[发明专利]环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法

说明书

本发明涉及化工安全领域，公开了一种环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法。该方法用于在催化剂存在下氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷，包括：检测反应器内的气相氧气体积浓度；以及所检测的反应器内的气相氧气体积浓度超过报警值时控制惰性气体的充入，使得氧气浓度降至报警值以下和/或所检测的反应器内的气相氧气体积浓度超过联锁值时切断双氧水和氯丙烯进料。在用于在催化剂存在下氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷能够更好地控制反应尾气的氧气含量，防止气相爆炸的发生，保证装置的安全平稳运行，取得了较好的技术效果。

技术领域

本发明涉及化工安全领域，具体涉及一种环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法。

背景技术

环氧氯丙烷是重要的有机化工原料，主要用于合成环氧树脂、甘油、氯醇橡胶、硝化甘油炸药等多种产品。

环氧氯丙烷的主要工业生产方法为氯丙烯法，占全球环氧氯丙烷产能的90％以上，其工艺过程包括丙烯氯化制氯丙烯、氯丙烯次氯酸化生成二氯丙醇和二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个主要步骤。目前，为了实现环氧氯丙烷生产过程的绿色化，将主要产生废水和废渣的氯醇化和皂化两个反应步骤去掉，由3-氯丙烯(简称氯丙烯)直接环氧化一步反应合成环氧氯丙烷，从而显著地减少废水的排放量，同时又不会产生氯化钙废渣。

氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷新技术是使用氯丙烯、氨和双氧水在低压条件下，甲醇为溶剂，并采用钛硅分子筛催化剂(以下简称催化剂)，在固定床列管反应器内一步合成环氧氯丙烷，其化学反应方程式为：

ClCH₂CH＝CH₂+H₂O₂→ClCH₂CHOCH₂+H₂O (1)

该工艺直接合成环氧氯丙烷，相较于传统的制备工艺，大大缩短了工艺流程，且反应条件温和、选择性、转化率高、不副产氯化钙废渣、减少废水排放，具有较高的技术经济性和环保效益，有望取代传统的生成工艺。

但是由于反应过程涉及双氧水，除主反应外，还会发生双氧水分解的副反应：

2H₂O₂→2H₂O+O₂↑ (2)

在反应过程中易发生双氧水的分解，释放出氧气，在反应后续分离过程中产生的氧气与环氧氯丙烷、氯丙烯、甲醇等可燃气体混合存在燃爆风险。

因此，急需提供一种在催化剂存在下氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有工艺中安全性较差的问题，提供一种环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法，该方法能够有效避免气相燃爆事故的发生，保证装置的安全平稳运行。

为了实现上述目的，本发明提供了一种环氧氯丙烷工艺尾气中氧气含量的安全控制方法，其用于在催化剂存在下氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷，该方法包括：

检测反应器内的气相氧气体积浓度；以及

所检测的反应器内的气相氧气体积浓度超过报警值时控制惰性气体的充入，使得氧气体积浓度降至报警值以下和/或

所检测的反应器内的气相氧气体积浓度超过联锁值时切断双氧水和氯丙烯进料。

上述控制方法中，在氯丙烯直接环氧化合成环氧氯丙烷工艺中，使用催化剂，并且上述整个过程保持甲醇循环。

可选的，所检测的反应器内的气相氧气体积浓度超过联锁值时切断双氧水和氯丙烯进料，同时充入惰性气体，使得氧气体积浓度降至报警值以下。

可选的，所述报警值≥2体积％且＜4体积％。