專利名稱：環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種化工產品生產的裝置及方法，具體涉及的是環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置及方法。
背景技術：
氯醇法環氧丙烷生產過程中關鍵工序為氯醇化工序，該工序以水為反應介質，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸再與通入的丙烯反應生成氯丙醇，其中氯丙醇濃度多為2.5～5.5％(wt)，因而反應用水量很大。生成的氯丙醇溶液經緩沖處理后再進行皂化反應生成粗環氧丙烷。
原環氧丙烷生產過程中氯醇化反應用新鮮工業水作為反應介質，該工藝成熟，但水耗定額較高，動力消耗大，而且由于廢水處理量大，加重了環境污染程度。

發明內容
本發明的目的是提供一種生產效率高、成本低、水耗小、減輕環境污染的環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置。
本發明的另一目的是提供一種環氧丙烷生產過程中氯醇化反應方法。
本發明采用的技術方案是環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置，包括氯氣噴射器、丙烯噴射泵、氣液分離器、氯醇化塔、塔頂冷凝器、尾氣循環回收裝置，供水泵安裝有供水管線，供水泵與循環泵之間通過反應水管連接，預反應水管一端與循環泵連接，另一端與氯氣噴射器連接，混酸管一端與氯氣噴射器連接，另一端與丙烯噴射器連接，氯丙醇反應管一端與丙烯噴射器連接，另一端與氣液分離器入口連接，氣液分離器低出口與循環泵入口通過補水管線連接，由此構成循環管式反應系統，氣液分離器高出口與氯醇化塔下入口通過氣液混合管連接，氯醇化塔內由下向上順序安裝有氯氣分布器和丙烯分布器，反應氣相管一端與氯醇化塔上出口連接，另一端與冷凝器入口連接，冷凝器的廢氣排放管與尾氣循環回收裝置入口相連，冷凝器通過冷凝液輸出管與氯醇化塔連接，氯醇化塔安裝有氯丙醇產品輸出管，丙烯分布器通過回收循環氣管與尾氣循環回收裝置連接，尾氣循環回收裝置安裝有廢氣排放管。
環氧丙烷生產過程中氯醇化反應方法，工藝過程包括來自皂化工序的反應介質進入供水泵，輸送至氯丙醇循環泵入口，經氯丙醇循環泵升壓后在循環管式反應系統中循環，與經氯氣噴射器氣相進口噴入的氯氣反應生成混酸溶液(1.0～4.5)％(wt)，該混酸溶液再與丙烯噴射器氣相入口噴入的丙烯反應，生成氯丙醇溶液(1.5～3.5)％(wt)；經氣液分離器分離，一部分氣液混合物在循環管式反應系統內循環，另一部分進入氯醇化塔繼續與氯氣、丙烯反應，提高氯丙醇濃度至(2.5～5.5)％(wt)，液相即為氯丙醇溶液產品，氣相去尾氣循環回收裝置進一步處理，回收的循環尾氣與原料丙烯混合后進入氯醇化塔，尾氣經廢氣排放管排空；工藝控制參數包括A、反應可采用淡水與低濃度氯化鈉水溶液的混合物作為反應介質，也可以采用其中一種作為反應介質，反應介質含鹽量在0～6.5％(wt)之間，反應介質溫度控制在20～70℃，反應介質流量控制在100M3/H～400M3/H；B、丙烯壓力控制在2～6Kgf/cm2，氯氣壓力控制在2～5Kgf/cm2；C、反應介質除可利用淡水及氯化鈉水溶液之混合物或其中之一種外，還可切換使用新鮮工業水。
本發明的優點為極大地降低了水的使用量，提高產品收率，顯著地降低了污水治理費用及減輕了環境污染。


圖1是本發明的一種實施例的裝置結構示意圖。
具體實施例方式
實施例一環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置，包括氯氣噴射器6、丙烯噴射泵8、氣液分離器11、氯醇化塔13、塔頂冷凝器15、尾氣循環回收裝置17，供水泵2安裝有供水管線1，供水泵2與循環泵4之間通過反應水管3連接，預反應水管5一端與循環泵4連接，另一端與氯氣噴射器6連接，混酸管7一端與氯氣噴射器6連接，另一端與丙烯噴射器8連接，氯丙醇反應管9一端與丙烯噴射器8連接，另一端與氣液分離器11入口連接，氣液分離器11低出口與循環泵4入口通過補水管線10連接，由此構成循環管式反應系統，氣液分離器11高出口與氯醇化塔13下入口通過氣液混合管12連接，氯醇化塔13內由下向上順序安裝有氯氣分布器22和丙烯分布器21，反應氣相管14一端與氯醇化塔13上出口連接，另一端與冷凝器15入口連接，冷凝器15的廢氣排放管16與尾氣循環回收裝置17入口相連，冷凝器15通過冷凝液輸出管19與氯醇化塔13連接，氯醇化塔13安裝有氯丙醇產品輸出管20，丙烯分布器21通過回收循環氣管23與尾氣循環回收裝置17連接，尾氣循環回收裝置17安裝有廢氣排放管18。
環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應方法，工藝過程包括來自皂化工序的淡水作為反應介質進入供水泵2，輸送至氯丙醇循環泵4入口，經氯丙醇循環泵4升壓后在循環管式反應系統中循環，與經氯氣噴射器6氣相進口噴入的氯氣反應生成混酸溶液4％(wt)，該混酸溶液再與丙烯噴射器8氣相入口噴入的丙烯反應，生成氯丙醇溶液3％(wt)；經氣液分離器11分離一部分氣液混合物在循環管式反應系統內循環，另一部分進入氯醇化塔13繼續與氯氣、內烯反應，提高氯丙醇濃度至5％(wt)，液相即為氯丙醇溶液產品，氣相去尾氣循環回收裝置17，進一步處理回收循環尾氣與原料丙烯混合后進入氯醇化塔13，尾氣經廢氣排放管18排空；工藝控制參數包括A、介質采用淡水，鹽量為0.15％(wt)；B、反應介質反應混合物溫度控制在40℃，反應介質流量控制在300M3/H；C、丙烯壓力控制在5Kgf/cm2，氯氣壓力控制在4Kgf/cm2。
實施例二實施例二與實施例一基本相同，其不同之處在于與經氯氣噴射器6氣相進口噴入的氯氣反應生成混酸溶液3.5％(wt)，該混酸溶液再與丙烯噴射器8氣相入口噴入的丙烯反應，生成氯丙醇溶液2.5％(wt)；經氣液分離器11分離，一部分氣液混合物在循環管式反應系統內循環，另一部分進入氯醇化塔13繼續與氯氣、丙烯反應，提高氯丙醇濃度至5％(wt)，液相即為氯丙醇溶液產品，氣相去尾氣循環回收裝置17進一步處理回，收循環尾氣與原料丙烯混合后進入氯醇化塔13，尾氣經廢氣排放管18排空；工藝控制參數包括A、介質采用淡水與低濃度氯化鈉水溶液的混合物，含鹽量為4％(wt)；B、反應介質反應混合物溫度控制在50℃，反應介質流量控制在350M3/H；C、丙烯壓力控制在4.5Kgf/cm2，氯氣壓力控制在3.4Kgf/cm2。
權利要求
1.環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置，包括氯氣噴射器(6)、丙烯噴射泵(8)、氣液分離器(11)、氯醇化塔(13)、塔頂冷凝器(15)、尾氣循環回收裝置(17)，供水泵(2)安裝有供水管線(1)，供水泵(2)與循環泵(4)之間通過反應水管(3)連接，其特征在于預反應水管(5)一端與循環泵(4)連接，另一端與氯氣噴射器(6)連接，混酸管(7)一端與氯氣噴射器(6)連接，另一端與丙烯噴射器(8)連接，氯丙醇反應管(9)一端與丙烯噴射器(8)連接，另一端與氣液分離器(11)入口連接，氣液分離器(11)低出口與循環泵(4)入口通過補水管線(10)連接，由此構成循環管式反應系統，氣液分離器(11)高出口與氯醇化塔(13)下入口通過氣液混合管(12)連接，氯醇化塔(13)內由下向上順序安裝有氯氣分布器(22)和丙烯分布器(21)，反應氣相管(14)一端與氯醇化塔(13)上出口連接，另一端與冷凝器(15)入口連接，冷凝器(15)的廢氣排放管(16)與尾氣循環回收裝置(17)入口相連，冷凝器(15)通過冷凝液輸出管(19)與氯醇化塔(13)連接，氯醇化塔(13)安裝有氯丙醇產品輸出管(20)，丙烯分布器(21)通過回收循環氣管(23)與尾氣循環回收裝置(17)連接，尾氣循環回收裝置(17)安裝有廢氣排放管(18)。
2.環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應方法，工藝過程包括來自皂化工序的反應介質進入供水泵(2)，輸送至氯丙醇循環泵(4)入口，其特征在于經氯丙醇循環泵(4)升壓后在循環管式反應系統中循環，與經氯氣噴射器(6)氣相進口噴入的氯氣反應生成混酸溶液1.0～4.5wt％，該混酸溶液再與丙烯噴射器(8)氣相入口噴入的丙烯反應，生成氯丙醇溶液1.5～3.5wt％；經氣液分離器(11)分離，一部分氣液混合物在循環管式反應系統內循環，另一部分進入氯醇化塔(13)繼續與氯氣、丙烯反應，提高氯丙醇濃度至2.5～5.5wt％，液相即為氯丙醇溶液產品，氣相去尾氣循環回收裝置(17)進一步處理，回收循環尾氣與原料丙烯混合后進入氯醇化塔(13)，尾氣經廢氣排放管(18)排空；工藝控制參數包括A、反應可采用淡水與低濃度氯化鈉水溶液的混合物作為反應介質，也可以采用其中一種作為反應介質，反應介質含鹽量在0～6.5wt％之間，反應介質溫度控制在20～70℃，反應介質流量控制在100M3/H～400M3/H；B、丙烯壓力控制在2～6Kgf/cm2，氯氣壓力控制在2～5Kgf/cm2。
3.根據權利要求2所述的環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應方法，其特征在于反應介質還可切換使用新鮮工業水。
4.根據權利要求2所述的環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應方法，其特征在于反應介質在整個工藝過程中是閉路循環，即氯醇化反應后氯丙醇溶液進行皂化，之后經濃縮處理，淡水部分作為反應介質返回氯醇化工序。
全文摘要
環氧丙烷生產過程中閉路循環氯醇化反應裝置及方法，包括氯氣噴射器、丙烯噴射泵、氣液分離器、氯醇化塔、塔頂冷凝器，預反應水管一端與循環泵連接，另一端與氯氣噴射器連接，混酸管一端與氯氣噴射器連接，另一端與丙烯噴射器連接，氯丙醇反應管一端與丙烯噴射器連接，另一端與氣液分離器入口連接，氣液分離器低出口與循環泵入口通過補水管線連接，由此構成循環管式反應系統，氯醇化塔內安裝有氯氣分布器和丙烯分布器，冷凝器的廢氣排放管與尾氣循環回收裝置入口相連，冷凝器通過冷凝液輸出管與氯醇化塔連接，丙烯進料管通過回收循環氣管與尾氣循環回收裝置連接。本發明極大地降低了水的使用量，提高產品收率，顯著地降低了污水治理費用及減輕了環境污染。
文檔編號C07D303/04GK101074216SQ20071001107
公開日2007年11月21日 申請日期2007年4月23日 優先權日2007年4月23日
發明者陳世杰, 李德徽, 李井輝, 佟立永, 李敏, 張建麗, 馮文立, 于紅艷, 馬宏, 張學兵, 馮林, 呂曉明, 錢永純 申請人:錦化化工集團氯堿股份有限公司