本发明专利技术提供微通道装置在用于冷却含环氧乙烷的气体混合物的方法及用于浓缩或纯化环氧乙烷的方法中的用途。微通道装置的这种应用是在环氧乙烷吸收／解吸工艺或蒸馏工序中的冷凝，其中塔与微通道装置相连。微通道装置可位于最上部的塔板或填料上方的塔壳内部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及工艺操作的改进，特别是涉及烃的工艺操作的改进。 发现所设想的工艺改进特别适用于由烯烃和氧气制备环氧烷及其任选 的进一步转化。
技术介绍
当在工业规模上操作时，工艺操作必须满足许多重要的设计标准。 在现代环境中，工艺设计必须考虑环境法规并保持健康和安全标准。 利用或产生危险化学品的工艺导致特别的问题，且常常为了最小化爆炸或反应失控的危险，这些工艺操作不得不在非最佳的条件下操作； 这将增加装置的运转成本(操作费用或0PEX)。这些工艺可能还不得不 利用比进行该工艺刚好需要的设备更多的设备；这将导致建造成本增 加(投资费用或CAPEX)。仍然需要提供可降低CAPEX和0PEX成本和特别是不增加对装置损 害以及对公众和/或工艺装置操作者的危险的工艺操作。
技术实现思路
本专利技术提供微通道装置在工艺操作中的用途。这种装置早先被提 出在一些特定的应用场合中使用，但早先没有提出在维持或降低装置 安全危险的情况下，提供降低的CAPEX和/或0PEX的组合。一方面，本专利技术提供用于冷却含环氧乙烷的气体混合物的方法， 该方法包括a) 输送该混合物到微通道装置的一个或多个工艺微通道中，和然后b) 使导热材料与该混合物流经该装置的方向逆流、并流或交叉流 流经微通道装置。在优选的方面中，本专利技术提供用于浓缩或纯化环氧乙烷的方法，该方法包括a) 用合适的吸收剂从含环氧乙烷的第一气体物流中吸收环氧乙坑，b) 在蒸馏单元内解吸环氧乙烷，形成含环氧乙烷的第二气体物流，和c) 回收环氧乙烷。其中步骤b)的第二气体物流在微通道装置的一个或多个工艺微 通道内冷凝。还提供适合于进行本专利技术方法步骤b)的装置。 附图说明图1示出了微通道反应器及其主要部件的示意图。图2示出了含工艺微通道和换热通道的重复单元的典型实例和当 在本专利技术的实施中使用时其操作的示意图。在本专利技术中使用的微通道 装置或反应器可包括多个这种重复单元。图3示出了本专利技术的用于纯化环氧乙烷的方法的实例的示意图。具体实施例方式本专利技术提供利用用于物理操作的微通道装置的方法。下文给出这 种装置的讨论。WO-A-2004/099113 、 WO+01/12312 、 WO-01/54812 、 US+6440895 、US-A-6284217 、 US+6451864 、 US-A-6491880 、 US-A-6666909 、 US-A-6811829 、US+6851171 、 US+6494614 、 US-A-6228434和US-A-6192596中描述了适用于在本专利技术中使用的 微通道反应器及其操作。正如这些参考文献中所述，可通过其对微通 道反应器进行制造和操作的方法通常可应用于本专利技术的实施中。参考图1，微通道反应器100可由顶管(header) 102、多个工艺微 通道104和底管(footer) 108组成。顶管102提供流体流入到工艺微 通道104内的通路。底管108提供流体从工艺微通道104中流出的通 路。在微通道反应器内包含的工艺微通道的数目可能变化很大。例如， 数目可以是最多105，或甚至最多106，或最多2xl06。通常工艺微通道的数目可以是至少IO或至少100，或甚至至少1000。工艺微通道通常平行排列，例如它们可形成平面内的微通道的阵 列。每一工艺微通道可具有高度或宽度的至少一个内部尺寸为最多15mm,例如0. 05-10mm，特别是0. l-5mm，更特别是0. 5-2mm。高度或 宽度的另一内部尺寸可以是例如0. 1-100c迈，特别是O. 2-75cm,更特 别是O. 3-50cm。每一工艺微通道的长度可以是例如l-500cm，特别是 2-300cm,更特别是3-200cm,或5-100cm。微通道反应器IOO还包括与工艺微通道104换热接触的换热通道 (图1中未示出)。换热通道可以是微通道。调整微通道反应器，以便 换热流体可从换热顶管IIO经换热通道流动到换热底管112中。可排 布换热通道，以便相对于在工艺微通道104内的流动，提供并流、逆 流或在一些方面优选交叉流方向的流动。交叉流方向如箭头114和116 所示。每一换热通道可具有高度或宽度的至少一个内部尺寸为最多 15mm，例如O. 05-10mm，特别是0. l-5mm，更特别是0. 5-2mm。高度或 宽度的另一内部尺寸可以是例如0. l-100cm，特别是0.2-"cm，更特 别是0. 3-50cm。每一换热通道的长度可以是例如l-500cm,特别是 2-300cm，更特别是3-200cm，或5-100cm。在每一工艺微通道104和下一相邻的换热通道之间的间隔距离范 围可以是0. 05-5mm，特别是0. 2-2mm。在本专利技术的一些实施方案中，提供第一换热通道和第二换热通道， 或者第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，或甚至最多第五 换热通道，或甚至另外的换热通道。因此，在这种情况下，存在多组 换热通道，和因此可存在多个换热顶管IIO和换热底管112，从而每 组换热通道可用于接收来自换热顶管110的换热流体和传输该换热流 体到换热底管112内。顶管102、底管108、换热顶管110、换热底管112、工艺微通道 104和换热通道可独立地由任何构造材料制成，所述构造材料将提供 足够的强度、任选的尺寸稳定性和传热特征，以允许根据本专利技术的方法进行操作。合适的构造材料包括例如钢(例如不锈钢和碳钢)、蒙乃 尔高强度耐蚀镍铜合金、钛、铜、玻璃和聚合物组合物。换热流体的 种类对于本专利技术来说不是关键的，和换热流体可选自多种流体。合适 的换热流体包括蒸汽、水、空气和油。在含多组换热通道的本专利技术实 施方案中，这些多组换热通道可采用不同的换热流体或采用具有不同 温度的换热流体操作。用于本专利技术的微通道反应器可包括多个重复单元，其中每一重复单元包括一个或多个工艺微通道和一个或多个换热通道。现参考图2， 它示出了典型的重复单元及其操作。工艺微通道210具有上游端220和下游端230，和可由第一部分 240组成。第一部分240可与第一换热通道250换热接触，从而允许 在工艺^t通道210的第一部分240和第一换热通道250之间换热。该 重复单元可包括第一进料通道260,所述第一进料通道260经一个或 多个第一孔280通入第一部分240内。通常， 一个或多个第一孔280 可相对于另一第一孔280位于下游。在操作过程中，原料可经上游端 220的开口和/或经第一进料通道260和一个或多个第一孔280进入到 工艺微通道210的第一部分240内。工艺微通道210可包括第二部分340。第二部分340位于第一部 分240的下游。第二部分340可与第二换热通道350换热接触，从而 允许在工艺微通道210的第二部分340和第二换热通道350之间换热。 在一些实施方案中，第二部分340用于通过与第二换热通道350内的 换热流体换热骤冷在第一部分240中获得并从中接收的产物。可视需 要，通过存在多个例如2或3或4个第二换热通道350分段实现骤冷。 所述多个第二换热通道350可用于包含具有不同温度的换热流体，特 别是使得在第二部分340的下游方向上与含具有较低温度的换热流体 的第二换热通道350发生换热。该重复单元可包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于冷却含环氧乙烷的气体混合物的方法，该方法包括： ａ）输送该混合物到微通道装置的一个或多个工艺微通道中，和然后 ｂ）使导热材料与该混合物流经该装置的方向逆流、并流或交叉流流经微通道装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DM雷克斯，MJP斯拉帕克，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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