【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防止装置堵塞的方法，尤其涉及防止粗环氧丙烷分离过程中装置发生堵塞的方法与应用。
技术介绍
1、共氧化法环氧丙烷生产技术在环保方面明显比国内传统的氯醇法优越，主要表现：工艺可靠，产品质量稳定；产品纯度高、酸度、醛值低、水分、环氧乙烷杂质少。
2、在丙烯环氧化反应中，除生成目的产物po和dmba的主反应外，还会发生一些生成醛和有机酸的副反应，这些副反应主要包括：
3、(1)丙烯被氧化成甲醛、乙醛，甲醛、乙醛被进一步被氧化成甲酸、乙酸；
4、在环氧化反应器中，微量丙烯被chp氧化成甲醛、乙醛，随后，二者分别被进一步氧化成甲酸和乙酸。甲醛、乙醛的生产，一方面影响丙烯消耗，另一方面增加产品精制能耗。甲酸、乙酸除了增加丙烯消耗外，还会引起设备腐蚀。
5、这几种杂质均需在po分离及精制过程中除去。
6、
7、(2)po异构化为丙醛
8、在环氧化反应器反应单元和分离单元中，微量po异构化为丙醛。丙醛与po分离难度大，丙醛的存在增加后续产品精制的能耗，并影响产品质量。
9、
10、环氧化反应器反应产物通过分离轻组分未反应的丙烯，重组分苄醇、异丙苯等，得到的粗环氧丙烷还含有甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、水、甲酸甲酯、轻烃等杂质，根据现有技术的记载，对所述粗环氧丙烷进行脱轻处理后，脱轻塔顶采出含有c3～c5等轻烃、甲醛、乙醛，脱重塔釜采出含有水、甲醇、丙酮、丙醛、异丙苯、和或乙苯等烃类、丙二醇等重组分。可知，塔顶采出的物料中含有甲醛、乙
11、乙醛在酸作用下聚合反应机理为阳离子机理，表示如下：
12、
13、当反应产物的分子链中达到和超过三个氧原子链时，分子本身就可以发生分子内的链接，形成三聚乙醛、四聚乙醛、五聚乙醛和六聚乙醛等等，至于反应将产生几聚合物，将受到反应温度、反应时间、催化剂种类等各个因素的影响。当温度在0℃以上时，反应几乎全部生成三聚乙醛，其选择性接近100％。
14、并且，乙醛聚合反应是一个强放热反应，在绝热密闭体系中会导致体系的温度升高，由于乙醛的沸点为20.8℃，这样会使乙醛汽化，体系的压力升高。
15、由上述可知，粗环氧丙烷的分离过程中，在脱轻塔顶、特别是回流罐后不凝气管线及放空口、安全阀口、火炬前分液罐中甲醛、乙醛富集浓缩，醛类发生缩醛反应和羟醛缩合反应生成缩醛如多聚乙醛和β-羟基醛及进一步脱水产物烯醛，缩醛等组分为流动性差的低聚物组分，堵塞管道和设备，乙醛自身会发生聚合反应，同时放出大量的热量，甚至局部超温，有安全风险。
技术实现思路
1、专利技术人在实验研究中发现，粗环氧丙烷的分离纯化过程主要通过脱轻塔脱除绝大部分甲醛、乙醛、c3～c5烃类、甲酸甲酯等轻组分，甲醛、乙醛主要通过塔顶不凝气脱除，为减少环氧丙烷损失、降低环氧丙烷损失率，甲醛、乙醛会富集浓缩，浓度超过20wt％，甚至高达60wt％，极易发生羟醛缩合反应，再脱水生成更大分子不饱和醛。
2、甲醛发生自氧化反应生成甲醇和甲酸根：
3、
4、甲醛发生羟醛缩合反应生成2-羟基乙醛，可以再和甲醛继续发生羟醛缩合反应：
5、
6、甲醛和乙醛发生羟醛缩合反应生成三羟甲基乙醛，再脱水生成丙烯醛：
7、
8、
9、乙醛发生羟醛缩合反应生成β-羟基丁醛，β-羟基丁醛仍含α氢，若继续加热，可进一步缩合。将反应物长时间加热，可缩合成树脂状物质。β-羟基丁醛在加热时，同时发生脱水生成α,β-不饱和醛即丁烯醛。
10、
11、同时，甲醛、乙醛均可以与甲醇发生缩醛反应，生成半缩醛、缩醛。
12、
13、甲醛、乙醛生成多聚甲醛、多聚乙醛、缩醛等物质，黏度大、流动性差，容易造成滞留，堵塞设备和管道，其中，乙醛生成三聚乙醛、四聚乙醛。乙醛聚合反应是一个强放热反应，在绝热密闭体系中会导致体系的温度升高，由于乙醛的沸点为20.8℃、环氧丙烷的沸点为34℃，这样会使乙醛、环氧丙烷汽化，体系的压力升高。
14、
15、
16、因此，为了解决现有技术中存在的技术问题(粗环氧丙烷分离纯化过程中甲醛、乙醛富集浓缩发生羟醛缩合反应、缩醛反应生成多聚乙醛、缩醛等黏度大物质堵塞脱轻塔、换热器、安全阀、容器等设备、管道和阀门的问题；以及，反应过程由于放出大量的热量而造成贮存容器压力急剧增高而引起危险的问题)，本专利技术提供了一种防止粗环氧丙烷分离过程中装置发生堵塞的方法与应用，其中，通过在塔顶气、塔顶不凝气、火炬前分液罐补入保护气(例如氮气)稀释，以及采用富含环氧丙烷的冷凝液冲洗易堵部位等方式可较好地解决了现有技术存在的问题，所述方法和系统可用于环氧丙烷工业生产技术。
17、本专利技术的目的之一在于提供一种防止粗环氧丙烷分离过程中装置发生堵塞的方法，包括：所述装置包括串联的脱轻塔和脱重塔，所述脱轻塔的塔顶物料经冷凝和气液分离后得到塔顶不凝气和塔顶冷凝液，所述脱轻塔的塔釜物料进入所述脱重塔，并自所述脱重塔的塔顶得到环氧丙烷产品；其中，所述脱轻塔的塔顶不凝气与所述脱重塔的部分或全部塔釜物料去火炬前分液罐，向所述脱轻塔的塔顶物料和/或所述脱轻塔的塔顶不凝气和/或所述火炬前分液罐内通入保护气(优选为氮气)。
18、其中，所述火炬前分液罐的作用是：去除放空气体中夹带的凝液，以减少放空总管中的凝液量，避免液滴被带至火炬头，形成火雨。在本专利技术中，当脱重塔的部分塔釜物料去火炬前分液罐时，其与塔釜物料外排。
19、在一种优选的实施方式中，所述粗环氧丙烷中含有醛类物质，例如甲醛和/或乙醛。
20、在一种优选的实施方式中，在所述脱轻塔的塔顶依次设置有冷凝器和气液分离装置(优选回流罐)，其中，在所述气液分离装置引出塔顶冷凝液和塔顶不凝气。
21、以所述气液分离装置为回流罐为例，本专利技术通过在所述脱轻塔的塔顶物料和/或所述塔顶不凝气和/或所述火炬前分液罐内加入保护气稀释，在脱轻塔塔顶物料进入冷凝器之前管道加入保护气，通过降低气相环氧丙烷分压，降低不凝气排放环氧丙烷含量和稀释乙醛浓度，减少环氧丙烷损失。由于塔顶回流罐气相(即塔顶不凝气)含有高度浓缩的甲醛和乙醛，在回流罐不凝气管线出口加入保护气(例如氮气)可有效稀释醛类浓度，防止醛类在管道富集聚合放热，堵塞管道造成的安全事故。
22、所述脱轻塔的塔顶物料经冷凝并回流罐气液分离后，不凝气中甲醛、乙醛含量和塔顶物料比大幅度提高，从回流罐不凝气管线出口通过加入保护气稀释，确保至火炬前分液罐之间管路不发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防止粗环氧丙烷分离过程中装置发生堵塞的方法，所述装置包括串联的脱轻塔和脱重塔，所述脱轻塔的塔顶物料经冷凝和气液分离后得到塔顶不凝气和塔顶冷凝液，所述脱轻塔的塔釜物料进入所述脱重塔，并自所述脱重塔的塔顶得到环氧丙烷产品；其中，所述方法包括：所述脱轻塔的塔顶不凝气与所述脱重塔的部分或全部塔釜物料去火炬前分液罐，向所述脱轻塔的塔顶物料和/或所述脱轻塔的塔顶不凝气和/或所述火炬前分液罐内通入保护气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗环氧丙烷中含有醛类物质，例如甲醛和/或乙醛。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塔顶冷凝液分为部分I、部分II和部分III，其中，部分I外采，部分II作为回流液回流至所述脱轻塔，部分III作为清洗液去所述火炬前分液罐和/或所述装置中的易堵部位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，所述脱轻塔的塔顶物料与保护气混合后经冷凝处理得到冷凝后混合物，其中，控制所述冷凝后混合物中醛类物质含量为10～50wt％；
6.根
7.权利要求1～6之一所述方法在粗环氧丙烷分离中的应用。
8.一种粗环氧丙烷分离系统，所述系统包括脱轻塔、脱重塔和火炬前分液罐，沿物料流动方向在所述脱轻塔的塔顶依次设置有冷凝器和气液分离装置(优选回流罐)，所述气液分离装置与所述脱重塔的塔釜各自独立地和/或一起与火炬前分液罐通过管路连接。
9.根据权利要求8所述的粗环氧丙烷分离系统，其特征在于，在所述脱轻塔的中部设置有粗环氧丙烷进料口，和/或，所述脱轻塔的塔釜与所述脱重塔的中部通过管路连接，和/或，在所述脱重塔的塔顶设置有产品出口。
10.根据权利要求8所述的粗环氧丙烷分离系统，其特征在于，在所述气液分离装置上设置有塔顶不凝气出口和塔顶冷凝液出口，其中，所述回流罐的塔顶不凝气出口与所述火炬前分液罐通过管路连接；
11.根据权利要求8所述的粗环氧丙烷分离系统，其特征在于，所述气液分离装置的塔顶冷凝液出口包括出口I、出口II和出口III，其中，出口I与外采管路连接，出口II与所述脱轻塔的上部通过管路连接，出口II分多路、分别与所述火炬前分液罐和/或所述系统中的各个易堵部位通过管路连接。
12.根据权利要求8～11之一所述的粗环氧丙烷分离系统，其特征在于，在所述火炬前分液罐的上部设置有液相进口，所述液相进口同时与所述回流罐的出口III和所述脱重塔塔釜连接；
13.一种粗环氧丙烷分离方法，采用权利要求8～12之一所述粗环氧丙烷分离系统进行。
...【技术特征摘要】
1.一种防止粗环氧丙烷分离过程中装置发生堵塞的方法，所述装置包括串联的脱轻塔和脱重塔，所述脱轻塔的塔顶物料经冷凝和气液分离后得到塔顶不凝气和塔顶冷凝液，所述脱轻塔的塔釜物料进入所述脱重塔，并自所述脱重塔的塔顶得到环氧丙烷产品；其中，所述方法包括：所述脱轻塔的塔顶不凝气与所述脱重塔的部分或全部塔釜物料去火炬前分液罐，向所述脱轻塔的塔顶物料和/或所述脱轻塔的塔顶不凝气和/或所述火炬前分液罐内通入保护气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗环氧丙烷中含有醛类物质，例如甲醛和/或乙醛。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塔顶冷凝液分为部分i、部分ii和部分iii，其中，部分i外采，部分ii作为回流液回流至所述脱轻塔，部分iii作为清洗液去所述火炬前分液罐和/或所述装置中的易堵部位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，所述脱轻塔的塔顶物料与保护气混合后经冷凝处理得到冷凝后混合物，其中，控制所述冷凝后混合物中醛类物质含量为10～50wt％；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，向所述脱重塔的部分或全部塔釜物料中加入碱液后再进入所述火炬前分液罐；优选地，加入碱液调节所述部分或全部塔釜物料ph值接近中性；更优选地，经碱液调ph值后的脱重塔的部分或全部塔釜物料自所述火炬前分液罐的上部进入所述火炬前分液罐，优选采用喷头式液体分布器自所述火炬前分液罐的上部进...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，章粟原，李木金，翟仲曦，赵鹏，施德磐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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