技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種化工生產(chǎn)裝置及其使用方法，特別是涉及氯醇法環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：
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環(huán)氧丙烷是重要的丙烯衍生物，主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，用途廣泛。我國環(huán)氧丙烷生產(chǎn)主要采用的是氯醇法工藝，生產(chǎn)裝置以引進(jìn)技術(shù)為主，有日本旭硝子公司技術(shù)、日本三井東亞公司技術(shù)、日本昭和電工公司技術(shù)和美國道化學(xué)公司技術(shù)。氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷工藝技術(shù)大約是50年前推出的，該工藝設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)生的廢水和廢渣不易處理，不適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)保要求，這已成為制約氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)發(fā)展的首要因素。提高氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程的節(jié)能、降耗及環(huán)保水平已成為越來越迫切的重大技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于提供一種新的氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，減少環(huán)氧丙烷制取過程中的副產(chǎn)物，增加目的產(chǎn)物的生成量，改變?cè)砘瘡U水及廢渣的構(gòu)成，使其易于進(jìn)行環(huán)保處理或資源化利用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，所述的生產(chǎn)裝置包括：次氯酸反應(yīng)器、氣液固三相分離器、氯醇化反應(yīng)器、氣液分離器、皂化反應(yīng)器、皂化分離塔、液液分離器、設(shè)備間連接管線及中間罐、氣體輸送裝置、液體輸送裝置、控制與顯示儀表及附件。氯氣管線、水管線、碳酸鈣管線匯合后與次氯酸反應(yīng)器入口相連，次氯酸反應(yīng)器出口與氣液固三相分離器）入口相連，氣液固三相分離器液相出口管線與原料丙烯管線匯合后與氯醇化反應(yīng)器入口相連，氯醇化反應(yīng)器出口與氣液分離器入口相連，氣液分離器液相出口管線與皂化劑管線匯合后與皂化反應(yīng)器入口相連，皂化反應(yīng)器出口與皂化分離塔入口相連，皂化分離塔塔釜液出口管線與液液分離器入口相連，液液分離器設(shè)有皂化廢水出口管線和重組分出口管線。次氯酸反應(yīng)器、氯醇化反應(yīng)器、皂化反應(yīng)器優(yōu)選為帶或不帶夾套的管式反應(yīng)器，管式反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)或間斷設(shè)置、或不設(shè)置對(duì)物料有混合作用的擾流元件；液液分離器為離心分離器、旋液分離器、重力沉降分離器或其組合。

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，所述裝置的使用方法包括：

a. 原料氯氣、水和碳酸鈣進(jìn)入次氯酸反應(yīng)器邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成次氯酸、邊脫除氯化氫；

b. 出次氯酸反應(yīng)器的物料進(jìn)氣液固三相分離器進(jìn)行廢氣與次氯酸水溶液分離；連續(xù)或間歇排出碳酸鈣帶入的固渣及未反應(yīng)的碳酸鈣；

c. 出氣液固三相分離器的次氯酸水溶液與丙烯或丙烯及惰性氣體進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器，邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成氯丙醇；丙烯或丙烯及惰性氣體在氯醇化反應(yīng)器入口處集中進(jìn)入或由多點(diǎn)進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器；

d. 出氯醇化反應(yīng)器的物料進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氯丙醇水溶液與廢氣的分離；

e. 出氣液分離器的氯丙醇水溶液與皂化劑進(jìn)入皂化反應(yīng)器，邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，所用的皂化劑為氫氧化鈉或氫氧化鈣；

f. 出皂化反應(yīng)器的物料進(jìn)入皂化分離塔，塔頂分離出環(huán)氧丙烷；

g. 皂化分離塔塔釜液去液液分離器進(jìn)行沉降分離，輕相為皂化廢水，重相為少量副產(chǎn)物。

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，或采用氯氣與水由次氯酸反應(yīng)器入口進(jìn)入，碳酸鈣從次氯酸反應(yīng)器的另一部位進(jìn)入，或在次氯酸反應(yīng)器與氣液固三相分離器間另外設(shè)置碳酸鈣與氯化氫水溶液反應(yīng)的脫酸反應(yīng)器；

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，或設(shè)置部分皂化廢水循環(huán)進(jìn)入次氯酸反應(yīng)器管線；或設(shè)置部分皂化廢水循環(huán)進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器管線；或設(shè)置部分皂化廢水循環(huán)進(jìn)入皂化反應(yīng)器管線；

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，所述的氣液固三相分離器或由氣與液固分離器和液固分離器組合構(gòu)成；

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，所述的次氯酸反應(yīng)器、氯醇化反應(yīng)器、皂化反應(yīng)器為噴射反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、U型反應(yīng)器、攪拌反應(yīng)器或?yàn)榍笆龇磻?yīng)器組合，或?yàn)楣苁椒磻?yīng)器與前述反應(yīng)器組合；

一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置及其使用方法，在氯醇化反應(yīng)器前，或設(shè)置用部分原料水預(yù)溶預(yù)分散丙烯再進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器的混合裝置；或設(shè)置用部分皂化廢水預(yù)溶預(yù)分散丙烯再進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器的混合裝置；或設(shè)置用氣液分離器中的氯丙醇溶液循環(huán)預(yù)溶預(yù)分散丙烯再進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器的混合裝置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

1. 設(shè)置了管式次氯酸反應(yīng)器，氯氣與水接觸充分，氯氣完全溶于水生成次氯酸，氯氣與丙烯無直接氣相接觸；

2. 設(shè)置了碳酸鈣脫除氯化氫的操作，可獲得單純的次氯酸水溶液，氯醇化反應(yīng)過程中生成的氯丙醇與氯化氫無接觸；

3. 氯醇化過程在設(shè)有擾流元件管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，丙烯和氯丙醇混合效果好，接觸充分，反應(yīng)速度快，丙烯過量少；

4. 避開了丙烯氯醇化反應(yīng)過程副產(chǎn)物生成的條件；原料利用率高，目的產(chǎn)物多；

5. 皂化分離塔在塔頂只蒸出環(huán)氧丙烷，皂化廢水中所含的重相采用沉降分離，可顯著節(jié)省皂化產(chǎn)物分離過程的能量消耗；

6. 所用裝置投資少，操作彈性大，易于操作與控制；

7. 本發(fā)明可用于新建環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置，或?qū)σ延新却挤ōh(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造。

附圖說明：

圖1是原料氯氣、水與碳酸鈣同時(shí)進(jìn)入次氯酸反應(yīng)器的一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置簡圖；

圖2是碳酸鈣由次氯酸反應(yīng)器中部進(jìn)料，氣液固三相采用兩個(gè)分離器進(jìn)行分離的一種丙烯氯醇化制環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置簡圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

實(shí)施例1所用的裝置包括：次氯酸反應(yīng)器1、氣液固三相分離器2、氯醇化反應(yīng)器3、氣液分離器4、皂化反應(yīng)器5、皂化分離塔6、液液分離器7、設(shè)備間連接管線及中間罐、氣體輸送裝置、液體輸送裝置、控制與顯示儀表及附件。其中次氯酸反應(yīng)器1、氯醇化反應(yīng)器3、皂化反應(yīng)器5為直管和曲管構(gòu)成的管式反應(yīng)器，直管部分管內(nèi)設(shè)置化工填料；液液分離器7為直立筒體內(nèi)設(shè)置4根螺旋盤管的連續(xù)沉降分離器。次氯酸反應(yīng)器1設(shè)有氯氣、水和碳酸鈣入口管線，次氯酸反應(yīng)器1出口與氣液固三相分離器2入口相連，氣液固三相分離器2液相出口管線與原料丙烯管線匯合后與氯醇化反應(yīng)器3入口相連，氯醇化反應(yīng)器3出口與氣液分離器4入口相連，氣液分離器4液相出口管線與皂化劑管線匯合后與皂化反應(yīng)器5入口相連，皂化反應(yīng)器5出口與皂化分離塔6入口相連，皂化分離塔6塔釜液出口管線與液液分離器7入口相連，液液分離器7設(shè)有皂化廢水出口管線和重組分出口管線。裝置的使用方法包括：原料氯氣、水和碳酸鈣漿液進(jìn)入次氯酸反應(yīng)器1邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成次氯酸、邊中和氯化氫；出次氯酸反應(yīng)器1的物料進(jìn)氣液固三相分離器2進(jìn)行廢氣與次氯酸水溶液分離；連續(xù)或間歇排出碳酸鈣漿液帶入的固渣及未反應(yīng)的碳酸鈣；出氣液固三相分離器2的次氯酸水溶液與丙烯進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器3邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成氯丙醇；丙烯在氯醇化反應(yīng)器3入口處集中加入氯醇化反應(yīng)器3；出氯醇化反應(yīng)器3的物料進(jìn)入氣液分離器4進(jìn)行氯丙醇水溶液與廢氣的分離； 出氣液分離器4的氯丙醇水溶液與皂化劑進(jìn)入皂化反應(yīng)器5，邊流動(dòng)、邊混合、邊反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，所用的皂化劑為氫氧化鈣；出皂化反應(yīng)器5的物料進(jìn)入皂化分離塔6，塔頂分離出環(huán)氧丙烷；皂化分離塔6塔釜液去液液分離器7進(jìn)行沉降分離，輕相為皂化廢水，重相為少量二氯丙烷和二氯二異丙醚；實(shí)施例1裝置簡圖見圖1。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于所用的次氯酸反應(yīng)器1、氯醇化反應(yīng)器3、皂化反應(yīng)器5的直管部分為市售靜態(tài)混合器，所用的皂化劑為氫氧化鈉。

實(shí)施例3

實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于皂化廢水一部分排出系統(tǒng)，一部分返回次氯酸反應(yīng)器1。

實(shí)施例4

實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于出氣液分離器4的氯丙醇溶液一部分去皂化反應(yīng)器5,另一部分用于預(yù)溶預(yù)分散原料丙烯后進(jìn)入氯醇化反應(yīng)器3。

實(shí)施例5

實(shí)施例5與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于原料氯氣與水由次氯酸反應(yīng)器1入口進(jìn)料，碳酸鈣由次氯酸反應(yīng)器1的中部進(jìn)料；所用的氣液固三相分離器2由氣相與液固分離器和液固分離器兩部分構(gòu)成；實(shí)施例5裝置簡圖見圖2。