[实用新型]氯醇法生产环氧丙烷的四级氯醇反应器

说明书

本实用新型属于反应器领域，涉及氯醇法生产环氧丙烷的氯醇反应器。

国内环氧丙烷生产用氯醇反应器(氯水和C₃H₆反应得到氯丙醇，同时有付产物二氯丙烷产生)结构差异甚大，其结构不断改进，以求提高收率，降低付产二氯丙烷(DCP)，提高氯丙醇(PCH)浓度，降低下一步皂化工艺中的蒸汽消耗和系统动力消耗。提高氯丙醇收率，主要解决氯气的次氯酸化和降低付产二氯丙烷的浓度。实践证明，在氯丙醇水溶液中含有二氯丙烷0.4％时呈油状，促使付产二氯丙烷反应，大大降低了氯丙醇的收率。目前，国内采用的是一级反应，氯气与水经过预溶氯器后由泵进入塔体，在塔体内反应兼汽液分离。一级反应，收率低，在93％左右，预溶氯器中的液体由泵强制循环，消耗大量动力。

本实用新型的目的是改进氯醇反应器的结构，不用外部动力，降低能量消耗，不断排出付产二氯丙烷，提高氯丙醇的收率。主要是使氯醇反应器具有四级反应。

本实用新型氯醇法生产环氧丙烷的四级氯醇反应器，包括反应段，其特征在于反应段为反应塔，在汽液分离罐的底部分别连通反应塔和一循环管，循环管的另一端与反应塔的进气口端连通，循环管上有进气口和进水口，汽液分离罐顶部有出气口。

上述循环管上最好加预溶氯器，以使氯气与水充分接触，生成次氯酸。预溶氯器连通在循环管上，进气(氯气)口设在预溶氯器上。

在上述汽液分离罐内有四块溢流板，把汽液分离罐的下半部分成五部分，四块溢流板的高度逐渐有所降低，前四部分各对应一级反应塔和循环管(或预溶氯器)，只在第一级预溶氯器的循环管上有进水口，第五部分为产品部分，对应有产品出口。这样，本实用新型的反应器具有四级反应。

预溶氯器设置在循环管路上，水与氯气在预溶氯器内充分接触生成次氯酸，提高氯丙醇的收率。循环管内的氯水比重远远大于丙烯和水混合相的比重，形成液相自然循环，在保证溶氯量的前提下，减少了工艺水的耗量，有效地提高了氯丙醇的浓度。

反应塔的进气口和预溶氯器的进气口上都有分布盘。

下面结合实施例附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1汽液分离罐2溢流板3预溶氯器4循环管5分布盘6反应管7丙烯进口8氯气进口9氯丙醇出口10出气口11进水口

该结构为四级氯醇反应器。汽液分离罐1内由四块溢流板2把汽液分离罐的下半部分分成五部分，四块溢流板的高度逐渐有所降低(相差6毫米)，便于液体向下一级流动。前四部分的每一部分各对应一级反应器，第五部分为产品部分，对应有产品氯丙醇出口9。每一级反应器包括反应塔6和预溶氯器3，反应塔6与汽液分离罐的底部连通，反应塔底端是丙烯进口7，预溶氯器上有氯气进口8，循环管4一端与汽液分离罐连通，一端与反应管的底部连通，第一级预溶氯器的循环管上有进水口11，不断进水，氯气进口与丙烯进口上都带有分布盘5。汽液分离罐1上半部分是相通的整体空间，付产二氯丙烷气由大量的未反应的循环气体丙烯从出气口10排出。

水与氯气在预溶氯器3内充分接触生成次氯酸，在反应塔内与丙烯反应，由于循环管内的氯水比重大于丙烯与水等混合相的比重，形成自然循环。在汽液分离罐内，付产二氯丙烷气经出口被循环气体(丙烯)带出，因而每一级反应都保持了氯丙醇中的二氯丙烷含量较低，从而降低了付产，提高了氯丙醇的浓度。从一级到四级，氯丙醇的浓度逐级提高。整套装置为连续反应。

反应器级数与付产二氯丙烷(DCP)的相关表如下：反应器级数           1级         2级        3级        4级付产DCP量            20％        15％       13％       12％

完成上述工艺的一些技术参数是：

进水温度40～43℃，氯气与丙烯的进料摩尔比为1∶1.3，丙烯浓度为85％，氯气浓度大于95％，汽液分离罐压力小于1200毫米H₂O，氯丙醇排出温度65～70℃，排气中丙烯含量58％。

本实用新型的优点：

1、预溶氯器充分溶解氯气生成次氯酸。预溶氯器设在循环管上，有利于溶氯液体的自然循环，省去外加动力，而且在保证溶氯量的前提下，有效地提高了氯丙醇的浓度。

2、经过四级反应，氯丙醇浓度逐级提高，各级付产物被大量循环气体带出，保持了氯丙醇中的二氯丙烷含量低，从而降低了付产二氯丙烷。氯丙醇的收率达到98％以上。

3、节能效果明显：一级反应器为了减少付产二氯丙烷，氯丙醇的浓度控制在3.0～3.5％。四级反应器因付产低，氯丙醇的浓度可提高到4.5～5.0％，在皂化反应中耗蒸汽量降低20～30％；自然循环比强制循环每吨产品节约用电100度。