[實(shí)用新型]一種篩板泡罩組合板式反應(yīng)塔及生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320595708.7
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN203469970U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙敏偉;楊克儉;李榮;梁軍湘;趙斌;趙麗麗;屈閣;曲志樺;彭博
• 申請（專利權(quán)）人: 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B01J10/00
• 分類號(hào): B01J10/00;C07C31/36;C07C29/62
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)氧氯丙烷及二氯丙醇生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)的篩板泡罩組合板式反應(yīng)塔及生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的裝置。

背景技術(shù)

環(huán)氧氯丙烷（別名表氯醇），化學(xué)名為1-氯–2，3-環(huán)氧丙烷，分子式為C₃H₅OCl，沸點(diǎn)115.2℃，凝固點(diǎn)-57.2℃，是一種易揮發(fā)、不穩(wěn)定的無色液體，微溶于水，能與多種有機(jī)溶劑混溶。

環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，是丙烯衍生物中的一個(gè)大品種產(chǎn)品，主要用于合成甘油、環(huán)氧樹脂、氯醇橡膠、硝化甘油炸藥等，也可用作纖維素酯、樹脂和纖維素醚的溶劑；還是生產(chǎn)表面活性劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、膠粘劑和離子交換樹脂的主要原料。在涂料、膠粘劑、增強(qiáng)材料、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。此外，環(huán)氧氯丙烷還可用于合成表面活性劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、膠料、離子交換樹脂等多種產(chǎn)品，以及用于生產(chǎn)化學(xué)穩(wěn)定劑、化工染料和水處理劑等。

目前環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)方法主要是丙烯高溫氯化法、醋酸丙烯酯法，此兩種方法均為丙烯為原料，依賴石油能源的消費(fèi)。隨著石油能源的進(jìn)一步價(jià)格上漲和資源短缺，丙烯的原料來源和價(jià)格均受市場的影響較大。由于國際上生物柴油的興起，大量的副產(chǎn)甘油引發(fā)了甘油市場的過剩。而每生產(chǎn)10噸生物柴油約可產(chǎn)生1噸的副產(chǎn)物甘油。生物柴油副產(chǎn)的甘油市場供大于求，甘油法環(huán)氧氯丙烷成為新興環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)技術(shù)近來被廣泛關(guān)注。

二氯丙醇，含2，3-二氯-1-丙醇和1，3-二氯-2-丙醇兩種同分異構(gòu)體，分子式為C₃H₆Cl₂O，沸點(diǎn)174℃，無色液體微有氯仿氣味，是環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)中間產(chǎn)品。二氯丙醇經(jīng)過與Ca(OH)₂，NaOH皂化反應(yīng)后，二氯丙醇會(huì)環(huán)化生成最終產(chǎn)品環(huán)氧氯丙烷。

傳統(tǒng)丙烯高溫氯化法、乙酸丙烯酯法采用氯氣、丙烯作為原料生產(chǎn)，甘油法環(huán)氧氯丙烷采用生物柴油副產(chǎn)甘油與無水氯化氫作為原料在氯化催化劑的作用下發(fā)生氯化反應(yīng)，無水氯化氫的氯原子取代甘油上的兩個(gè)羥基，反應(yīng)生成二氯丙醇。與傳統(tǒng)丙烯高溫氯化法、乙酸丙烯酯法相比，具有綠色、可持續(xù)等工藝特點(diǎn)。

捷克化學(xué)和冶金生產(chǎn)聯(lián)合體股份公司在專利CN1845888A中采用一步循環(huán)反應(yīng)器或者級(jí)聯(lián)1-5級(jí)的液體-氣體型連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70～140℃。

江蘇工業(yè)學(xué)院在專利CN101007751A中采用管式反應(yīng)器串聯(lián)鼓泡釜式反應(yīng)器進(jìn)行甘油氯化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間在6～16h，反應(yīng)溫度為80～140℃，反應(yīng)物經(jīng)過管式反應(yīng)器、鼓泡反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)生成的水與二氯丙醇、氯化氫從鼓泡塔頂蒸出。

德納化工在專利CN10773851中的氯化反應(yīng)采用釜與裝有填料的噴淋反應(yīng)塔串聯(lián)進(jìn)行，反應(yīng)溫度約110℃，填料的特征是噴淋反應(yīng)塔填料為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、鞍形網(wǎng)、θ網(wǎng)、波紋網(wǎng)、波紋填料。

中國日用化學(xué)工業(yè)研究院在專利CN101182283A中采用甘油氯化氫噴射式反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，噴射反應(yīng)器的停留時(shí)間在4～20h。

比利時(shí)索爾維公司在專利CN1882522中采用攪拌反應(yīng)釜串聯(lián)反應(yīng)器進(jìn)行甘油氯化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間保證在20h以內(nèi)，反應(yīng)溫度在60～160℃，反應(yīng)在階式反應(yīng)器、至少一個(gè)板式塔和至少一個(gè)泡罩塔，或者反應(yīng)器的組合裝置中進(jìn)行，保證反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)餾分連續(xù)或者間歇性的采出。

上述實(shí)用新型中液體-氣體型連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器、氯化氫噴射式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器以及裝有填料的噴淋反應(yīng)器能夠滿足增加氣體和液體充分接觸的要求，但是較難滿足反應(yīng)停留時(shí)間長的特點(diǎn)。釜式反應(yīng)器、鼓泡反應(yīng)釜能夠滿足反應(yīng)液停留時(shí)間長的特點(diǎn)，但是傳統(tǒng)的攪拌器無法滿足氣體、液體多級(jí)接觸的要求。

工業(yè)化應(yīng)用中，管式反應(yīng)器在工業(yè)裝置中存在反應(yīng)管道較長、控溫方案特殊的特點(diǎn)，氯化氫噴射式環(huán)流反應(yīng)器由于停留時(shí)間較短，仍需配套其他型式反應(yīng)器保證反應(yīng)物的停留時(shí)間。

捷克化學(xué)和冶金股份有限公司和索爾維在專利中未對甘油氯化反應(yīng)器的流程和型式進(jìn)行特別的說明，以上專利均未對甘油氯化反應(yīng)器的流程和型式進(jìn)行特別的說明。

甘油氯化反應(yīng)存在三個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)由于甘油與氯化氫的氯化反應(yīng)為氣、液反應(yīng)，需要保證氣體和液體的充分接觸，二是由于甘油氯化反應(yīng)停留時(shí)間較長，通常在在20h以內(nèi)，因此需要考慮反應(yīng)器的體積。三是由于甘油氯化要求的溫度較高，通常大于60℃，但是優(yōu)選溫度通常大于100℃。高溫下物料含有氯化氫、水，反應(yīng)腐蝕性較強(qiáng)，選材方面需要注意防腐性要求。

實(shí)用新型內(nèi)容