本申请涉及一种环氧丙烷的制备装置及其制备方法，其包括控制器以及多台串联设置的反应器，所述反应器的一端设置有反应物进口，另一端设置有反应物出口，所述反应器内部与所述反应物进口连通的一端设置为进口壳端，与所述反应物出口连通的一端设置为出口壳端，其特征在于：所述进口壳端与所述出口壳端之间设置有降温室，所述进口壳端与所述出口壳端通过穿过所述降温室的若干反应管连通，所述反应管内表面上设置有催化剂放置模块，所述降温室的内壁上沿长度方向设置有用于支撑所述反应管的导流板，所述导流板通过可移动的连接机构与所述降温室的内壁连接。本申请具有降低反应器内反应温度，减少催化剂结焦率，延长催化剂的寿命的特点。的特点。的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种环氧丙烷的制备装置及其制备方法
[0001]本申请涉及环氧丙烷制备领域，尤其是涉及一种环氧丙烷的制备装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]丙烯与有机过氧化物制环氧丙烷的环氧化反应是一种反应热非常高，而且温度依赖性高的反应，同时也是一种反应失控危险性高的反应。
[0003]相关技术中，利用流动床反应器相互串联作为环氧丙烷的制备装置，存在催化剂污染产物的问题；另一相关技术，采用固定床绝热式反应器作为环氧丙烷的制备装置，存在飞温失控的隐患，反应放热会引起催化剂的热劣化，从而造成催化剂的寿命缩短。
技术实现思路
[0004]为了更好地降低反应器内的反应温度，减少催化剂结焦，延长催化剂的寿命，本申请提供一种环氧丙烷的制备装置及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种环氧丙烷的制备装置，采用如下的技术方案：一种环氧丙烷的制备装置，包括控制器以及多台串联设置的反应器，所述反应器的一端设置有反应物进口，另一端设置有反应物出口，所述反应器内部与所述反应物进口连通的一端设置为进口壳端，与所述反应物出口连通的一端设置为出口壳端，所述进口壳端与所述出口壳端之间设置有降温室，所述进口壳端与所述出口壳端通过穿过所述降温室的若干反应管连通，所述反应管内表面上设置有催化剂放置模块，所述降温室的内壁上沿长度方向设置有用于支撑所述反应管的导流板，所述导流板通过可移动的连接机构与所述降温室的内壁连接。
[0006]通过采用上述技术方案，将丙烯与有机过氧化物作为反应物从反应物进口通入串联的第一个反应器的进口壳端，之后经过反应管到达出口壳端，在反应管中流动的过程中，由于反应管的内壁上设置有催化剂，所以可以使得有机过氧化物的反应更加完全，并且通过向降温室内通入冷流体对反应管的外壁进行降温，从而可以使得从反应管中因反应放热而发出的热量被冷流体带走，防止因环氧化过程的飞温，引起催化剂的热劣化，造成催化剂的寿命降低，最后反应产物会从最后一个反应器的出口壳端流出。
[0007]可选的，所述反应管的内壁上设置有反应物温感器，所述降温室的内壁上设置有环境温感器，所述反应物温感器、环境温感器均与所述控制器通讯连接。
[0008]通过采用上述技术方案，通过反应管外壁上的反应物温感器或者反应管内反应物在反应过程中的激烈程度，反应物温感器获得的温度值越高说明反应物反应的越激烈；通过环境温感器获得降温室内的温度环境，从而可以了解到冷流体对于环氧化反应的降温效果，如果环境温感器维持在一个稳定值说明降温效果比较好。
[0009]可选的，所述导流板设置为扇形导流板，扇形导流板的圆弧边抵紧于所述降温室的内壁。
[0010]通过采用上述技术方案，通过设置导流板，增加冷流体在降温室中的流动时间，使得冷流体与反应管的接触时间增长，从而起到更好的降温效果。
[0011]可选的，所述进口壳端与出口壳端内均设置有两块隔挡板，所述进口壳端被两块隔挡板分隔成截断面为120
°
的第一扇形壳与截断面为240
°
的第二扇形壳；所述出口壳端被两块隔挡板分隔成截断面为120
°
的第三扇形壳与截断面为240
°
的第四扇形壳，将所述第一扇形壳向第三扇形壳投影后，所述第一扇形壳与第三扇形壳仅有一条扇形边重合，所述反应物进口设置在所述第一扇形壳上，所述反应物出口设置在所述第三扇形壳上。
[0012]通过采用上述技术方案，将单管程的反应器改进为三管程的，增加反应物在降温室中的反应时间，一方面增加反应管内催化剂的催化时间，使得反应物的反应更加充分，另一方面，增加降温室中的冷流体对反应管外壁的冲刷时间，增加降温效果，防止飞温现象的发生，避免出现催化剂的热劣化。
[0013]可选的，所述降温室内沿长度方向设置有管程分隔板，所述管程分隔板设置为三块，相邻所述管程分隔板之间的夹角均为120
°
，所述管程分隔板将所述降温室分隔成第一管程通道、第二管程通道以及第三管程通道，所述第一管程通道两侧的管程分隔板向所述进口壳端投影后与所述第一扇形壳两侧的隔挡板重合。
[0014]通过采用上述技术方案，减少反应物在降温室内流动过程中，对环境温度的互相影响，待反应物流到相应管程，再通过冷流体冲刷相应反应管的外壁，能够提高冷流体的利用率，提高冷流体的降温效果。
[0015]可选的，所述降温室内的第一管程通道、第二管程通道以及第三管程通道中均设置有导流板，所述导流板设置为扇形导流板，相邻的所述扇形导流板交错设置。
[0016]通过采用上述技术方案，在每个管程通道中都设置相应的扇形导流板，扇形导流板交错设置，使得每个管程通道中的冷流体能够沿蛇形流动，增加了冷流体在每个管程通道中的流动时间，使得冷流体与反应管外壁充分接触，提高了每个管程通道中冷流体的降温效果。
[0017]可选的，所述第一管程通道、第二管程通道以及第三管程通道内的连接机构的结构相同，所述第一管程通道包括弧形壁，所述连接机构包括设置在所述弧形壁内部的限位移动空腔，所述弧形壁上沿第一管程通道的长度方向设置有长槽，在所述限位移动空腔内沿第一管程通道的长度方向设置有滑杆，所述扇形导流板的弧形边上延伸出沿所述长槽滑动的凸起，所述凸起被所述滑杆穿过，且与所述滑杆滑动连接，每一个所述扇形导流板的凸起上均设置有驱动所述扇形导流板沿所述滑杆滑动的防水液压缸。
[0018]通过采用上述技术方案，可以驱动防水液压缸改变每个扇形导流板在滑杆上的位置，从而改变相邻扇形导流板之间的距离，相邻扇形导流板之间的距离越小，冷流体的流速就越大，相应的冷流体与该相邻扇形导流板之间反应管外壁的接触时间就越短，降温效果就会减弱；相邻扇形导流板的距离越小，冷流体的流速就越小，相应的冷流体与该相邻扇形导流板之间反应管外壁的接触时间就越长，降温效果就会增强，但是对于单一管程通道内的反应物的降温效果，还是需要看冷流体在该管程通道中流动的整体时间。
[0019]可选的，所述第一管程通道、第二管程通道以及第三管程通道上均设置有冷流体进口与冷流体出口，所述冷流体进口设置有控制冷流体流量的流量控制阀，所述流量控制阀与所述控制器通讯连接。
[0020]通过采用上述技术方案，可以根据控制器从反应物温感器获得的反应温度，得到反应物反应的激烈程度，反应物反应的越激烈，放热越多，此时控制器就控制流量控制阀，加大通入冷流体的流量，以提高降温效果。
[0021]可选的，多台所述反应器通过支撑架支撑站立设置，所述反应物进口在反应物出口的下方。
[0022]通过采用上述技术方案，将反应物从下向上溢流依次通过各反应器，便于控制反应物流动速率，增加该环氧化反应的可控性。
[0023]第二方面，本申请提供一种环氧丙烷的制备方法，采用如下的技术方案：将多台反应器串联后，将丙烯与有机过氧化物作为反应物，从串联后第一台反应器的反应器进口通入所述反应物，控制丙烯与有机过氧化物进料摩尔比为1～10，控制反应器内的反应温度为50～165本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环氧丙烷的制备装置，包括控制器以及多台串联设置的反应器（1），所述反应器（1）的一端设置有反应物进口（21），另一端设置有反应物出口（31），所述反应器（1）内部与所述反应物进口（21）连通的一端设置为进口壳端（2），与所述反应物出口（31）连通的一端设置为出口壳端（3），其特征在于：所述进口壳端（2）与所述出口壳端（3）之间设置有降温室（4），所述进口壳端（2）与所述出口壳端（3）通过穿过所述降温室（4）的若干反应管（41）连通，所述反应管（41）内表面上设置有催化剂放置模块，所述降温室（4）的内壁上沿长度方向设置有用于支撑所述反应管（41）的导流板（42），所述导流板（42）通过可移动的连接机构（7）与所述降温室（4）的内壁连接。2.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述反应管（41）的内壁上设置有反应物温感器，所述降温室（4）的内壁上设置有环境温感器，所述反应物温感器、环境温感器均与所述控制器通讯连接。3.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述导流板（42）设置为扇形导流板（42），扇形导流板（42）的圆弧边抵紧于所述降温室（4）的内壁。4.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述进口壳端（2）与出口壳端（3）内均设置有两块隔挡板（5），所述进口壳端（2）被两块隔挡板（5）分隔成截断面为120
°
的第一扇形壳（22）与截断面为240
°
的第二扇形壳（23）；所述出口壳端（3）被两块隔挡板（5）分隔成截断面为120
°
的第三扇形壳（32）与截断面为240
°
的第四扇形壳（33），将所述第一扇形壳（22）向第三扇形壳（32）投影后，所述第一扇形壳（22）与第三扇形壳（32）仅有一条扇形边重合，所述反应物进口（21）设置在所述第一扇形壳（22）上，所述反应物出口（31）设置在所述第三扇形壳（32）上。5.根据权利要求4所述的一种环氧丙烷的制备装置，其特征在于：所述降温室（4）内沿长度方向设置有管程分隔板（6），所述管程分隔板（6）设置为三块，相邻所述管程分隔板（6）之间的夹角均为120
°
，所述管程分隔板（6）将所述降温室（4）分隔成第一管程通道（43）、第二管程通道（44）以及第三管程通道（45），所述第一管程通道（43）两侧的管程分隔板（6）向所述进口壳端（2）投影后与所述第一扇形壳（22）两侧的隔挡板（5）重合。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，薛宽荣，宋广杰，邹强，姜立法，
申请(专利权)人：浙江智英石化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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