一种用于制备烷基过氧化物的反应器及其应用制造技术

本公开涉及一种用于制备烷基过氧化物的反应器及其应用，该反应器(1)包括立式筒体(2)、气体分布器和导流筒(14)；导流筒上下贯通且沿轴向设置于立式筒体内；气体分布器具有分布于导流筒外侧或内侧的气体喷孔，用于与含氧气体气源连通以通过气体喷孔喷入含氧气体；立式筒体的侧壁设有液相产物出口(10)，顶部设有气体出口，底部设有原料液入口(5)、开工原料液入口(6)、急冷原料液入口(7)。本公开的反应器内部能够形成环流，在无需搅拌器的情况下，增加了流体的扰动程度、强化了气液接触，使整个反应器温度均一，有利于提高反应的选择性和转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备烷基过氧化物的反应器及其应用
本公开涉及烷基过氧化物制备
，具体地，涉及一种用于制备烷基过氧化物的反应器及其应用。
技术介绍
乙苯氢过氧化物可以通过乙苯和含氧气体反应来制备，其可与丙烯反应制得环氧丙烷，是现阶段环氧丙烷的主要生产方式。同时反应联产的苯乙烯也具有市场价值，能够产生经济效益。其中，过氧化反应器是整个生产流程的关键技术。工业上乙苯过氧化反应器主要为卧式鼓泡反应器。反应原料乙苯为侧进侧出，含氧气体为底进顶出。为了减轻返混，反应器设有挡板。美国专利US0066706、US4262143公开了一种采用径向折流板将反应器分隔成若干个区域的卧式反应器，壳牌公司的专利WO2006/024655、US20080221367、CN101022885A、CN200580028895则采用了轴向挡板。为了增加气体分布的均匀性，挡板之间的反应区一般都布置有进气分布器。尽管如此，气液接触不充分的问题仍然存在，而且为适应产能降低而减少进气量时，反应器内扰动不足，易产生局部热点。万华化学集团股份有限公司针对上述技术问题公开了一种卧式搅拌气升反应器CN107930555A，通过在卧式反应器隔室中设置导流筒和搅拌器，以改善反应器中气体分布均匀性，提高小气量时反应器的安全可靠性。虽然增加搅拌器能够改善气体分布问题，但搅拌器转动部件易出现故障。且该反应器依然存在流体流动效率低和气液传热传质不利的缺陷。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于制备烷基过氧化物的反应器及其应用，该装置能够增加气液湍动程度和混和效应，改进气体和温度分布均匀性，提高反应的转化率。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于制备烷基过氧化物的反应器，该反应器包括立式筒体、气体分布器和导流筒；所述导流筒上下贯通且沿轴向设置于所述立式筒体内；所述气体分布器具有分布于所述导流筒外侧或内侧的气体喷孔，用于与含氧气体气源连通以通过所述气体喷孔喷入含氧气体；所述立式筒体的侧壁设有液相产物出口。可选地，所述气体分布器包括含氧气体分布器和循环气体分布器；所述含氧气体分布器具有分布于所述导流筒外侧的含氧气体喷孔，所述循环气体分布器具有分布于所述导流筒外侧的循环气体喷孔；或者，所述含氧气体分布器具有分布于所述导流筒内侧的含氧气体喷孔，所述循环气体分布器具有分布于所述导流筒内侧的循环气体喷孔；所述含氧气体喷孔和所述循环气体喷孔的开孔方向各自向上；所述气体出口与所述循环气体分布器的入口连通。可选地，所述立式筒体的底部和顶部还分别设有原料液入口和气体出口；所述含氧气体分布器包括第一环形分布管，用于与所述含氧气体气源连通，所述含氧气体喷孔分布于所述第一环形分布管上；所述循环气体分布器包括第二环形分布管，所述第二环形分布管的入口与所述反应器的所述气体出口连通，所述循环气体喷孔分布于所述第二环形分布管上；所述第一环形分布管和所述第二环形分布管分别套设于所述导流筒下部的外侧，且所述第一环形分布管和所述第二环形分布管的轴向高度大于所述导流筒的底端的高度；所述第一环形分布管和所述第二环形分布管在水平截面上的投影不重合。可选地，所述含氧气体分布器具有多个绕所述导流筒的周向均匀分布的所述含氧气体喷孔，所述循环气体分布器具有多个绕所述导流筒的周向均匀分布的所述循环气体喷孔；所述含氧气体喷孔和所述循环气体喷孔的开孔总面积分别为第一和第二环形分布管径向截面总面积的1/8～1/4，所述含氧气体喷孔和所述循环气体喷孔的孔径各自独立地为5～10mm。可选地，所述导流筒与所述反应器同轴设置，且所述导流筒的轴向长度为所述反应器的轴向长度的20～90％，所述导流筒的当量直径为所述反应器的直径的10～80％.可选地，所述导流筒包括直管段以及连接于所述直管段的顶端和/或底端的扩径段，所述扩径段的直径沿导流筒由内至外的方向逐渐增大。可选地，所述扩径段的轴向长度为所述导流筒总长度的5～50％，所述扩径段的大端直径与小端直径的比值为1.1～2.0。可选地，所述立式筒体的内壁设有出口挡板，用于防止所述反应器内的气体从所述液相产物出口逸出。可选地，所述出口挡板包括横板和竖板，所述横板和所述竖板固定连接形成为L形，所述竖板的上沿的高度大于所述导流筒顶端的高度；所述横板外侧低内侧高且所述横板与反应器轴向的夹角为0～45°；所述横板的外侧与所述液相产物出口下方的筒体内壁固定连接，所述竖板与所述立式筒体的内壁相对间隔设置且覆盖所述液相产物出口，所述竖板的顶端形成有开槽。本公开第二方面提供本公开第一方面所述的反应器在制备烷基过氧化物中的应用。通过上述技术方案，本公开的反应器通过在立式筒体中设置导流筒和气体分布器，使导流筒内外两侧中设置气体分布器的一侧液体借助气体上浮带来的推动力上升、另一侧液体在两侧密度差作用下下降，流体在反应器内部形成环流，在无需搅拌器的情况下，增加了流体的扰动程度、强化了气液接触，使整个反应器温度均一，避免了卧式反应中可能存在的局部温度过高而加剧副反应的不利因素，有利于提高反应的选择性和转化率。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的一种具体实施方式的用于制备烷基过氧化物的反应器的结构示意图；图2是本公开的一种具体实施方式的用于制备烷基过氧化物的反应器的出口挡板的竖板结构示意图。附图标记说明1-反应器；2-立式筒体；3-上封头；4-下封头；5-原料液入口；6-开工原料液入口；7-急冷原料液入口；8-含氧气体入口；9-循环气体入口；10-液相产物出口；11-气体出口；12-含氧气体分布器；13-循环气体分布器；14-导流筒；15-出口挡板；16-温度测量口。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考图2的图面方向。“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。如图1所示，本公开第一方面提供一种用于制备烷基过氧化物的反应器，该反应器1包括立式筒体2、气体分布器和导流筒14；导流筒14上下贯通且沿轴向设置于立式筒体2内；气体分布器具有分布于导流筒14外侧或内侧的气体喷孔，用于与含氧气体气源连通以通过气体喷孔喷入含氧气体；立式筒体2的侧壁设有液相产物出口10。本公开的反应器通过在立式筒体中设置导流筒和气体分布器，使导流筒内外两侧中设置气体分布器的一侧液体借助气体上浮带来的推动力上升、另一侧液体在两侧密度差作用下下降，流体在反应器内部形成环流，在无需搅拌器的情况下，增加了流体的扰动程度、强化了气液接触，使整个反应器温度均一，有利于提高反应的转化率和选择性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备烷基过氧化物的反应器，其特征在于，该反应器(1)包括立式筒体(2)、气体分布器和导流筒(14)；所述导流筒(14)上下贯通且沿轴向设置于所述立式筒体(2)内；所述气体分布器具有分布于所述导流筒(14)外侧或内侧的气体喷孔，用于与含氧气体气源连通以通过所述气体喷孔喷入含氧气体；所述立式筒体(2)的侧壁设有液相产物出口(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制备烷基过氧化物的反应器，其特征在于，该反应器(1)包括立式筒体(2)、气体分布器和导流筒(14)；所述导流筒(14)上下贯通且沿轴向设置于所述立式筒体(2)内；所述气体分布器具有分布于所述导流筒(14)外侧或内侧的气体喷孔，用于与含氧气体气源连通以通过所述气体喷孔喷入含氧气体；所述立式筒体(2)的侧壁设有液相产物出口(10)。


2.根据权利要求1所述的反应器，其中，所述气体分布器包括含氧气体分布器(12)和循环气体分布器(13)；
所述含氧气体分布器(12)具有分布于所述导流筒(14)外侧的含氧气体喷孔，所述循环气体分布器(13)具有分布于所述导流筒(14)外侧的循环气体喷孔；或者，所述含氧气体分布器(12)具有分布于所述导流筒(14)内侧的含氧气体喷孔，所述循环气体分布器(13)具有分布于所述导流筒(14)内侧的循环气体喷孔；
所述含氧气体喷孔和所述循环气体喷孔的开孔方向各自向上；所述气体出口与所述循环气体分布器(13)的入口连通。


3.根据权利要求2所述的反应器，其中，所述立式筒体(2)的底部和顶部还分别设有原料液入口(5)和气体出口(11)；
所述含氧气体分布器(12)包括第一环形分布管，用于与所述含氧气体气源连通，所述含氧气体喷孔分布于所述第一环形分布管上；所述循环气体分布器(13)包括第二环形分布管，所述第二环形分布管的入口与所述反应器的所述气体出口(11)连通，所述循环气体喷孔分布于所述第二环形分布管上；所述第一环形分布管和所述第二环形分布管分别套设于所述导流筒(14)下部的外侧，且所述第一环形分布管和所述第二环形分布管的轴向高度大于所述导流筒(14)的底端的高度；所述第一环形分布管和所述第二环形分布管在水平截面上的投影不重合。


4.根据权利要求2所述的反应器，其中，所述含氧气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨照，徐垚，张建华，刘为钢，郭晓园，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11