[发明专利]一种生产环氧丙烷的方法和系统

权利要求书

1.一种生产环氧丙烷的方法，丙烯和双氧水在氧化催化剂存在下在反应器内混合并接触进行氧化反应，反应后物流经分离得到环氧丙烷；其特征在于，采用的生产环氧丙烷的装置由提升管反应器(5)、液固分离器(8)、液液分离器(13)和管式混合器(4)组成，其中，所述的提升管反应器底部设有分散相入口(1)和催化剂卸出口(6)，所述的反应器顶部经外循环管(7)连通固液分离器进口，固液分离器的截留液出口经外循环管、管式混合器与反应器底部连通，所述的固液分离器的清液出口(10)与所述的液液分离器入口连通，所述的液液分离器设有水相出口和油相出口，所述的水相出口或油相出口与所述的管式混合器(4)的入口连通；

优选地，反应物料中的双氧水作为分散相，丙烯作为连续相。

2.按照权利要求1所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的氧化催化剂为具有MFI结构的钛硅分子筛，氧化催化剂颗粒直径为0.05～3.0mm。

3.按照权利要求1或2所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，氧化反应条件为：压力0.1～3.0MPa，温度30～80℃，反应停留时间0.3～3h，新鲜进料丙烯与双氧水的摩尔比为(1.0～3.0)：1，其中，反应物料中加入或不加溶剂，溶剂与双氧水的摩尔比为(0～10)：1；

优选溶剂为甲醇。

4.按照权利要求1-3中任一种所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的提升管反应器分为管程和壳程，所述壳程上下两端分别设有换热介质入口和换热介质出口，其中管程为反应物料提供反应空间，壳程通入换热介质控制温度。

5.按照权利要求1-3中任一种所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的分散相入口(1)设有分散相进料器(3)，所述的分散相进料器为多孔管、烧结金属管、无机膜管或雾化喷嘴。

6.按照权利要求5所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的分散相进料器2的前后压降0.05～3.0MPa，并且分散相进料器出口初始液体流速为5～40m/s。

7.按照权利要求1-3中任一种所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的液固分离器为过滤组件，所述的过滤组件包括壳体和过滤管，所述的过滤管选自无机陶瓷膜、金属管膜、金属筛网、金属烧结管中一种或几种的组合。

8.按照权利要求1-3中任一种所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的液固分离器壳体上还设有催化剂加入口。

9.按照权利要求8所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的液固分离器中，过滤组件上设有反冲洗管路。

10.按照权利要求1所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的外循环管为一根或多根，其中，连通反应器出口与所述的液固分离器之间的为外循环管上段，连通液固分离器截留液出口与管式混合器之间的为外循环管下段；

优选地，所述的外循环管上段与所述的外循环管下段的内径相同。

11.按照权利要求10所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，外循环管与反应器的直径之比为(0.3～3)：1，优选(0.5～2)：1。

12.按照权利要求1所述的生产环氧丙烷的方法，其特征在于，所述的管式混合器为喷射混合器，其中，所述的循环管下段与所述的喷射混合器的主流体入口连通，所述的液液混合器的水相出口与所述的喷射混合器的高速射流体入口连通。

13.一种生产环氧丙烷的系统，其特征在于，包括生产环氧丙烷的装置和水油两相与氧化催化剂颗粒组成的反应体系，其中，水相为双氧水和溶剂，油相为丙烯，所述的氧化催化剂颗粒粒径为0.05～3.0mm，所述的生产环氧丙烷的装置由提升管反应器、液固分离器、液液分离器和管式混合器组成，其中，所述的提升管反应器底部设有分散相入口和催化剂卸出口，所述的反应器顶部经外循环管连通固液分离器进口，固液分离器的截留液出口经外循环管、管式混合器与反应器底部连通，所述的固液分离器的清液出口与所述的液液分离器入口连通，所述的液液分离器设有水相出口和油相出口，所述的水相出口或油相出口与所述的管式混合器的入口连通。