[发明专利]一种优化环氧化反应系统的CHPPO装置和方法

说明书

本发明涉及一种优化环氧化反应系统的CHPPO装置和方法，主要解决现有技术存在反应放热利用不合理、设备数量多、工程投资大、操作费用高的问题。采用本发明所述的装置和方法，在生产规模100吨/年～80万吨/年CHPPO装置中，将丙烯原料与一级反应逻辑1位反应器出口反应产物换热，换热量为176.2～183.4千卡/千克PO，降低了低压蒸汽和循环冷却水消耗；同时减少了设备数量1～10台、节约了工程投资34.53～49.72％、节省了操作费用33.15～42.26％，较好地解决了上述问题，可应用于CHPPO装置生产环氧丙烷中。

技术领域

本发明涉及PO生产工艺领域，尤其涉及一种优化环氧化反应系统的CHPPO装置和方法。

背景技术

环氧丙烷PO是一种重要的基础化工原料，含有三元环醚结构，具有较大的表面张力，因此具有很高的反应活性。环氧丙烷最大的用途是生产聚醚多元醇、聚氨酯、丙二醇、弹性体、胶黏剂、涂料和各类非离子表面活性剂，目前PO已经在化工、医药、食品、纺织、汽车、建筑等行业得到广泛应用。工业化生产环氧丙烷PO的方法主要有氯醇法CHPO、乙苯共氧化法PO/SM、过氧化氢氧化法HPPO、异丙苯氧化法CHPPO等等。氯醇法技术CHPO装置废渣、废水排放量多，乙苯共氧化法技术PO/SM装置流程长、投资高，过氧化氢氧化法技术HPPO装置爆炸危险性大；而异丙苯氧化法技术CHPPO装置三废排放量少、产品成本竞争力强、操作稳定安全，是环氧丙烷PO大规模商业化工业生产的最佳工艺路线。目前CHPPO工艺由日本住友Sumitomo化学公司开发并掌握商业化工业规模的专利技术，国内江苏泰兴红宝丽公司年产12万吨CHPPO装置采用引进技术方法生产PO产品，中国石油化工股份有限公司已经自主开发完成年产15万吨CHPPO法制环氧丙烷工艺包，并正在在天津石化进行工业化应用的工程设计。

现有技术中的发明专利申请号为201310236989.1过氧化氢异丙苯与丙烯环氧化的方法，公开了一种过氧化氢异丙苯与丙烯环氧化的方法，主要解决现有技术存在反应温升较高、以及为保持较高的反应效率需要较高的丙烯与过氧化氢异丙苯的摩尔比的问题。本发明通过采用原料过氧化氢异丙苯与丙烯液相进入反应区，在环氧化反应温度为15～160℃、压力为1.0～12.0MPa、丙烯与过氧化氢异丙苯的总摩尔比为2～30的条件下，原料与Ti-二氧化硅催化剂接触进行环氧化反应生成环氧丙烷；其中，含环氧丙烷的环氧化反应产物部分循环至反应区入口的技术方案较好地解决了该问题，可用于过氧化氢异丙苯与丙烯环氧化制环氧丙烷的工业生产中。发明专利申请号为201410353931.X环氧丙烷的生产设备，公开了一种环氧丙烷的生产设备，主要解决现有技术存在能耗高的问题。本发明通过采用含反应器、高压丙烯回收塔、低压丙烯回收塔和脱丙烷塔的设备，其中，所述高压丙烯回收塔的操作压力以表压计为0.5～3.5MPa，所述低压丙烯回收塔的操作压力以表压计为0.1～0.4MPa的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。发明专利申请号为201410354628.1环氧丙烷的生产方法，公开了一种环氧丙烷的生产方法，主要解决现有技术存在能耗高的问题。本发明通过采用包括以下步骤：a)过氧化氢异丙苯和丙烯在反应器中反应生成液相物流；b)所述液相物流进入高压丙烯回收塔，塔顶得到第一轻组分物流，塔釜得到第一重组分物流；b)所述第一重组分物流进入低压丙烯回收塔，塔顶得到第二轻组分物流，塔釜得到第二重组分物流；c)所述第二轻组分物流分为两部分，其中的一部分物流进入脱丙烷塔，塔顶得到第三轻组分物流，塔釜得到第三重组分物流；d)第一轻组分物流、第二轻组分物流中除去进入脱丙烷塔的分流部分、以及第三轻组分物流循环返回反应器的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。