[发明专利]高效HPPO装置反应器设备

说明书

本发明涉及一种高效HPPO装置反应器设备，主要解决现有技术中催化剂装填增量较小、环氧丙烷选择性较低、物耗较高的问题。本发明通过采用一种高效HPPO装置反应器设备，反应器内部的传热板组由固定间隔排列的多块波纹板组成，且相邻2块波纹板凸面部与凹面部对置排列，组成1组传热板组，以此类推，形成多组传热板组，且相邻2组传热板组交替错落布置，每组传热板组形成的内部空间作为循环冷却水流通空间，相邻2组传热板组之间形成的空间作为催化剂的填充空间和工艺物料的流通空间的技术方案较好地解决了上述问题，可用HPPO装置中。

技术领域

本发明涉及一种高效HPPO装置反应器设备。

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。现有技术在过氧化氢路线生产环氧丙烷(HPPO)法的反应过程中，普遍采用装有钛硅分子筛催化剂的列管式固定床反应器。CN 200380100785.X板式催化反应器，公开了在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，由此实现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。CN201310683291.4制备环氧丙烷的方法，公开了一种将n个反应器串联的制备环氧丙烷的方法，环氧丙烷选择性在96.4～97.0％左右，环氧丙烷产品纯度达99.95％以上。CN201510534341.1一种新型径向板式反应器，公开了反应器的换热板对束由多对换热板对呈扇形结构排布形成圆柱体状，以适应不同反应热量或反应器直径，由此来提高传热效率和反应选择性。CN 201320751690.5一种波纹板式均温加氢反应器，公开了若干个波纹板构成冷却介质夹层分别通过若干短管与联箱环管连接汇总后接通出入管口，波纹板夹层内用来走冷却介质以达到换热的效果。

现有技术中，CN 200380100785.X和CN 201310683291.4以及CN 201510534341.1虽然改进了列管式固定床反应器的结构，但是仍然存在传热效果差、环氧化反应效率低、环氧丙烷选择性也低等问题。CN 201320751690.5虽然采用波纹板夹层内用来走冷却介质以达到换热的效果，但是仅仅应用于加氢反应过程，而且催化剂装填量也仅仅增加10～20％左右，存在设备结构复杂、工程投资高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中催化剂装填增量较小、环氧丙烷选择性较低、物耗较高的问题，提供一种新的高效HPPO装置反应器设备。该设备具有催化剂装填增量较大、环氧丙烷选择性较高、物耗较低的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种高效HPPO装置反应器设备，包括反应器外壳(1)、波纹板组(2)、循环冷却水进料分配盘(3)、循环冷却水进料分配总管(4)、循环冷却水出料收集盘(5)、循环冷却水出料收集总管(6)、工艺物料进口(7)和工艺物料出口(8)、循环冷却水进料口(9)和循环冷却水出料口(10)以及放净口(11)、手孔或人孔(12)，反应器上设置的循环冷却水进料分配盘(3)联通到循环冷却水进料分配总管(4)，再接通到循环冷却水进料口(9)，循环冷却水出料收集盘(5)联通到循环冷却水出料收集总管(6)，再接通循环冷却水出料口(10)；反应器内部的波纹板组(2)由固定间隔排列的多块波纹板组成，且相邻两块波纹板凸面部与凹面部对置排列，组成一组传热板组，反应器内部布置多组所述传热板组，且相邻两组传热板组交替错落布置，每组传热板组形成的内部空间作为循环冷却水流通空间，相邻两组传热板组之间形成的空间作为催化剂的填充空间和工艺物料的流通空间。

上述技术方案中，优选地，甲醇、丙烯、过氧化氢物料在所述反应器内发生环氧化反应，环氧化反应的工艺参数如下：反应温度为30～95℃，反应表压为1.5～5.5MPa，丙烯重量空速0.5～8.0h^-1，甲醇/过氧化氢摩尔比为4～18：1，丙烯/过氧化氢摩尔比为1.2～ 10：1，催化剂为TS-1钛硅分子筛，钛硅比为SiO₂：TiO₂＝10～200：1。