[發明專利]高效HPPO裝置反應器設備

有效

• 申請號: 201710648826.2
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107376792B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 張斌;孫麗麗;葉志一;白玫;李真澤;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: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C07D301/08;C07D303/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

本發明涉及一種高效HPPO裝置反應器設備，主要解決現有技術中催化劑裝填增量較小、環氧丙烷選擇性較低、物耗較高的問題。本發明通過采用一種高效HPPO裝置反應器設備，反應器內部的傳熱板組由固定間隔排列的多塊波紋板組成，且相鄰2塊波紋板凸面部與凹面部對置排列，組成1組傳熱板組，以此類推，形成多組傳熱板組，且相鄰2組傳熱板組交替錯落布置，每組傳熱板組形成的內部空間作為循環冷卻水流通空間，相鄰2組傳熱板組之間形成的空間作為催化劑的填充空間和工藝物料的流通空間的技術方案較好地解決了上述問題，可用HPPO裝置中。

技術領域

本發明涉及一種高效HPPO裝置反應器設備。

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。現有技術在過氧化氫路線生產環氧丙烷(HPPO)法的反應過程中，普遍采用裝有鈦硅分子篩催化劑的列管式固定床反應器。CN 200380100785.X板式催化反應器，公開了在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，由此實現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。CN201310683291.4制備環氧丙烷的方法，公開了一種將n個反應器串聯的制備環氧丙烷的方法，環氧丙烷選擇性在96.4～97.0％左右，環氧丙烷產品純度達99.95％以上。CN201510534341.1一種新型徑向板式反應器，公開了反應器的換熱板對束由多對換熱板對呈扇形結構排布形成圓柱體狀，以適應不同反應熱量或反應器直徑，由此來提高傳熱效率和反應選擇性。CN 201320751690.5一種波紋板式均溫加氫反應器，公開了若干個波紋板構成冷卻介質夾層分別通過若干短管與聯箱環管連接匯總后接通出入管口，波紋板夾層內用來走冷卻介質以達到換熱的效果。

現有技術中，CN 200380100785.X和CN 201310683291.4以及CN 201510534341.1雖然改進了列管式固定床反應器的結構，但是仍然存在傳熱效果差、環氧化反應效率低、環氧丙烷選擇性也低等問題。CN 201320751690.5雖然采用波紋板夾層內用來走冷卻介質以達到換熱的效果，但是僅僅應用于加氫反應過程，而且催化劑裝填量也僅僅增加10～20％左右，存在設備結構復雜、工程投資高等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中催化劑裝填增量較小、環氧丙烷選擇性較低、物耗較高的問題，提供一種新的高效HPPO裝置反應器設備。該設備具有催化劑裝填增量較大、環氧丙烷選擇性較高、物耗較低的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種高效HPPO裝置反應器設備，包括反應器外殼(1)、波紋板組(2)、循環冷卻水進料分配盤(3)、循環冷卻水進料分配總管(4)、循環冷卻水出料收集盤(5)、循環冷卻水出料收集總管(6)、工藝物料進口(7)和工藝物料出口(8)、循環冷卻水進料口(9)和循環冷卻水出料口(10)以及放凈口(11)、手孔或人孔(12)，反應器上設置的循環冷卻水進料分配盤(3)聯通到循環冷卻水進料分配總管(4)，再接通到循環冷卻水進料口(9)，循環冷卻水出料收集盤(5)聯通到循環冷卻水出料收集總管(6)，再接通循環冷卻水出料口(10)；反應器內部的波紋板組(2)由固定間隔排列的多塊波紋板組成，且相鄰兩塊波紋板凸面部與凹面部對置排列，組成一組傳熱板組，反應器內部布置多組所述傳熱板組，且相鄰兩組傳熱板組交替錯落布置，每組傳熱板組形成的內部空間作為循環冷卻水流通空間，相鄰兩組傳熱板組之間形成的空間作為催化劑的填充空間和工藝物料的流通空間。

上述技術方案中，優選地，甲醇、丙烯、過氧化氫物料在所述反應器內發生環氧化反應，環氧化反應的工藝參數如下：反應溫度為30～95℃，反應表壓為1.5～5.5MPa，丙烯重量空速0.5～8.0h^-1，甲醇/過氧化氫摩爾比為4～18：1，丙烯/過氧化氫摩爾比為1.2～ 10：1，催化劑為TS-1鈦硅分子篩，鈦硅比為SiO₂：TiO₂＝10～200：1。