[发明专利]异丙苯过氧化氢常压管式反应器及生产工艺

说明书

异丙苯过氧化氢常压管式反应器及生产工艺，属于有机过氧化物氧化装置及生产工艺技术领域，该反应器包括反应器，螺旋管换热器，冷凝器，连接管路，所述反应器(11)≥2个，用法兰相互连接形成反应器组，反应器组≥4个，左数第一个反应器组的管壁上制有进料口，右数第一个反应器组的管壁上制有出料口，连接后的反应器组一端通过反应器连接管和冷凝器连接管与冷凝器连接，另一端的管壁内装有空气分配器，通过进气管连接管法兰与进气管连接管连接，进气管连接管与进气管连接，进气管与空压机连接，反应器内装有螺旋管换热器。本发明的反应器结构简单，造价低廉，使用方便，生产效率高，产品纯度可以达到95％左右，设备的安全性显著提高。

本申请是母案名称为“异丙苯过氧化氢常压管式反应器及生产工艺”的发明专利的分案申请；母案申请的申请号为：CN201710260741.7；母案申请的申请日为：2017.04.20。

技术领域

本发明属于有机过氧化物氧化装置及生产工艺技术领域，具体涉及一种采用异丙苯与空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢的常压管式反应器及生产工艺。

背景技术

异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢(简称CHP)，是异丙苯法生产过氧化异丙苯(DCP)的第一步反应，也是最重要反应。现有的异丙苯氧化反应受pH值影响很大。如果反应系统中酸性大，也就是pH值低，则对氧化反应很不利。因为酸性物质会促使CHP分解，并且酸分解的产物苯酚又进一步抑制反应的进行。所以需要将pH值控制在一定的范围内，一般工业上控制pH值为3～7。反应系统中的酸性物质主要是氧化副反应生成的甲酸和苯甲酸。有时候空气中的二氧化碳含量增多，大气污染，或进料异丙苯中带有一些酸性物质。在异丙苯氧化生产中，为了中和酸性物质，在氧化过程中间隙或连续通过向氧化塔内间歇性地人工添加一定量低浓度的碱的水溶液或碱式盐(如碳酸钠)的水溶液加以解决。人工间歇添加碱液，存在控制滞后，进入氧化系统碱浓度波动大，加碱规律性差，无法精确控制氧化反应氧化液的pH值等问题，同时DCP缩合生产工艺使用酸性催化剂，当氧化液呈中性或偏碱性，亦会造成缩合反应速度变慢，甚至不反应。

目前，异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢所采用的设备主要有两种，一种是美国Helcles公司采用的多塔式氧化反应器。另一种是美国环球油品公司采用的大容积槽式氧化反应器。两种反应器都不能将氧化反应过程中生成的酸性物质及时排除反应器。酸性物质的积累降低了PH值，使异丙苯与空气的氧化反应受到抑制，因而生成的反应物浓度最多只能达到20％左右。第二，由于CHP不稳定，受热分解，在80℃时，热分解已较严重，温度再升高时，热分解更剧烈，在提浓系统有酸性物的情况下，往往会因此而发生爆炸，因此，氧化液不能用常压蒸馏浓缩，两种装置的安全性有待进一步提高。第三，上述两种反应器返混严重，副产物产率多，约占目的产物的10％左右，选择性不良。第四，空气停留时间短，氧利用率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，造价低廉，生产效率高，安全性好，常压下使用的异丙苯过氧化氢氧化反应器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种异丙苯过氧化氢常压管式反应器，包括反应器组，所述反应器组设置有多个，多个所述反应器组之间进行连接，每个所述反应器组均包括若干个相连接的反应器；最前侧的所述反应器组上设置有进料口，最后侧的所述反应器组上设置有出料口，所述反应器组还连接有进气管；所述反应器内装有螺旋管换热器，所述反应器组还通过连接管道连接有冷凝器，所述冷凝器的顶端装有反应气排出口。

优选的，所述反应器组至少设置有四个，每个所述反应器组均包括至少两个通过法兰相互连接的所述反应器。

优选的，所述反应器组设置有四个，前侧两个所述反应器组之间以及后侧两个所述反应器组均通过一反应器连接管进行连接，两个所述反应器连接管通过冷凝器连接管与所述冷凝器连接。

优选的，左数第二个所述反应器组的管壁和右数第二个所述反应器组管壁之间连接有反应物料输送管。