[发明专利]一种制备环氧丙烷的装置及方法

权利要求书

1.一种制备环氧丙烷的装置，其特征在于，依次包括鼓泡塔浆态床反应器、沉降分离单元、搅拌槽浆态床反应器，鼓泡塔浆态床反应器底部设有甲醇/过氧化氢加入口和丙烯加入口B，顶部设有催化剂加入口C和丙烯出口E，所述丙烯出口E连通搅拌槽浆态床反应器底部丙烯加入口K；鼓泡塔浆态床反应器中上部的悬浮浆液出口连接沉降分离单元；沉降分离单元底部浓缩浆液出口连通鼓泡塔浆态床反应器底部；沉降分离单元中部的清液出口连通搅拌槽浆态床反应器底部清液加入口H；搅拌槽浆态床反应器顶部设有丙烯出口L和催化剂加入口I；

还包括搅拌槽浆态床反应器Ⅱ，所述丙烯出口E、丙烯加入口K、搅拌槽浆态床反应器Ⅱ底部丙烯加入口相互连通；清液出口、清液加入口H、搅拌槽浆态床反应器Ⅱ底部清液加入口相互连通；搅拌槽浆态床反应器Ⅱ顶部设有丙烯出口和催化剂加入口；

搅拌槽浆态床反应器内部设有金属膜分离过滤器J；

搅拌槽浆态床反应器Ⅱ内部设有金属膜分离过滤器。

2.一种制备环氧丙烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在鼓泡塔浆态床反应器内，以甲醇作为溶剂，钛硅分子筛为催化剂，丙烯和过氧化氢进行环氧化反应，反应的程度使过氧化氢的转化率≥80％；未反应的丙烯进入后一工序的搅拌槽浆态床反应器内继续参与环氧化反应；

(2)在鼓泡塔浆态床反应器反应后的悬浮浆液进入沉降分离单元，经沉降分离得到含催化剂的浓缩浆液和上层清液；上层清液进入后一工序的搅拌槽浆态床反应器内继续进行环氧化反应；

(3)在钛硅分子筛催化剂的催化作用下，自鼓泡塔浆态床反应器而来的丙烯和自沉降分离单元而来的上层清液在搅拌槽浆态床反应器内继续进行环氧化反应，反应的程度使过氧化氢的转化率≥99％；

(4)在搅拌槽浆态床反应器内反应后的液相产物通过金属膜过滤器进行过滤，而过滤出的清液进入后续分离工序；搅拌槽浆态床反应器内未反应的丙烯及反应后生成的气相产物也进入后续分离工艺；

鼓泡塔浆态床反应器和搅拌槽浆态床反应器内反应温度30～90℃，反应压力0.1～0.6MPa。

3.根据权利要求2所述的制备环氧丙烷的方法，其特征在于，所述搅拌槽浆态床反应器和搅拌槽浆态床反应器Ⅱ交替反应、排液。

4.根据权利要求2所述的制备环氧丙烷的方法，其特征在于，丙烯、过氧化氢和溶剂甲醇的摩尔比为(1.5～5)：1：(2～6)。

5.根据权利要求2所述的制备环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的沉降分离单元中沉降分离得到含催化剂的浓缩浆液返回鼓泡塔浆态床反应器内重新参与反应。

6.根据权利要求2所述的制备环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的搅拌槽浆态床反应器内反应后的液相产物通过金属膜过滤器进行过滤，被金属膜截留的催化剂留在反应器内继续参与反应。

7.根据权利要求2所述的制备环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的分离工序分离后的丙烯和甲醇可以循环利用。