[实用新型]一种双氧水法制环氧丙烷的反应设备

说明书

本公开涉及一种双氧水法制环氧丙烷的反应设备，所述反应设备包括混合乳化装置和板式反应器，混合乳化装置中设置有混合构件，可以将液态丙烯和双氧水混合为乳化液，从而提高双氧水转化率和环氧丙烷选择性。

技术领域

本公开涉及双氧水制备技术领域，具体地，涉及一种双氧水法制环氧丙烷的反应设备。

背景技术

环氧丙烷是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品，主要用于生产不饱和聚酯树脂、聚氨酯、表面活性剂、阻燃剂等。

目前环氧丙烷的生产工艺有氯醇法和共氧化法。氯醇法合成环氧丙烷时，设备腐蚀严重，消耗大量的氯气，产生大量的废水、废渣，对环境造成了极大污染，随着环境保护要求的日益提高，该工艺路线逐渐被催化氧化法取代。

共氧化法是通过有机过氧化氢和丙烯反应生成环氧丙烷和有机醇。该工艺虽然克服了氯醇法污染大、设备有腐蚀等缺点，但该工艺复杂、流程长、对设备要求高，投资费用高；并产生大量的联产品，联产品约为环氧丙烷的2.2倍。

以过氧化氢为氧化剂，甲醇为溶剂，通过钛硅分子筛为催化剂一步催化氧化合成环氧丙烷，是生产环氧丙烷的绿色新工艺。该过程具有条件温和，过程环境友好无污染等优点，符合绿色化学和原子经济发展理念的要求。该技术国外只有赢创集团和巴斯夫集团拥有成熟的工业化技术，国内只有中石化自主拥有该工程化技术，目前已建成投产了10万吨/年工业装置。

双氧水氧化过程中，由于反应热点等原因不可避免会生成一些副产物如甲酸、丙酮等，导致双氧水的有效转化率低，同时环氧丙烷选择性降低，其中双氧水的转化对装置的安全至关重要。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种双氧水法制环氧丙烷的反应设备。

为了实现上述目的，本公开提供一种双氧水法制环氧丙烷的反应设备，所述反应设备包括混合乳化装置和板式反应器；

所述混合乳化装置包括壳体、设置于壳体上的液态丙烯入口、双氧水入口和乳化液出口、以及设置于壳体中用于混合乳化来自液态丙烯入口的液态丙烯和来自双氧水入口的双氧水并将所得乳化液从乳化液出口排出的混合构件；

所述板式反应器包括外壳、以及设置于外壳中并将外壳的内部空间分隔为流体隔绝的冷却区和反应区的分隔板，所述外壳上设置有与所述反应区流体连通的反应原料入口和反应产物出口，所述反应原料入口与所述混合乳化装置的乳化液出口流体连通，所述外壳上还设置有与所述冷却区流体连通的冷却流体入口和冷却流体出口。

可选的，所述混合构件包括填充于所述壳体中的多孔材料层和穿过所述多孔材料层的乳化通道，所述乳化通道与所述乳化液出口流体连通；所述液态丙烯入口、双氧水入口中的一者与所述乳化通道不经多孔材料层直接流体连通，另一者通过所述多孔材料层与所述乳化通道流体连通；所述多孔材料层中的材料为氧化物、高分子有机物或金属粉末。

可选的，所述冷却区和反应区均为由多块所述分隔板所分隔的多个，相邻反应区之间由所述冷却区所隔开。

可选的，所述分隔板为波纹板、直板或弧形板，所述波纹板上波纹的形状为圆弧、椭圆弧或多边形褶皱。

可选的，相邻分隔板的间距范围为1-30mm，优选为2-8mm。

可选的，所述板式反应器为串联设置的多个；

相邻板式反应器的反应产物出口与反应原料入口之间通过所述混合乳化装置流体连通，和/或相邻板式反应器的反应产物出口与反应原料入口之间通过换热器流体连通。

本公开还提供采用所提供的反应设备进行合成环氧丙烷的工艺，包括：

将双氧水与甲醇的混合液和液态丙烯分别从混合乳化装置的双氧水入口和液态丙烯入口引入混合乳化装置中的混合构件进行混合乳化，得到乳化液；