[实用新型]高效HPPO装置反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效HPPO装置反应器。

背景技术

环氧丙烷是丙烯的第三大衍生物，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的大宗有机化工产品，大量用于聚氨酯塑料、不饱和树脂和表面活性剂的生产，年需求增长速度超过10％以上。双氧水法制环氧丙烷工艺属于近年来国际上刚刚进入工业化应用的节能、环保型工艺技术，也是国家重点发展的生产环氧丙烷新工艺。双氧水与丙烯在催化剂作用下的环氧化反应是环氧丙烷生产过程中的核心工艺，目前该反应是在列管内装填钛硅分子筛催化剂的列管式固定床反应器中进行。

CN 201510555379.7一种新型板式轴向反应器，公开了一种体积小、催化剂装卸方便、结构灵活、可进行多段反应等优点的板式轴向反应器。其特征在于，所述的换热板对束由多组子换热板对束组成，每组子换热板对束一端通过换热介质分配支管和对应的换热介质分配总管连接换热介质进口，另一端通过换热介质收集支管和对应的换热介质收集总管连接换热介质出口。此外，所述换热板对束在反应器轴向上可分为多段，各段换热板对束的换热板对数量、间距和形状相互独立且可调节，用以装填不同催化剂，实现单台反应器内多个反应串联。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，总传热系数在1000～2000w/m²k之间，催化剂使用寿命在3.9～4.1年之间。CN 200380100785.X板式催化反应器，涉及一种新型板式催化反应器，通过高效率地控制催化剂层内的温度分布，提供可期待提高反应效果及延长催化剂寿命的板式催化反应器。其特征在于是2块波形板接合的形状，使有多个载热体流路的一对传热板，呈多对排列且使相邻的传热板的波形板凸面部与凹面部对置，形成催化剂层，尤其是通过改变赋形为圆弧或椭圆弧的波形板的形状，从对催化剂层供给的反应原料气的入口朝出口使催化剂层的厚度增大。

现有技术中，CN 201510555379.7和CN 201310411768.3以及CN 200380100785.X在HPPO装置进行环氧化反应的过程中，反应器采用圆弧或椭圆弧波形板或多边形板的结构，虽然比圆列管式反应器有所进步，但是仍然存在化学反应过程中传热效果差、总传热系数小、传热面积大、设备投资高、催化剂局部容易过热而发生“飞温”现象，导致催化剂使用寿命短等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中传热效果差、催化剂使用寿命短的问题，提供一种新的高效HPPO装置反应器。该反应器具有传热效果好、催化剂使用寿命长的优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种高效HPPO装置反应器，所述反应器包括反应器筒体(1)、上封头(2)、下封头(3)、中心筒(9)、反应器筒体(1)与中心筒(9)之间填充材料空间(10)、工艺物料进口(6)、工艺物料出口(7)、循环冷却水进口(4)、循环冷却水出口(5)，其中：中心筒(9)两端分别与工艺物料进口(6)、工艺物料出口(7)相连，中心筒(9)内设有换热片组(8)，波纹板组(8)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，中心筒(9)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。

上述技术方案中，优选地，工艺物料进口(6)与中心筒(9)顶部或底部相连，工艺物料出口(7)与中心筒(9)对应的底部或顶部相连。

上述技术方案中，优选地，循环冷却水进口(4)与下封头(3)一端相连，下封头(3)另一端与反应器筒体(1)底部相连，循环冷却水出口(5)与上封头(2)一端相连，上封头(2)另一端与反应器筒体(1)顶部相连。

上述技术方案中，优选地，一组波纹传热板组组成的两块波纹传热板之间的间距小于该组波纹传热板组与相邻的另一组波纹传热板组之间的间距。

上述技术方案中，优选地，填充材料空间(10)与反应器筒体(1)的体积比为1：1.2～2.8。

上述技术方案中，优选地，波纹板组(8)与中心筒(9)的高度比为1：1.0～1.6。

上述技术方案中，优选地，中心筒(9)与反应器筒体(1)的高度比为1：1.4～2.0。