一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统和方法，主要解决现有技术存在工艺落后、处理范围小、操作费用高的问题。采用本发明专利技术所述的系统和方法，在5‑80万吨/年CHPPO装置中，设置“搅拌器‑第一聚集器‑第二聚集器”碱洗工艺并设定第一聚集器出料中油相、水相允许含1.0‑6.0wt％另一水相、油相；将含100‑5000mg/kg有机酸的异丙苯进行碱洗预处理，得到有机酸≤50mg/kg净化异丙苯，节省增压泵电耗6.3‑145.1千瓦，节约操作费用17.67‑25.43％，较好地解决了上述问题，可应用于CHPPO工业装置生产PO中。

【技术实现步骤摘要】
一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统和方法
本专利技术涉及环氧丙烷
，尤其是涉及一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统和方法。
技术介绍
环氧丙烷PO是丙烯的三大衍生物之一，也是一种重要的基础化工原料。大部分环氧丙烷用于生产聚醚多元醇，再与异氰酸酯反应合成聚氨酯，该聚氨酯广泛应用于汽车、建筑节能、冰箱冷柜、弹性体、胶黏剂及涂料等领域，因此PO具有很好的市场应用前景。环氧丙烷PO生产工艺技术较多，主要有以下三种：氯醇法、双氧水直接氧化HPPO法和间接共氧化法。其中氯醇法主要通过丙烯和氯气在水存在条件下转化成氯丙醇，然后氯丙醇与过量Ca(OH)2或NaOH发生淤浆皂化反应，脱去HCl得到环氧丙烷，该方法工艺简单，流程短，但生产过程消耗大量氯气，皂化时产生大量含氯污水和废渣，三废严重，环保处理费大。双氧水HPPO法主要通过H2O2直接氧化丙烯生成环氧丙烷PO，该方法工艺路线简单，但需要使用H2O2，由于H2O2价格比较高，加上运输不便，因此需要同时设置H2O2装置与其配套。间接共氧化法的主要代表为异丙苯共氧化CHPPO法，通过异丙苯和空气中的氧气反应生成过氧化氢异丙苯CHP，CHP再与丙烯环氧化反应生成环氧丙烷PO和α,α-二甲基苄醇DMBA，α,α-二甲基苄醇DMBA脱水生成α-甲基苯乙烯，α-甲基苯乙烯加氢生成异丙苯而循环使用。该方法生产过程中既克服了氯醇法设备材质要求高、环境污染严重的问题，又没有产生联产物而寻找其应用市场的问题，近年来已在多套工业化生产装置上得到应用。但日本住友化学公司拥有该生产技术的专利，我国进一步发展CHPPO生产环氧丙烷受到一定的限制，因此需要开发具有自主知识产权的CHPPO法制备环氧丙烷新工艺。在CHPPO法技术开发与生产环氧丙烷PO过程中，为了保证异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯CHP的反应能够更加迅速有效，需要将异丙苯原料进行预处理以脱除其中的有机酸杂质至50mg/kg以下。现有技术中的专利技术专利申请号为CN201910850055.4一种异丙苯氧化制备异丙苯氢过氧化物的方法，所述方法包括以下步骤：在α-甲基苯乙烯二聚体的存在下，异丙苯氧化制备异丙苯氢过氧化物。作为优选的方案，所述方法还可以在副产物抑制剂的存在下进行。当反应液中含有一定量的α-甲基苯乙烯二聚体时，异丙苯的转化率得到了提升，当同时加入α-甲基苯乙烯二聚体和副产物抑制剂后，可以在增加异丙苯转化率的同时有效降低甲基苯基酮的选择性。专利技术专利申请号为CN201910528251.X搅拌器，公开了一种搅拌器，包括容器座和容器，容器螺纹连接在容器座上，容器具有上开口和下开口，上开口设有容器盖，下开口与容器座螺纹连接，下开口设有容器底，下开口与容器底之间设有密封垫，容器座内设有马达、水箱和水泵，容器底的上方设有搅拌刀，搅拌刀连接有搅拌轴，容器底的中心向上凸起形成固定座，用于搅拌的搅拌轴贯穿容器底后连接马达，搅拌轴外套接有轴承，轴承外套接有导热套，导热套过盈配合在固定座内，导热套内设有环形腔，固定座的侧壁设有进水孔，进水孔与环形腔之间设有单向阀，水泵连通有抽水管和进水管，抽水管与水箱连通，进水管与环形腔连通，进水管上设有单向阀，从而使搅拌器可以连续工作，实用性强。专利技术专利申请号为CN201110445155.2一种自尾气中回收乙烯气的方法及其水碱洗塔，公开了一种自尾气中回收乙烯气的方法，是来自缓冲槽(1)的尾气由气体进口(14)进入下段，与水完成交换吸收后经旁路气管(8)进入中段，在该段与浓度1-3％碱液完成交换吸收后经旁路气管(9)进入上段，与水再次交换吸收，净化后自气体出口(15)送气柜(7)；来自水循环槽(3)的水首先由水进口(16)进入上段，完成交换吸收后经旁路水管(10)进入下段，完成交换吸收后自水出口(17)返回水循环槽(3)；来自碱液循环槽(5)的浓度1-3％碱液自碱液进口(18)进入中段，完成交换吸收后自碱液出口(19)返回碱液循环槽(5)；本方法可将乙烯气含量自89.5％提高到96.43％，VAC的含量由9.49％下降到2.57％。现有技术中的专利技术专利申请号为CN201910850055.4一种异丙苯氧化制备异丙苯氢过氧化物的方法，仅仅公开了制造过氧化氢异丙苯的技术方案，没有涉及对CHPPO装置异丙苯原料进行预处理以脱除其中有机酸杂质的技术方法。专利技术专利申请号为CN201910528251.X搅拌器，仅仅公开了单台设备的运行功能，没有涉及连接整体工艺流程以预处理CHPPO装置异丙苯原料碱洗脱除中有机酸杂质的技术步骤。专利技术专利申请号为CN201110445155.2一种自尾气中回收乙烯气的方法及其水碱洗塔，仅仅公开了采用设备工程投资大、操作运行费用高的碱洗塔/水洗塔进行预处理乙烯气的技术手段，且净化处理范围仅仅为200-1000mg/kg。因此现有技术在CHPPO装置预处理含酸异丙苯原料过程中，存在工艺水平落后、净化处理范围小、操作运行费用高的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统和方法，以此进一步提升工艺技术水平、扩大净化处理范围、降低操作运行费用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术第一个方面提供一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，包括搅拌器、第一聚集器和第二聚集器；其中，搅拌器的顶部设有含酸异丙苯和新鲜碱液的进料管，底部设有出料管与第一聚集器连通；第一聚集器的顶部设有油相出料管，底部设有水相出料管；油相出料管和水相出料管均与第二聚集器连通；第二聚集器设置有净化异丙苯出料管路和废碱液出料管路；上述出料管、油相出料管和水相出料管上分别设有搅拌器釜液泵、油相增压泵和水相增压泵。进一步地，上述搅拌器内设置的搅拌叶轮结构型式为推进式叶轮、圆盘式叶轮、折叶桨式叶轮、斜叶涡轮、长薄叶螺旋桨、开式直叶涡轮、盘式直叶涡轮、后弯式叶轮、板框桨叶轮中的一种。进一步地，上述第一聚集器内含有三层特殊材料，依次由亲油疏水、疏油亲水、亲油疏水的材料组成，其中亲油疏水材料为玻璃纤维、PET中空纤维、PP中空纤维、吸油棉纤维中的一种材料；疏油亲水材料为改性纤维、复合纤维、TiO2纳米纤维、脱脂棉纤维中的一种材料。进一步地，上述第二聚集器内含有三层特殊材料，依次由亲油疏水、疏油亲水、亲油疏水的材料组成，其中亲油疏水材料为玻璃纤维、PET中空纤维、PP中空纤维、吸油棉纤维中的一种材料；疏油亲水材料为改性纤维、复合纤维、TiO2纳米纤维、脱脂棉纤维中的一种材料。本专利技术第二个方面提供采用上述系统的CHPPO装置异丙苯原料预处理的方法，在公称能力为5-80万吨/年大规模商业化CHPPO工业生产装置中，包括如下工艺流程：a)来自界外含有机酸杂质的含酸异丙苯进入搅拌器，来自界外的新鲜碱液也进入搅拌器，在搅拌器内，含酸异丙苯与新鲜碱液进行流动分割、液滴分散、液液接触、轴向混合、径向混合、掺混扩散、油水合并，含有机酸杂质的含酸异丙苯中有机酸杂质与新鲜碱液发生中和反应而脱除；b)搅拌器流出的搅拌器出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，其特征在于，包括搅拌器(A)、第一聚集器(C)和第二聚集器(F)；/n其中，所述搅拌器(A)的顶部设有含酸异丙苯(11)和新鲜碱液(21)的进料管，底部设有出料管与所述第一聚集器(C)连通；/n所述第一聚集器(C)的顶部设有油相出料管，底部设有水相出料管；所述油相出料管和水相出料管均与所述第二聚集器(F)连通；/n所述第二聚集器(F)设置有净化异丙苯(14)出料管路和废碱液(23)出料管路；/n所述出料管、油相出料管和水相出料管上分别设有搅拌器釜液泵(B)、油相增压泵(D)和水相增压泵(E)。/n

【技术特征摘要】
1.一种CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，其特征在于，包括搅拌器(A)、第一聚集器(C)和第二聚集器(F)；
其中，所述搅拌器(A)的顶部设有含酸异丙苯(11)和新鲜碱液(21)的进料管，底部设有出料管与所述第一聚集器(C)连通；
所述第一聚集器(C)的顶部设有油相出料管，底部设有水相出料管；所述油相出料管和水相出料管均与所述第二聚集器(F)连通；
所述第二聚集器(F)设置有净化异丙苯(14)出料管路和废碱液(23)出料管路；
所述出料管、油相出料管和水相出料管上分别设有搅拌器釜液泵(B)、油相增压泵(D)和水相增压泵(E)。


2.根据权利要求1所述的CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，其特征在于，所述搅拌器(A)内设置的搅拌叶轮结构型式为推进式叶轮、圆盘式叶轮、折叶桨式叶轮、斜叶涡轮、长薄叶螺旋桨、开式直叶涡轮、盘式直叶涡轮、后弯式叶轮、板框桨叶轮中的一种。


3.根据权利要求1所述的CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，其特征在于，所述第一聚集器(C)内含有三层特殊材料，依次由亲油疏水、疏油亲水、亲油疏水的材料组成，其中所述亲油疏水材料为玻璃纤维、PET中空纤维、PP中空纤维、吸油棉纤维中的一种材料；所述疏油亲水材料为改性纤维、复合纤维、TiO2纳米纤维、脱脂棉纤维中的一种材料。


4.根据权利要求1所述的CHPPO装置异丙苯原料预处理的系统，其特征在于，所述第二聚集器(F)内含有三层特殊材料，依次由亲油疏水、疏油亲水、亲油疏水的材料组成，其中所述亲油疏水材料为玻璃纤维、PET中空纤维、PP中空纤维、吸油棉纤维中的一种材料；所述疏油亲水材料为改性纤维、复合纤维、TiO2纳米纤维、脱脂棉纤维中的一种材料。


5.一种采用如权利要求1-4所述系统的CHPPO装置异丙苯原料预处理的方法，其特征在于，在公称能力为5-80万吨/年大规模商业化CHPPO工业生产装置中，包括如下工艺流程：
a)来自界外含有机酸杂质的含酸异丙苯(11)进入搅拌器(A)，来自界外的新鲜碱液(21)也进入所述搅拌器(A)；在所述搅拌器(A)内，所述含酸异丙苯(11)与新鲜碱液(21)进行流动分割、液滴分散、液液接触、轴向混合、径向混合、掺混扩散、油水合并，所述含有机酸杂质的含酸异丙苯(11)中有机酸杂质与所述新鲜碱液(21)发生中和反应而脱除；
b)所述搅拌器(A)流出的搅拌器出料(12)经搅拌器釜液泵(B)增压后进入含三层特殊材料的第一聚集器(C)内；在第一聚集器(C)中利用亲油疏水材料的特性将微小油滴颗粒进行聚集形成连续的油相，同时利用疏油亲水材料的特性将微小水滴颗粒进行聚集形成连续的水相，从而实现第一次油水分层分离；第一聚集器(C)流出的一聚油相(13)允许含少量水相，第一聚集器(C)流出的一聚水相(22)也允许含少量油相；
c)所述第一聚集器(C)流出的一聚油相(13)经油相增压泵(D)增压后进入所述第二聚集器(F)；所述第一聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：余超，孙丽丽，李蓥菡，何琨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化上海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11