[实用新型]一种筛板泡罩组合板式反应塔及生产环氧氯丙烷的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环氧氯丙烷及二氯丙醇生产领域，尤其是涉及一种用于环氧氯丙烷生产的筛板泡罩组合板式反应塔及生产环氧氯丙烷的装置。

背景技术

环氧氯丙烷（别名表氯醇），化学名为1-氯–2，3-环氧丙烷，分子式为C₃H₅OCl，沸点115.2℃，凝固点-57.2℃，是一种易挥发、不稳定的无色液体，微溶于水，能与多种有机溶剂混溶。

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，是丙烯衍生物中的一个大品种产品，主要用于合成甘油、环氧树脂、氯醇橡胶、硝化甘油炸药等，也可用作纤维素酯、树脂和纤维素醚的溶剂；还是生产表面活性剂、增塑剂、稳定剂、胶粘剂和离子交换树脂的主要原料。在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业也有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂等多种产品，以及用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

目前环氧氯丙烷的生产方法主要是丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法，此两种方法均为丙烯为原料，依赖石油能源的消费。随着石油能源的进一步价格上涨和资源短缺，丙烯的原料来源和价格均受市场的影响较大。由于国际上生物柴油的兴起，大量的副产甘油引发了甘油市场的过剩。而每生产10吨生物柴油约可产生1吨的副产物甘油。生物柴油副产的甘油市场供大于求，甘油法环氧氯丙烷成为新兴环氧氯丙烷生产技术近来被广泛关注。

二氯丙醇，含2，3-二氯-1-丙醇和1，3-二氯-2-丙醇两种同分异构体，分子式为C₃H₆Cl₂O，沸点174℃，无色液体微有氯仿气味，是环氧氯丙烷的生产中间产品。二氯丙醇经过与Ca(OH)₂，NaOH皂化反应后，二氯丙醇会环化生成最终产品环氧氯丙烷。

传统丙烯高温氯化法、乙酸丙烯酯法采用氯气、丙烯作为原料生产，甘油法环氧氯丙烷采用生物柴油副产甘油与无水氯化氢作为原料在氯化催化剂的作用下发生氯化反应，无水氯化氢的氯原子取代甘油上的两个羟基，反应生成二氯丙醇。与传统丙烯高温氯化法、乙酸丙烯酯法相比，具有绿色、可持续等工艺特点。

捷克化学和冶金生产联合体股份公司在专利CN1845888A中采用一步循环反应器或者级联1-5级的液体-气体型连续流动反应器反应，反应温度为70～140℃。

江苏工业学院在专利CN101007751A中采用管式反应器串联鼓泡釜式反应器进行甘油氯化反应，反应时间在6～16h，反应温度为80～140℃，反应物经过管式反应器、鼓泡反应器反应，反应生成的水与二氯丙醇、氯化氢从鼓泡塔顶蒸出。

德纳化工在专利CN10773851中的氯化反应采用釜与装有填料的喷淋反应塔串联进行，反应温度约110℃，填料的特征是喷淋反应塔填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、鞍形网、θ网、波纹网、波纹填料。

中国日用化学工业研究院在专利CN101182283A中采用甘油氯化氢喷射式反应器进行循环反应，喷射反应器的停留时间在4～20h。

比利时索尔维公司在专利CN1882522中采用搅拌反应釜串联反应器进行甘油氯化反应，反应时间保证在20h以内，反应温度在60～160℃，反应在阶式反应器、至少一个板式塔和至少一个泡罩塔，或者反应器的组合装置中进行，保证反应器内的反应馏分连续或者间歇性的采出。

上述实用新型中液体-气体型连续流动反应器、氯化氢喷射式反应器、管式反应器以及装有填料的喷淋反应器能够满足增加气体和液体充分接触的要求，但是较难满足反应停留时间长的特点。釜式反应器、鼓泡反应釜能够满足反应液停留时间长的特点，但是传统的搅拌器无法满足气体、液体多级接触的要求。

工业化应用中，管式反应器在工业装置中存在反应管道较长、控温方案特殊的特点，氯化氢喷射式环流反应器由于停留时间较短，仍需配套其他型式反应器保证反应物的停留时间。

捷克化学和冶金股份有限公司和索尔维在专利中未对甘油氯化反应器的流程和型式进行特别的说明，以上专利均未对甘油氯化反应器的流程和型式进行特别的说明。

甘油氯化反应存在三个特点，一个由于甘油与氯化氢的氯化反应为气、液反应，需要保证气体和液体的充分接触，二是由于甘油氯化反应停留时间较长，通常在在20h以内，因此需要考虑反应器的体积。三是由于甘油氯化要求的温度较高，通常大于60℃，但是优选温度通常大于100℃。高温下物料含有氯化氢、水，反应腐蚀性较强，选材方面需要注意防腐性要求。

实用新型内容