一种利用相转移催化剂实现直接生产ECH连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法与流程

本发明涉及环氧氯丙烷生产领域，具体涉及一种利用相转移催化剂实现直接生产ech连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法。
背景技术：
：环氧氯丙烷是一种有机化合物，主要用途是用于制造环氧树脂，它也是一种含氧物质的稳定剂和化学中间体，环氧基及苯氧基树脂的主要原料；也用于制造甘油、熟化丙烯基橡胶、纤维素酯及醚的溶剂、纸业之高湿强度树脂。目前环氧氯丙烷的生产方法有dech(直接氧化)法、氯醇法、甘油法和烯丙醇法，dech法由于具有极大的环保优势，无废渣，废水量极少，且具有流程短、能耗低、易于企业投产建设等优点，逐步发展成为环氧氯丙烷生产方法的主要发展方向。然而dech法在实验室阶段间歇生产比较成熟，而实际连续生产运行过程中，连续生产的方法和设备配制却处于起步阶段。在连续生产的开车阶段，事实表明按照常规的生产流程，原料、催化剂、助剂由各自管道在混合器中混合后进入多级反应系统进行反应，不能较深程度的引发连续生产反应，反应程度较低，原料转化率及产品收率均较低。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种利用相转移催化剂实现直接生产ech连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法。本发明的技术解决方案是：一种利用相转移催化剂实现直接生产ech连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法，包括以下步骤：(1)氯丙烯与催化剂在配料罐中混合后，流入串联的多级反应系统，再从最后一级反应系统流出返回配料罐，使整个反应系统中充满氯丙烯和催化剂混合液；(2)关闭进入第一级反应系统的氯丙烯与催化剂混合液管道阀门，关闭最后一级反应系统与配料罐直连管道上的阀门，关闭各级反应系统之间连通的溢流管阀门；(3)每级反应系统均包括带有冷却系统的管式反应器，与管式反应器后部贯通连接的缓冲罐，缓冲罐的顶部设有氮气入口通入氮气，缓冲罐的顶部贯通连接有冷凝器，缓冲罐气相进入冷凝器冷凝后，液相回流入缓冲罐，气相进入洗涤塔，缓冲罐下部液相由回流泵回流重新进入管式反应器前部；(4)打开中间级反应系统的管式反应器上的双氧水手动阀门，逐渐加入双氧水，直至累积加入量为设定值时，停止双氧水加入；(5)打开中间级反应系统前一级反应系统的管式反应器上的双氧水手动阀门，重复步骤(4)；(6)向前重复步骤(5)，直至打开第一级反应系统的管式反应器上的双氧水手动阀门，逐渐加入双氧水，使累积加入量为设定值时，停止双氧水加入；(7)在中间级反应系统的管式反应器中取样，当h2o2的质量浓度小于设定值时，打开步骤(2)中除最后一级反应系统与配料罐直连管道上阀门的所有阀门，进入第一级反应系统的氯丙烯、催化剂通过回流泵后与从双氧水管道进入的双氧水在管式反应器内前部的混合器中混合，再在管式反应器中反应；各级反应系统之间溢流管连接两级反应系统的缓冲罐，各级反应系统缓冲罐下部液相一股由回流泵回流重新进入管式反应器，另一股通过溢流管进入下一级反应系统缓冲罐中；打开最后一级反应系统与分离装置管道上的阀门，使最后一级反应系统流出的反应产物进入分离装置分离后，固相催化剂重新进入配料罐，液相进入精馏系统分离。进一步的，催化剂为磷钨杂多酸盐。进一步的，步骤(7)中的h2o2的质量浓度设定值小于0.8％。进一步的，多级反应系统为五级反应系统，中间级反应系统为第三级反应系统。本发明针对氯丙烯直接氧化法生产环氧氯丙烷实际连续生产的开车阶段，按照常规的反应流程，不能很好的引发反应，反应过程中原料转化率低、产物收率低的情况进行了改进，通过先在反应系统中充满氯丙烯和催化剂，然后切断反应系统的入口和出口，以及各级反应系统之间的联系，再在中间级反应系统至第一级反应系统逐步各自加入双氧水，使它们在各自的反应系统中进行预反应，当中间级反应系统的h2o2的质量浓度经过反应低于设定值时，再开通正常的生产流程进行连续反应，通过改进，使连续生产稳定，原料转化率高、产品收率高，反应时间较短。本发明具有潜在的市场价值。附图说明图1为本发明中开车时氯丙烯和催化剂充满反应系统流程图；图2为本发明正常连续运行流程图。其中，ve-1为配料罐，v-1为进入第一级反应系统的氯丙烯与催化剂混合液管道阀门，pu-1为一级反应系统回流泵，mx-1为一级反应系统混合器，re-1为一级反应系统管式反应器，v-8为一级反应系统管式反应器双氧水手动阀门，ve-2为一级反应系统缓冲罐，he-1为一级反应系统冷凝器，v-2为一级反应系统与二级反应系统溢流管阀门，v-3为二级反应系统与三级反应系统溢流管阀门，pu-3为三级反应系统回流泵，mx-3为三级反应系统混合器，re-3为三级反应系统管式反应器，v-9为三级反应系统管式反应器双氧水手动阀门，ve-4为三级反应系统缓冲罐，he-3为三级反应系统冷凝器，v-4为三级反应系统与四级反应系统溢流管阀门，v-5为四级反应系统与五级反应系统溢流管阀门，pu-5为五级反应系统回流泵，mx-5为五级反应系统混合器，re-5为五级反应系统管式反应器，ve-6为五级反应系统缓冲罐，he-5为五级反应系统冷凝器，v-6为五级反应系统与配料罐直连管道阀门，v-7五级反应系统与分离装置管道阀门，pu-2、pu-4为二级、四反应系统回流泵，re-2、re-4为二级、四反应系统管式反应器，ve-3、ve-5为二级、四反应系统缓冲罐，he-2、he-4为二级、四反应系统冷凝器，二、四级反应系统配置与三级反应系统相同，在附图中省略。具体实施方式以下结合实施例和附图，详细说明本发明一种利用相转移催化剂实现直接生产ech连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法。一种利用相转移催化剂实现直接生产ech连续生产工业方法的建立浓度梯度的开车方法，包括以下步骤：如图1所示，(1)氯丙烯与催化剂在配料罐ve-1中混合后，流入串联的多级反应系统，再从最后一级五级反应系统流出返回配料罐ve-1，使整个反应系统中充满氯丙烯和催化剂混合液；(2)关闭进入第一级反应系统的氯丙烯与催化剂混合液管道阀门v-1，关闭最后一级五级反应系统与配料罐ve-1直连管道上的阀门v-6，关闭各级反应系统之间连通的溢流管阀门v-2、v-3、v-4、v-5；(3)每级反应系统均包括带有冷却系统的管式反应器re-1、re-2、re-3、re-4、re-5，与管式反应器re-1、re-2、re-3、re-4、re-5后部贯通连接的缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6、，缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6的顶部设有氮气入口通入氮气，缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6的顶部贯通连接有冷凝器he-1、he-2、he-3、he-4、he-5，缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6气相分别进入冷凝器he-1、he-2、he-3、he-4、he-5冷凝后，液相回流入缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6，气相进入洗涤塔，缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6下部液相由回流泵pu-1、pu-2、pu-3、pu-4、pu-5回流重新进入管式反应器re-1、re-2、re-3、re-4、re-5前部；(4)打开中间级第三级反应系统的管式反应器re-3上的双氧水手动阀门v-9，逐渐加入双氧水，直至累积加入量为设定值时，停止双氧水加入；(5)打开中间级反应系统前一级第二级反应系统的管式反应器re-2上的双氧水手动阀门，重复步骤(4)；(6)向前重复步骤(5)，直至打开第一级反应系统的管式反应器re-1上的双氧水手动阀门v-8，逐渐加入双氧水，使累积加入量为设定值时，停止双氧水加入；如图2所示，(7)在中间级第三级反应系统的管式反应器re-3中取样，当h2o2的质量浓度小于设定值时，打开步骤(2)中除最后一级反应系统与配料罐ve-1直连管道上阀门v-6的所有阀门，进入第一级反应系统的氯丙烯、催化剂通过回流泵pu-1后与从双氧水管道进入的双氧水在管式反应器re-1内前部的混合器mx-1中混合，再在管式反应器re-1中反应；各级反应系统之间溢流管连接两级反应系统的缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6，各级反应系统缓冲罐ve-2、ve-3、ve-4、ve-5、ve-6下部液相一股由回流泵pu-1、pu-2、pu-3、pu-4、pu-5回流重新进入管式反应器re-1、re-2、re-3、re-4、re-5，另一股通过溢流管进入下一级反应系统缓冲罐ve-3、ve-4、ve-5、ve-6中；打开最后一级五级反应系统与分离装置管道上的阀门v-7，使最后一级五级反应系统流出的反应产物进入分离装置分离后，固相催化剂重新进入配料罐ve-1，液相进入精馏系统分离。进一步的，催化剂为磷钨杂多酸盐。步骤(7)中的h2o2的质量浓度设定值小于0.8％。采用本发明开车方法与直接按正常运行流程进行生产的各项运行参数对比如表1所示。表1本发明开车方法与正常开车方法参数对比序号本发明开车方法正开车方法开车时间5～15h20～36hh2o2转化率90～99％0～80％环氧氯丙烷收率80～99％20～70％催化剂回收率90～99％0～60％由表1可以看出，使用本发明开车方法，开车时间仅为5～15h，就可以达到正常的生产水平，h2o2转化率、环氧氯丙烷收率、催化剂回收率均较高，而采用正常的生产流程进行开车，达到正常运行的时间较长，为20～36h，能耗高，且即使达到正常运行，其h2o2转化率、环氧氯丙烷收率、催化剂回收率也均较低，处于不稳定、反应不彻底的运行状态。上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本
发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。当前第1页12