[发明专利]HPPO装置反应器工艺控制方法

说明书

本发明涉及一种HPPO装置反应器工艺控制方法，主要解决现有技术中传热效果差、反应温度不均匀、反应器内温度难以控制的问题。本发明通过采用一种HPPO装置反应器工艺控制方法，采用4台串联波纹板式反应器，将循环冷却水强制循环以优化撤热并通过温度计和调节阀控制循环冷却水温度以均匀反应温度。由此，总传热系数K增加到2400～2800w/m²k，催化剂寿命延长到4.8～5.0年，环氧丙烷选择性提高到97.2～97.3％的技术方案较好地解决了上述问题，可用于HPPO装置中。

技术领域

本发明涉及一种HPPO装置反应器工艺控制方法。

背景技术

环氧丙烷是一种非常重要的有机化工原料，可用于生产多元醇、聚氨酯、非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等，广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。现有技术中的发明专利CN 201310683291.4制备环氧丙烷的方法，公开了反应原料进入工艺装置反应器中的每一个反应器与催化剂接触发生反应，生成环氧丙烷。每个反应器的产品物流可选择性地进入到后续分离工段和/或进入其余反应器中的至少一个。当工艺装置反应器内的催化剂失活后，可隔离出该反应器进行催化剂再生操作。CN201310604127.X一种波纹板式均温加氢反应器，该专利描述了若干个波纹板构成冷却介质夹层，夹层通过短管与联箱环管连接汇总后接通出入管口，波纹板夹层内用进出冷却介质以达到换热的效果。CN 201310411768.3生产环氧丙烷的方法，该方法涉及使用板式催化反应器生产环氧丙烷，该反应器内部以固定的间隔并列地排列多块传热板，相邻两块传热板的波形板凹面和凸面对置排列，形成一组传热板，该组传热板形成的内部空间作为催化剂填充空间，所述该组传热板与相邻的另一组传热板之间形成的空隙通道作为传热介质流通空间，且相邻两组传热板交错布置。由此，总传热系数K在1000～2000w/m²k之间，催化剂使用寿命3.9～4.1年之间。CN 200380100785.X板式催化反应器，该专利采用反应器内以规定间隔并列垂直排列多块传热板的方式，使相邻传热板的波形板凸面部与凹面部对置，由此实行高效率控制催化剂层内的温度分布、提高反应效率和延长催化剂寿命的目的。

现有技术中，发明专利CN 201310683291.4和CN 201310604127.X和CN201310411768.3以及CN 200380100785.X在HPPO装置生产环氧丙烷的过程中，直接用循环冷却水进行换热，移走反应放出的热量，存在循环冷却水流速慢、总传热系数小、传热效果差、反应器内温度难以控制、反应温度不均匀，导致催化剂使用寿命短，环氧丙烷选择性低等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中传热效果差、反应温度不均匀、反应器内温度难以控制的问题，提供一种新的HPPO装置反应器工艺控制方法。该方法具有传热效果好、反应温度均匀、反应器内温度易控制的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种HPPO装置反应器工艺控制方法，将甲醇溶剂、过氧化氢和丙烯原料送入一套含四台串联的波纹板式催化反应器中进行环氧化反应，采用TS-1型钛硅型分子筛作为催化剂，前两台催化反应器用于反应初期，催化剂填充在两块传热波纹板组合形成的传热板组内部空隙通道内，过氧化氢与丙烯原料在此通道内流过生成环氧丙烷产品，同时产生反应热，循环冷却水在传热板组之间形成的空隙通道内流过，移走反应初期产生的反应热；后两台催化反应器用于反应后期，循环冷却水在两块传热波纹板组合形成的传热板组内部空隙通道内流过，移走反应后期产生的反应热，催化剂填充在传热板组之间形成的空隙通道内，剩余过氧化氢和丙烯原料在此通道内流过与催化剂充分接触，进一步发生反应生成环氧丙烷产品；设置循环泵将循环冷却水强制循环以增加循环冷却水流速，提高总传热系数，循环冷却水供水管上设置温度计，循环冷却水回水管上设置调节阀，通过温度计测量水温，仪表联锁控制，改变调节阀开度以调整界外补充新鲜循环冷却水的流量。

上述技术方案中，优选地，工艺物料与循环冷却水在反应器内进行换热的方式为并流或逆流。