[发明专利]一种氯醇化反应装置及其应用在审
申请号: | 202011053198.1 | 申请日: | 2020-09-29 |
公开(公告)号: | CN114315518A | 公开(公告)日: | 2022-04-12 |
发明(设计)人: | 代俊明;杨冬梅;宴成强;潘中霞;陈天圆;韩凯;杨建春 | 申请(专利权)人: | 北京诺维新材科技有限公司;诺维新材有限公司 |
主分类号: | C07C29/66 | 分类号: | C07C29/66;C07C31/36;C07D301/26;C07D303/04;B01J19/24 |
代理公司: | 北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535 | 代理人: | 刘元霞;吕少楠 |
地址: | 100085 北京市海淀*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 醇化 反应 装置 及其 应用 | ||
本发明公开一种氯醇化反应装置及其应用。所述反应装置包括次氯酸反应区域和氯醇化反应区域,两个反应区域均包括气相区,各气相区彼此独立,用于容纳各反应区域中未反应的反应气体;其中,所述“彼此独立”意指两个气相区内的气体各自独立存在,彼此不相互接触。通过设置彼此独立的两个气相空间,避免了氯气和烯烃直接气相接触而产生的副反应,大大降低了低值氯化副产物的生成,降低了氯醇的原料单耗。
技术领域
本发明属于氯醇化反应领域,具体涉及一种氯醇化反应装置及其应用。
背景技术
氯醇化反应是环氧烷烃重要的工业方法之一,比如氯气和丙烯在水中接触,氯气和水生成的次氯酸同丙烯反应生成氯丙醇,氯丙醇和氢氧化钙接触反应生产环氧丙烷(PO)。氯醇化反应制备环氧烷烃的方法具有流程短、工艺成熟、生产安全、基建投资小等优点。
丙烯氯醇化反应过程中有主反应同时存在副反应,生成氯丙醇及二氯丙烷等副产物。
主反应:
副反应:
丙烯和次氯酸的反应(方程式(2))迅速,同样丙烯同游离氯气也快速反应(方程式(3))生成二氯丙烷副产物。工业上使用的氯醇化反应器有单塔氯醇化反应器、管式氯醇化反应器、三塔串联氯醇化反应器、管塔结合式氯醇化反应器,所述的反应器都存在同一个缺点:未溶解的氯气和未反应的烯烃扩散到同一个气相空间快速反应生成副产物,比如氯醇化法制备环氧丙烷装置,每吨环氧丙烷副产低价值溶剂二氯丙烷150-180kg。
发明内容
为了改善现有技术的不足,本发明提供一种氯醇化反应装置,所述反应装置包括次氯酸反应区域和氯醇化反应区域,两个反应区域均包括气相区,各气相区彼此独立,用于容纳各反应区域中未反应的反应气体。
其中,所述“彼此独立”意指两个气相区内的气体各自独立存在,彼此不相互接触。
根据本发明的实施方案,所述次氯酸反应区域和氯醇化反应区域还均包括溶液区,将次氯酸反应区域的溶液区记为第一溶液区,将氯醇化反应区域的溶液区记为第二溶液区。
根据本发明的实施方案,各反应区域中,气相区位于溶液区之上。
根据本发明的实施方案,所述第一溶液区和第二溶液区相连通或不相连通,优选相连通。本领域技术人员能够理解,对于实现连通的方式不做特别限定,例如通过管线连接次氯酸反应区域和氯醇化反应区域以实现溶液区的连通。
示例性地,可以在次氯酸反应区域的底部和氯醇化反应区域的底部设置第一连通管线,以实现第一溶液区和第二溶液区的连通。
优选地,还可以在次氯酸反应区域的中上部和氯醇化反应区域的中上部设置第二连通管线,以实现第一溶液区和第二溶液区内液体的循环。
优选地,可以在任一连通管线上设置液体输送设备,比如在第二连通管线上设置液体输送设备。优选地,所述液体输送设备可以为泵。
根据本发明的实施方案,将次氯酸反应区域的气相区记为第一气相区,将氯醇化反应区域的气相区记为第二气相区,第一气相区用于容纳未反应的氯气,第二气相区用于容纳未反应的烯烃。
根据本发明的实施方案,第一气相区与第一溶液区、以及第二气相区与第二溶液区相连,相连接处为溶液液面。
根据本发明的实施方案,所述反应装置包括氯气通入用管线,所述氯气通入用管线的气体出口设置在第一溶液区内。
根据本发明的实施方案,所述反应装置还包括第一气相管线,所述第一气相管线与第一气相区连接,用于未反应氯气的排出。
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