[發(fā)明專利]一種氯醇化反應(yīng)裝置及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011053198.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN114315518A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代俊明;楊冬梅;宴成強(qiáng);潘中霞;陳天圓;韓凱;楊建春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京諾維新材科技有限公司;諾維新材有限公司
• 主分類號(hào): C07C29/66
• 分類號(hào): C07C29/66;C07C31/36;C07D301/26;C07D303/04;B01J19/24
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;呂少楠

本發(fā)明公開一種氯醇化反應(yīng)裝置及其應(yīng)用。所述反應(yīng)裝置包括次氯酸反應(yīng)區(qū)域和氯醇化反應(yīng)區(qū)域，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域均包括氣相區(qū)，各氣相區(qū)彼此獨(dú)立，用于容納各反應(yīng)區(qū)域中未反應(yīng)的反應(yīng)氣體；其中，所述“彼此獨(dú)立”意指兩個(gè)氣相區(qū)內(nèi)的氣體各自獨(dú)立存在，彼此不相互接觸。通過設(shè)置彼此獨(dú)立的兩個(gè)氣相空間，避免了氯氣和烯烴直接氣相接觸而產(chǎn)生的副反應(yīng)，大大降低了低值氯化副產(chǎn)物的生成，降低了氯醇的原料單耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氯醇化反應(yīng)領(lǐng)域，具體涉及一種氯醇化反應(yīng)裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

氯醇化反應(yīng)是環(huán)氧烷烴重要的工業(yè)方法之一，比如氯氣和丙烯在水中接觸，氯氣和水生成的次氯酸同丙烯反應(yīng)生成氯丙醇，氯丙醇和氫氧化鈣接觸反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷(PO)。氯醇化反應(yīng)制備環(huán)氧烷烴的方法具有流程短、工藝成熟、生產(chǎn)安全、基建投資小等優(yōu)點(diǎn)。

丙烯氯醇化反應(yīng)過程中有主反應(yīng)同時(shí)存在副反應(yīng)，生成氯丙醇及二氯丙烷等副產(chǎn)物。

主反應(yīng)：

副反應(yīng)：

丙烯和次氯酸的反應(yīng)(方程式(2))迅速，同樣丙烯同游離氯氣也快速反應(yīng)(方程式(3))生成二氯丙烷副產(chǎn)物。工業(yè)上使用的氯醇化反應(yīng)器有單塔氯醇化反應(yīng)器、管式氯醇化反應(yīng)器、三塔串聯(lián)氯醇化反應(yīng)器、管塔結(jié)合式氯醇化反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器都存在同一個(gè)缺點(diǎn)：未溶解的氯氣和未反應(yīng)的烯烴擴(kuò)散到同一個(gè)氣相空間快速反應(yīng)生成副產(chǎn)物，比如氯醇化法制備環(huán)氧丙烷裝置，每噸環(huán)氧丙烷副產(chǎn)低價(jià)值溶劑二氯丙烷150-180kg。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種氯醇化反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置包括次氯酸反應(yīng)區(qū)域和氯醇化反應(yīng)區(qū)域，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域均包括氣相區(qū)，各氣相區(qū)彼此獨(dú)立，用于容納各反應(yīng)區(qū)域中未反應(yīng)的反應(yīng)氣體。

其中，所述“彼此獨(dú)立”意指兩個(gè)氣相區(qū)內(nèi)的氣體各自獨(dú)立存在，彼此不相互接觸。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，所述次氯酸反應(yīng)區(qū)域和氯醇化反應(yīng)區(qū)域還均包括溶液區(qū)，將次氯酸反應(yīng)區(qū)域的溶液區(qū)記為第一溶液區(qū)，將氯醇化反應(yīng)區(qū)域的溶液區(qū)記為第二溶液區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，各反應(yīng)區(qū)域中，氣相區(qū)位于溶液區(qū)之上。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，所述第一溶液區(qū)和第二溶液區(qū)相連通或不相連通，優(yōu)選相連通。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，對(duì)于實(shí)現(xiàn)連通的方式不做特別限定，例如通過管線連接次氯酸反應(yīng)區(qū)域和氯醇化反應(yīng)區(qū)域以實(shí)現(xiàn)溶液區(qū)的連通。

示例性地，可以在次氯酸反應(yīng)區(qū)域的底部和氯醇化反應(yīng)區(qū)域的底部設(shè)置第一連通管線，以實(shí)現(xiàn)第一溶液區(qū)和第二溶液區(qū)的連通。

優(yōu)選地，還可以在次氯酸反應(yīng)區(qū)域的中上部和氯醇化反應(yīng)區(qū)域的中上部設(shè)置第二連通管線，以實(shí)現(xiàn)第一溶液區(qū)和第二溶液區(qū)內(nèi)液體的循環(huán)。

優(yōu)選地，可以在任一連通管線上設(shè)置液體輸送設(shè)備，比如在第二連通管線上設(shè)置液體輸送設(shè)備。優(yōu)選地，所述液體輸送設(shè)備可以為泵。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，將次氯酸反應(yīng)區(qū)域的氣相區(qū)記為第一氣相區(qū)，將氯醇化反應(yīng)區(qū)域的氣相區(qū)記為第二氣相區(qū)，第一氣相區(qū)用于容納未反應(yīng)的氯氣，第二氣相區(qū)用于容納未反應(yīng)的烯烴。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，第一氣相區(qū)與第一溶液區(qū)、以及第二氣相區(qū)與第二溶液區(qū)相連，相連接處為溶液液面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，所述反應(yīng)裝置包括氯氣通入用管線，所述氯氣通入用管線的氣體出口設(shè)置在第一溶液區(qū)內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，所述反應(yīng)裝置還包括第一氣相管線，所述第一氣相管線與第一氣相區(qū)連接，用于未反應(yīng)氯氣的排出。