丙烯法）的工业化生产；1955年，陶氏化学公司成为世界上第2家用丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷的生产商；1985年，日本昭和电工公司开始采用醋酸丙烯酯法（或称烯丙醇法）生产环氧氯丙烷，同年实现该法的工业化；2006年陶氏化学、苏威宣布建成并迅速投产的甘油法环氧氯丙烷大型生产装置。目前，工业上环氧氯丙烷的生产工艺主要有以上三种方法，具体如下。

（1）丙烯高温氯化法：

优势：1）工艺成熟，操作稳定；2）引进费用低，装置投资费用较醋酸丙烯脂法低；3）中间产品氯丙烯可用于生产农药、树脂等。实际生产中可根据市场情况，在氯丙烯与环氧氯丙烷两种产品之间进行调节，平衡生产。

劣势：1）反应副产品较多，原材料转化率低，消耗定额较高；2）设备腐蚀严重，能耗较高；3）污水排放量较大。

（2）醋酸丙烯脂法：

优势：1）采用乙酰氯化技术，收率高，原料消耗低；2）产品质量较高，纯度高；3）避免了高温氯化反应，反应条件缓和，操作稳定，丙烯消耗减少，Ca(OH)₂及氯的消耗几乎减少一半；4）反应副产物和含CaCl₂废水的排放量都大大减少。

劣势：1）反应步骤多，工艺路线长而复杂，仍有大量的皂化废水需要排放；2）系统中有醋酸，需使用不锈钢设备；3）氧化反应器体积庞大，催化剂昂贵且不能再生；4）反应中加入氧气、循环气（含氧气、丙烯等）压缩气，必须非常重视丙烯醇单元防混合气体爆炸的安全可靠性。

（3）甘油氯化法：

优势：1）工艺流程短，反应器部分不需在高温状态运行，投资低；2）利用生物柴油副产物甘油，生产原料成本比较低；3）副产物少，废物处理成本低，操作条件温和、安全。

劣势：1）生产时间短、经验少；2）工业甘油价格高，仅能使用副产甘油作为原料。

CN101747297A公开了一种连续生产环氧氯丙烷的方法，该方法是将3-氯丙烯、过氧化氢和溶剂引入多个装有钛硅分子筛催化剂的固定床反应器，使3-氯丙烯和过氧化氢进行环氧化反应；在至少一个固定床反应器中停止环氧化反应，将其中的催化剂再生，其中，任何一个反应器在进行催化剂的再生时，在其它反应器中的至少一个反应器中有环氧化反应进行。虽然该方法简化了催化剂与反应产物的分离过程，可以实现环氧氯丙烷生产过程的长周期连续稳定运行，减少了设备停工造成的损失，工艺过程简单，流程实现方便。但是，该方法所使用的催化剂呈粒状或柱状，颗粒大，催化剂比表面积小，活性不高，并随着使用时间延长，活性下降，再生效果不佳时，需要停塔检修更换新催化剂，才能保持装置生产平衡，不能实现催化剂在线再生和循环利用。