專利名稱：氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器及生成次氯酸的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)品的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)方法，具體涉及的是氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的氯氣速溶于水生成次氯酸()的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
氯醇法環(huán)氧丙烷技術(shù)主要是以丙烯和氯氣為原料，先是氯氣溶于水生成次氯酸，再使丙烯與次氯酸反應(yīng)生成氯丙醇，這一過(guò)程稱丙烯氯醇化。然后是氯丙醇經(jīng)皂化生成環(huán)氧丙烷，再經(jīng)精制得環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。其中丙烯氯醇化是環(huán)氧丙烷生產(chǎn)的控制過(guò)程。
研究表明，丙烯與次氯酸加成反應(yīng)生成氯丙醇的速度很快，因此，丙烯氯醇化反應(yīng)的控制步驟應(yīng)是由氯氣溶于水生成次氯酸的反應(yīng)速度來(lái)決定的。除氯氣溶于水的速度決定氯醇化反應(yīng)速度外，氯氣溶于水生成次氯酸反應(yīng)是否徹底還決定環(huán)氧丙烷生成過(guò)程的副產(chǎn)物的多少。生產(chǎn)過(guò)程中，若氯氣不能完全溶于水中生成次氯酸，氯氣將可能與丙烯發(fā)生直接氣相接觸，這將導(dǎo)致生成過(guò)量二氯丙烷等副產(chǎn)物，這是生產(chǎn)中不希望出現(xiàn)的。
目前氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中丙烯氯醇化反應(yīng)所用的反應(yīng)器，有單塔式氯醇化反應(yīng)器、多塔串聯(lián)氯醇化反應(yīng)器、管式氯醇化反應(yīng)器及管塔串聯(lián)式氯醇化反應(yīng)器。這些反應(yīng)器均未能很好解決氯氣速溶生成次氯酸而使丙烯氯醇化過(guò)程氯氣與丙烯無(wú)氣相接觸這一技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種投資少、生產(chǎn)效率高、能使氯氣迅速溶于水生成次氯酸，避免丙烯氯醇化反應(yīng)過(guò)程中氯氣與丙烯直接出現(xiàn)氣相接觸，并使氯氣速溶反應(yīng)生成次氯酸實(shí)現(xiàn)管道化的生產(chǎn)裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新的氯氣速溶于水反應(yīng)生成次氯酸的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管、氯氣速溶反應(yīng)管、連接管、次氯酸出口管線；氯氣和原料水入口管與次氯酸出口管線間至少設(shè)置一段內(nèi)部設(shè)有對(duì)在管內(nèi)流動(dòng)的物料起混合作用的化工填料或混合元件的氯氣速溶反應(yīng)管；氯氣和原料水入口管與氯氣速溶反應(yīng)管的入口端聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管的出口端與次氯酸出口管線聯(lián)接；氯氣和原料水入口管與次氯酸出口管線間設(shè)置多段氯氣速溶反應(yīng)管時(shí)，氯氣速溶反應(yīng)管間可采用對(duì)接連接或采用聯(lián)接管連接。
氯氣速溶反應(yīng)管、連接管可為直管或曲管，或直管與曲管組合。
連接管內(nèi)也可設(shè)有對(duì)在管內(nèi)流動(dòng)的物料起混合作用的化工填料或混合元件。
氯氣速溶反應(yīng)管的公稱直徑為10～1000mm，每段氯氣速溶反應(yīng)管的長(zhǎng)度為100～10000mm。
氯氣速溶反應(yīng)管可垂直設(shè)置、水平設(shè)置、傾斜設(shè)置，或垂直、水平、傾斜組合設(shè)置。
氯氣和原料水入口管、氯氣速溶反應(yīng)管、連接管、次氯酸出口管線間的聯(lián)接方式為焊接、法蘭連接或螺紋連接等。
氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器的生產(chǎn)方法氯氣、水經(jīng)氯氣和原料水入口管進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管內(nèi)并流動(dòng)，在化工填料或混合元件的作用下，被迫產(chǎn)生切割、扭曲、置換、變形、分散、合并而快速實(shí)現(xiàn)混合，氯氣與水生成次氯酸的反應(yīng)在邊流動(dòng)、邊混合的過(guò)程中進(jìn)行，生成的次氯酸由出口管線(4)送去與丙烯反應(yīng)生成氯丙醇；氯氣、原料水進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管的推動(dòng)力可由泵、位差或壓強(qiáng)差提供，也可采用噴射器由流動(dòng)的水抽吸氯氣后進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用本發(fā)明所述的管式氯氣速溶次氯酸反應(yīng)器，可使氯氣溶于水生成次氯酸過(guò)程在管道內(nèi)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)管道化生產(chǎn)。
2.物料在氯氣速溶反應(yīng)管內(nèi)混合效果好，氯氣溶解速度快，溶氯徹底，可保證在后序的氯醇化反應(yīng)中氯與丙烯無(wú)氣相接觸，副產(chǎn)物明顯減少。
3.裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，易于布置。
4.氯氣速溶反應(yīng)管內(nèi)無(wú)運(yùn)構(gòu)件，不易出現(xiàn)故障，可增加生產(chǎn)有效時(shí)間。
5.裝置操作彈性大，可在較寬的產(chǎn)量范圍內(nèi)穩(wěn)定操作。


圖1是帶有連接管的氯醇法環(huán)氧丙烷氯氣速溶反應(yīng)器示意圖；圖2是采用對(duì)接與聯(lián)接管聯(lián)接組合的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器示意圖；圖3是由一段氯氣速溶反應(yīng)管構(gòu)成的環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水進(jìn)口管(1)，四段氯氣速溶反應(yīng)管(2)，三段聯(lián)接管(3)及次氯酸出口管線(4)，每段氯氣速溶反應(yīng)管(2)的長(zhǎng)度為2000mm，公稱直徑100mm，內(nèi)設(shè)構(gòu)件為化工填料鮑爾環(huán)。
具體安裝方式
氯氣和原料水進(jìn)口管(1)與氯氣速溶反應(yīng)管(2)入口端聯(lián)接，四段氯氣速溶反應(yīng)管(2)用三段聯(lián)接管(3)連接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)出口端與次氯酸出口管線(4)聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)垂直設(shè)置。
實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于氯氣速溶反應(yīng)管(2)水平安裝，內(nèi)設(shè)構(gòu)件為化工填料矩鞍環(huán)。
實(shí)施例三氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管(1)，六段氯氣速溶反應(yīng)管(2)，二段聯(lián)接管(3)及次氯酸出口管線(4)。每段氯氣速溶反應(yīng)管的長(zhǎng)度為1500mm，公稱直徑400mm，內(nèi)設(shè)構(gòu)件為板波紋填料。
具體安裝方式氯氣和原料水入口管(1)與氯氣速溶反應(yīng)管(2)入口端聯(lián)接，每二段氯氣速溶反應(yīng)管(2)對(duì)接聯(lián)接后用二段聯(lián)接管(3)聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)的出口端與次氯酸出口管線(4)聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)水平設(shè)置。
實(shí)施例四氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管(1)，兩段氯氣速溶反應(yīng)管(2)及次氯酸出口管(4)，每段氯氣速溶反應(yīng)管(2)的長(zhǎng)度為3000mm，公稱直徑為300mm，內(nèi)設(shè)構(gòu)件為化工填料拉西環(huán)。
具體安裝方式氯氣和原料水入口管(1)與氯氣速溶反應(yīng)管(2)入口端相聯(lián)，兩段氯氣速溶反應(yīng)管(2)對(duì)接聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)的出口端與次氯酸出口管線(4)連接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)水平設(shè)置。
實(shí)施例五氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管(1)、次氯酸出口管線(4)和一段氯氣速溶反應(yīng)管(2)；氯氣速溶反應(yīng)管(2)為半徑1000mm的曲管，公稱直徑為100mm，內(nèi)設(shè)構(gòu)件與實(shí)施例一同。
具體安裝方式氯氣和原料水入口管(1)與氯氣速溶反應(yīng)管(2)入口端相聯(lián)，氯氣速溶反應(yīng)管(2)的出口與次氯酸出口管線(4)相聯(lián)。
權(quán)利要求
1.氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管、氯氣速溶反應(yīng)管、連接管、次氯酸出口管線；其特征在于氯氣和原料水入口管(1)與次氯酸出口管線(4)間至少設(shè)置一段內(nèi)部設(shè)有對(duì)在管內(nèi)流動(dòng)的物料起混合作用的化工填料或混合元件的氯氣速溶反應(yīng)管(2)；氯氣和原料水入口管(1)與氯氣速溶反應(yīng)管(2)的入口端聯(lián)接，氯氣速溶反應(yīng)管(2)的出口端與次氯酸出口管線(4)聯(lián)接；氯氣和原料水入口管(1)與次氯酸出口管線(4)間設(shè)置多段氯氣速溶反應(yīng)管(2)時(shí)，氯氣速溶反應(yīng)管(2)間可采用對(duì)接連接或采用聯(lián)接管(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，其特征在于氯氣速溶反應(yīng)管(2)、連接管(3)可為直管或曲管，或直管與曲管組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，其特征在于連接管(3)內(nèi)也可設(shè)有對(duì)在管內(nèi)流動(dòng)的物料起混合作用的化工填料或混合元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，其特征在于氯氣速溶反應(yīng)管(2)的公稱直徑為10～1000mm，每段氯氣速溶反應(yīng)管(2)的長(zhǎng)度為100～10000mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，其特征在于氯氣速溶反應(yīng)管(2)可垂直設(shè)置、水平設(shè)置、傾斜設(shè)置，或垂直、水平、傾斜組合設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，其特征在于氯氣和原料水入口管(1)、氯氣速溶反應(yīng)管(2)、連接管(3)、次氯酸出口管線(4)間的聯(lián)接方式為焊接、法蘭連接或螺紋連接等。
7.氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器生成次氯酸的生產(chǎn)方法，其特征在于氯氣、水經(jīng)氯氣和原料水入口管(1)進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管(2)內(nèi)并流動(dòng)，在化工填料或混合元件的作用下，被迫產(chǎn)生切割、扭曲、置換、變形、分散、合并而快速實(shí)現(xiàn)混合，氯氣與水生成次氯酸的反應(yīng)在邊流動(dòng)、邊混合的過(guò)程中進(jìn)行，生成的次氯酸由出口管線(4)送去與丙烯反應(yīng)生成氯丙醇；氯氣、原料水進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管的推動(dòng)力可由泵、位差或壓強(qiáng)差提供，也可采用噴射器由流動(dòng)的水抽吸氯氣后進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化學(xué)品的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)方法，具體涉及的是氯醇法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的氯氣速溶于水生成次氯酸的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)方法。氯醇法環(huán)氧丙烷管式氯氣速溶反應(yīng)器，包括氯氣和原料水入口管、氯氣速溶反應(yīng)管、連接管、次氯酸出口管線。氯氣、水經(jīng)氯氣和原料水入口管(1)進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管(2)內(nèi)并流動(dòng)。氯氣、原料水進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管的推動(dòng)力可由泵、位差或壓強(qiáng)差提供，也可采用噴射器由流動(dòng)的水抽吸氯氣后進(jìn)入氯氣速溶反應(yīng)管(2)。采用本發(fā)明可使氯氣溶于水生成次氯酸過(guò)程在管道內(nèi)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)管道化生產(chǎn)。物料在氯氣速溶反應(yīng)管內(nèi)混合效果好，氯氣溶解速度快，溶氯徹底，副產(chǎn)物明顯減少。
文檔編號(hào)C01B11/00GK1644489SQ20041008299
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者吳劍華 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)化工學(xué)院