[發明專利]HPPO裝置反應器工藝控制方法

有效

• 申請號: 201710648332.4
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107417645B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 吳德榮;張斌;孫麗麗;葉志一;白玫;楊建平;何琨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化上海工程有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/04
• 代理公司: 31251 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張惠明<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種HPPO裝置反應器工藝控制方法，主要解決現有技術中傳熱效果差、反應溫度不均勻、反應器內溫度難以控制的問題。本發明通過采用一種HPPO裝置反應器工藝控制方法，采用4臺串聯波紋板式反應器，將循環冷卻水強制循環以優化撤熱并通過溫度計和調節閥控制循環冷卻水溫度以均勻反應溫度。由此，總傳熱系數K增加到2400～2800w/m²k，催化劑壽命延長到4.8～5.0年，環氧丙烷選擇性提高到97.2～97.3％的技術方案較好地解決了上述問題，可用于HPPO裝置中。

技術領域

本發明涉及一種HPPO裝置反應器工藝控制方法。

背景技術

環氧丙烷是一種非常重要的有機化工原料，可用于生產多元醇、聚氨酯、非離子表面活性劑、油田破乳劑、農藥乳化劑等，廣泛應用于汽車、建筑、食品、煙草、醫藥及化妝品等行業。現有技術中的發明專利CN 201310683291.4制備環氧丙烷的方法，公開了反應原料進入工藝裝置反應器中的每一個反應器與催化劑接觸發生反應，生成環氧丙烷。每個反應器的產品物流可選擇性地進入到后續分離工段和/或進入其余反應器中的至少一個。當工藝裝置反應器內的催化劑失活后，可隔離出該反應器進行催化劑再生操作。CN201310604127.X一種波紋板式均溫加氫反應器，該專利描述了若干個波紋板構成冷卻介質夾層，夾層通過短管與聯箱環管連接匯總后接通出入管口，波紋板夾層內用進出冷卻介質以達到換熱的效果。CN 201310411768.3生產環氧丙烷的方法，該方法涉及使用板式催化反應器生產環氧丙烷，該反應器內部以固定的間隔并列地排列多塊傳熱板，相鄰兩塊傳熱板的波形板凹面和凸面對置排列，形成一組傳熱板，該組傳熱板形成的內部空間作為催化劑填充空間，所述該組傳熱板與相鄰的另一組傳熱板之間形成的空隙通道作為傳熱介質流通空間，且相鄰兩組傳熱板交錯布置。由此，總傳熱系數K在1000～2000w/m²k之間，催化劑使用壽命3.9～4.1年之間。CN 200380100785.X板式催化反應器，該專利采用反應器內以規定間隔并列垂直排列多塊傳熱板的方式，使相鄰傳熱板的波形板凸面部與凹面部對置，由此實行高效率控制催化劑層內的溫度分布、提高反應效率和延長催化劑壽命的目的。

現有技術中，發明專利CN 201310683291.4和CN 201310604127.X和CN201310411768.3以及CN 200380100785.X在HPPO裝置生產環氧丙烷的過程中，直接用循環冷卻水進行換熱，移走反應放出的熱量，存在循環冷卻水流速慢、總傳熱系數小、傳熱效果差、反應器內溫度難以控制、反應溫度不均勻，導致催化劑使用壽命短，環氧丙烷選擇性低等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中傳熱效果差、反應溫度不均勻、反應器內溫度難以控制的問題，提供一種新的HPPO裝置反應器工藝控制方法。該方法具有傳熱效果好、反應溫度均勻、反應器內溫度易控制的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種HPPO裝置反應器工藝控制方法，將甲醇溶劑、過氧化氫和丙烯原料送入一套含四臺串聯的波紋板式催化反應器中進行環氧化反應，采用TS-1型鈦硅型分子篩作為催化劑，前兩臺催化反應器用于反應初期，催化劑填充在兩塊傳熱波紋板組合形成的傳熱板組內部空隙通道內，過氧化氫與丙烯原料在此通道內流過生成環氧丙烷產品，同時產生反應熱，循環冷卻水在傳熱板組之間形成的空隙通道內流過，移走反應初期產生的反應熱；后兩臺催化反應器用于反應后期，循環冷卻水在兩塊傳熱波紋板組合形成的傳熱板組內部空隙通道內流過，移走反應后期產生的反應熱，催化劑填充在傳熱板組之間形成的空隙通道內，剩余過氧化氫和丙烯原料在此通道內流過與催化劑充分接觸，進一步發生反應生成環氧丙烷產品；設置循環泵將循環冷卻水強制循環以增加循環冷卻水流速，提高總傳熱系數，循環冷卻水供水管上設置溫度計，循環冷卻水回水管上設置調節閥，通過溫度計測量水溫，儀表聯鎖控制，改變調節閥開度以調整界外補充新鮮循環冷卻水的流量。

上述技術方案中，優選地，工藝物料與循環冷卻水在反應器內進行換熱的方式為并流或逆流。