一种目的产物多的氯醇法环氧化物生产装置及其使用方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种化工产品的生产装置及其使用方法，特别是涉及一种有机化工产品环氧化物的生产装置及其使用方法。

背景技术：

目前国内外已经工业化的环氧化物生产工艺多样，其中氯醇法环氧化物是国内及世界范围内使用最多的经典传统生产方法。我国环氧化物生产以氯醇法为主。

氯醇法环氧化物生产历史悠久，其主要工艺过程包括丙烯氯醇化、氯丙醇皂化和产品精制。该法的特点是生产工艺成熟，建设投资少，对原料的要求不高，产品成本低。该法的缺点是水资源消耗大，产生大量的废水和废渣，例如每生产一吨环氧丙烷产生40~50吨的含氯化物皂化废水和近2吨的废渣难以处理；此外，氯醇法环氧丙烷生产过程对设备腐蚀严重，设备材质要求高；氯醇法的另一不足是副产品市场售价远低于目的产物，且需求量少。

随着国家对工业生产的环保要求不断重视，环氧化物生产中生成的废水与废渣难于处理已成为制约该法生产的瓶颈，致使氯醇法环氧化物生产处于了两难境地。关掉环保不合格的氯醇法环氧化物生产厂家，则短时间内无法保证氯碱行业的氯气平衡；保证皂化废水和废渣处理合格，则产品总成本提高，利润空间缩小，企业生存困难。

对以氯气和丙烯或氯丙烯等为原料生产环氧化物的传统氯醇法生产工艺进行改造升级，形成一种氯醇法制环氧化物的新的成套装置，使环氧化物生产满足环保要求的同时，又具有很好的利润空间，是我国环氧化物生产行业的迫切需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新的氯醇法制环氧化物生产装置及其使用方法。该装置生产环氧化物，无固废残渣，皂化废水少，皂化废水易于处理和利用，副产物少，以同样的原料消耗可生产出更多的目的产物。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种目的产物多的氯醇法环氧化物生产装置，所述生产装置包括无氯化氢次氯酸反应装置、气液分离装置、带有气液分离的氯醇化反应装置、皂化反应装置、环氧化物分离装置、设备间连接管线、阀门、中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。无氯化氢次氯酸反应装置、皂化反应装置为带或不带夹套的管式反应器，管式反应器为空管或管内设置对流体有扰动作用的扰流元件；带有气液分离的氯醇化反应装置为塔式反应器、搅拌反应器、管式反应器、循化反应器或前述反应器的组合；环氧化物分离装置为连续精馏装置或连续沉降装置、或连续反应精馏装置、或连续反应沉降装置；无氯化氢次氯酸反应装置设有氯气、水、碳酸氢钠入口和反应物料出口，反应物料出口与气液分离装置入口连接；气液分离装置液相出口与带有气液分离的氯醇化反应装置的次氯酸溶液入口连接；带有气液分离的氯醇化反应装置设有次氯酸溶液入口、待氯醇化原料入口、一氯丙醇或二氯丙醇溶液出口和未反应的丙烯或氯丙烯出口，一氯丙醇或二氯丙醇溶液出口与皂化反应装置入口相连；皂化反应装置设有一氯丙醇或二氯丙醇与皂化剂氢氧化钠入口和皂化反应物出口，皂化反应物出口与环氧化物分离装置物料入口连接。

一种目的产物多的氯醇法环氧化物生产装置使用方法，所述生产装置的使用方法包括：

a）碳酸氢钠、水、氯气进入无氯化氢次氯酸反应器反应生成无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳；或碳酸氢钠水溶液与氯气进入无氯化氢次氯酸反应器反应生成无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳；或盐酸和次氯酸水溶液与碳酸氢钠进入无氯化氢次氯酸反应器反应生成无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳；

b）出无氯化氢反应装置的无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳进入气液分离装置分离出二氧化碳；

c）出气液分离装置的无氯化氢次氯酸水溶液与丙烯或氯丙烯进入带有气液分离的氯醇化反应装置，反应生成一氯丙醇或二氯丙醇并分离出未反应的丙烯或氯丙烯；

d）出带有气液分离的氯醇化反应装置的一氯丙醇溶液或二氯丙醇溶液与皂化剂氢氧化钠进入皂化反应装置，反应生成环氧丙烷和皂化残液或环氧氯丙烷和皂化残液；

e）出皂化反应装置的环氧丙烷和皂化残液进环氧化物分离装置精馏、蒸馏或闪蒸分离出环氧丙烷，剩余液相为皂化残液；或出皂化反应装置的环氧氯丙烷和皂化残液进环氧化物分离装置进行沉降分离，重相为环氧氯丙烷，轻相为皂化残液。

一种目的产物多的氯醇法环氧化物生产装置及其使用方法，在气液分离装置后设置次氯酸溶液增浓装置，增浓后的无氯化氢次氯酸水溶液与丙烯或氯丙烯进入带有气液分离的氯醇化反应装置反应生成一氯丙醇或二氯丙醇；

一种目的产物的氯醇法环氧化物生产装置及其使用方法，所述装置还用于乙烯氯醇化生产环氧乙烷，氯乙烯氯醇化生产环氧氯乙烷。

本发明的优点与效果是：

1.采用无氯化氢的次氯酸溶液进行氯醇化反应，副产物少，同样的原料消耗，目的产物收率高；

2.由于次氯酸溶液中无盐酸，可采用高浓度次氯酸进行氯醇化反应，装置生产能力大；

3.优化和缩短了氯醇法环氧丙烷和环氧氯丙烷的生产工艺。对于环氧丙烷生产，氯丙醇皂化反应后只需蒸馏、闪蒸或精馏便可直接获得环氧丙烷，无传统工艺的先汽提蒸出环氧丙烷和二氯丙烷，再通过精馏分离环氧丙烷与二氯丙烷的操作；对于环氧氯丙烷生产，二氯丙醇皂化后不采用传统工艺中的汽提操作将环氧氯丙烷蒸出，只需沉降分离就可将环氧氯丙烷与皂化残水分开；

4.环氧化物生产过程无废渣；

5.可减少皂化废水；

6.使皂化废水组成简单且可实现资源化利用并易于处理；

7.减缓氯醇化反应装置和皂化反应装置的腐蚀。

附图说明：

图1是用碳酸氢钠脱除次氯酸溶液中的氯化氢，再进行氯醇化反应及皂化反应的氯醇法环氧丙烷生产装置简图。

图2是用碳酸氢钠脱除次氯酸溶液中的氯化氢，再进行氯醇化反应及皂化反应的氯醇法环氧氯丙烷生产装置简图。

具体实施例：

实施例1

实施例1的一种目的产物多的氯醇法环氧化物生产装置及其使用方法，生产装置包括用于水、氯气和碳酸氢钠反应的无氯化氢次氯酸反应装置1、用于次氯酸溶液与二氧化碳分离的气液分离装置2、带有气液分离的氯醇化反应装置3、皂化反应装置4、环氧化物分离装置5、设备间连接管线、阀门、中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。无氯化氢次氯酸反应装置1、皂化反应装置4为管式反应器，管式反应器内设置对流体有扰动作用的扰流元件为化工填料；带有气液分离的氯醇化反应装置3为塔式反应器；环氧化物分离装置5为连续精馏装置；无氯化氢次氯酸反应装置1设有碳酸氢钠、水与氯气入口和反应物料出口，反应物料出口与气液分离装置2入口连接；气液分离装置2液相出口与带有气液分离的氯醇化反应装置3的次氯酸溶液入口连接；带有气液分离的氯醇化反应装置3设有次氯酸溶液入口、待氯醇化原料丙烯入口、一氯丙醇溶液出口，一氯丙醇溶液出口与皂化反应装置4入口相连；皂化反应装置4设有一氯丙醇入口、皂化剂氢氧化钠入口和皂化反应物出口，皂化反应物出口与环氧化物分离装置5物料入口连接。环氧化物分离装置5为精馏塔。实施例1装置简图见图1。

实施例1生产装置的使用方法包括：a）碳酸氢钠水溶液与氯气进入无氯化氢次氯酸反应器1反应生成无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳；b）出无氯化氢反应装置1的无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳进入气液分离装置2分离出二氧化碳；c）出气液分离装置2的无氯化氢次氯酸水溶液与丙烯进入带有气液分离的氯醇化反应装置3，反应生成一氯丙醇；d）出带有气液分离的氯醇化反应装置3的一氯丙醇溶液与皂化剂氢氧化钠进入皂化反应装置4，反应生成环氧丙烷和皂化残液；e）出皂化反应装置4的环氧丙烷和皂化残液进环氧化物分离装置5采用精馏操作在塔顶分离出环氧丙烷，塔底剩余液相为皂化残液。

实施例2

实施例2的一种目的产物多渣的氯醇法环氧化物生产装置及其使用方法，生产装置包括无氯化氢次氯酸反应装置1、气液分离装置2、氯醇化反应装置3、皂化反应装置4、环氧化物分离装置5、设备间连接管线、阀门、中间罐、气体输送装置、液体输送装置、控制与显示仪表及附件。无氯化氢次氯酸反应装置1、皂化反应装置为管式反应器，管式反应器内设置对流体有扰动作用的扰流元件为市售静态混合器；氯醇化反应装置3为塔式反应器；环氧化物分离装置5为连续沉降装置；无氯化氢次氯酸反应装置1设有氯气和水与和碳酸氢钠入口和反应物料出口，反应物料出口与气液分离装置2入口连接；气液分离装置2液相出口与氯醇化反应装置3的次氯酸溶液入口连接；氯醇化反应装置3设有次氯酸溶液入口、待氯醇化原料氯丙烯入口、二氯丙醇溶液出口，二氯丙醇溶液出口与皂化反应装置4入口相连；皂化反应装置4设有二氯丙醇入口、皂化剂氢氧化钠入口和皂化反应物出口，皂化反应物出口与环氧化物分离装置5物料入口连接。环氧化物分离装置5为连续沉降装置。实施例2装置简图见图2。

实施例2生产装置的使用方法包括：a）盐酸和次氯酸水溶液与碳酸氢钠进入无氯化氢次氯酸反应器1反应生成无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳；b）出无氯化氢反应装置1的无氯化氢次氯酸水溶液和二氧化碳进入气液分离装置2分离出二氧化碳；c）出气液分离装置2的无氯化氢次氯酸水溶液与氯丙烯进入氯醇化反应装置3，反应生成二氯丙醇；d）出氯醇化反应装置3的二氯丙醇溶液与皂化剂氢氧化钠进入皂化反应装置4，反应生成环氧氯丙烷和皂化残液；e）出皂化反应装置4的环氧氯丙烷和皂化残液进环氧化物分离装置5进行连续沉降分离，重相为环氧氯丙烷，轻相为皂化残液。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于在气液分离装置2和带有气液分离的氯醇化反应装置3间设置次氯酸溶液蒸发浓缩装置。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于环氧化物分离装置5为反应精馏塔。

实施例5

实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于管式无氯化氢反应装置1内的扰流元件为市售静态混合器。