[实用新型]一种乙烯制备环氧乙烷的智能控制系统

说明书

本实用新型涉及一种乙烯制备环氧乙烷的智能控制系统，包括：氯醇化反应单元、氯醇化反应单元、皂化反应单元、分离纯化单元、微界面发生器和智能控制单元。本实用新型通过加装微界面发生器对氯气和乙烯进行处理，破碎氯气或乙烯使其形成微米尺度的微米级气泡，使氯气微米级气泡与水混合形成气液乳化物，乙烯微米级气泡与次氯酸混合形成气液乳化物，以增大气液两相的相界面积，提高氯气或乙烯的反应效率，提高氯气或乙烯利用率，降低环氧乙烷的生产成本，通过智能控制单元，工作人员可以通过移动设备随时了解由智能传感模块传回的各个数据的实时情况，并可通过改变预设值实现对整个反应器内温度和压强的精确控制，进一步提高反应效率。

技术领域

本实用新型涉及乙烯制备环氧乙烷技术领域，尤其涉及一种乙烯制备环氧乙烷的智能控制系统。

背景技术

环氧乙烷是一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品，是用途广泛的有机合成中间体，主要用于生产乙二醇和洗涤剂工业的乙氧基化物，其中大约3/4的环氧乙烷用于生产乙二醇，其特殊的三元环结构决定了环氧乙烷的特殊反应活性，由环氧乙烷衍生可得到一系列非常重要的精细化工产品，如其它醇类如聚乙二醇、二甘醇和三甘醇等、乙醇胺、乙二醇醚类、非离子表面活性剂、防冻剂、增塑剂、添加剂、溶剂、香料、高能燃料、推进剂等。另外由于环氧乙烷有广谱、高效、低温灭菌的特点,因此也用作熏蒸剂、杀虫剂、杀菌剂以及一次性医疗器械的消毒剂等，由于其广泛的用途，导致环氧乙烷市场需求旺盛。

环氧乙烷的主要生产方法有氯醇法和乙烯直接氧化法，其中，氯醇法最早制备环氧乙烷的工业方法，氯醇法中包括两部反应：

第一步是将乙烯和氯气通入水中，生成2-氯乙醇；

第二步是用碱(通常为石灰乳)与2-氯乙醇反应，生成环氧乙烷，乙烯经次氯酸化生成氯乙醇，然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品，再经分馏，制得环氧乙烷。

中国专利公开号：CN103896882A公开了一种采用氯醇法制备环氧乙烷的方法，乙烯和氯气为原料，主要工艺分为两步，第一步是氯气与水反应成次氯酸，摩尔比为1:1-2；次氯酸与乙烯反应摩尔比为1:0.5-1；生成氯乙醇；第二步氯乙醇经皂化生成环氧乙烷；氯醇法生产环氧乙烷的反应器有多种形式，最常驻机构用的为塔式，水和氯气从塔的底部进入，生成次氯酸；乙烯则在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，由塔顶溢出氯乙醇的水溶液，反应温度为10～50度，常压；皂化过程可在釜式或塔式反应器中进行，采用石灰乳做皂化剂，反应温度为100～102度，停留时间约三十分钟，可皂化完全；采用塔式反应器，兼作蒸馏塔用，氯乙醇溶液与石灰乳同时加入塔内，由塔顶蒸出轻组分环氧乙烷，塔釜排放含有有机物的氯化钙水溶液。由此可见，所述方法存在以下问题：

第一，所述方法中仅通过乙烯在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，气相组分乙烯进入反应器形成大气泡，然而由于气泡体积过大，无法与液相组分充分接触，降低了系统的反应效率。

第二，所述方法中乙烯与次氯酸反应速率降低，导致乙烯利用率降低，很大程度上造成原料的浪费，增加了环氧乙烷的生产成本，不符合现有的循环经济的要求。

第三，所述方法中无法根据反应系统的实时参数，自动优化并调控体系温度和压力，影响所述系统的反应效率。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种乙烯制备环氧乙烷的智能控制系统，用以克服现有技术中物料间混合不均匀产生副产物导致的系统反应效率低的问题。

本实用新型提供一种乙烯制备环氧乙烷的智能控制系统，包括：

次氯酸合成单元，用以为氯气和水提供反应场所；

氯醇化反应单元，与所述次氯酸合成单元相连；

皂化反应单元，与所述氯醇化反应单元相连；