[实用新型]双氧水直接氧化法生产环氧丙烷的环氧化反应安全装置

说明书

本实用新型涉及化工领域，公开了一种双氧水直接氧化法生产环氧丙烷的环氧化反应安全装置，其包括环氧化反应器、静态混合器、输送泵、在线氧气分析仪、控制器、管线、信号线、四通接头及控制阀，三台环氧化反应器通过输送管线串联在一起。本实用新型通过将三个环氧化反应器串联设置并配合使用静态混合器及输送泵，使环氧化反应快速、均匀、充分地进行，减缓双氧水在反应过程中的无效分解，有效防止反应器气相组成发生爆炸危险性；通过设置在线氧气分析仪及控制器，能够实时检测气相含氧量并合理调整工艺方案，确保气相含氧量不超标，消除安全隐患。

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体涉及一种双氧水直接氧化法生产环氧丙烷的环氧化反应安全装置。

背景技术

环氧丙烷是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。目前世界上环氧丙烷的生产方法主要有氯醇法、乙苯共氧化法及双氧水直接氧化法。氯醇法和乙苯共氧化法工艺污染较大、工业水处理成本较高，已被国家发改委列入禁止新建项目使用技术。双氧水直接氧化法是以钛硅分子筛为催化剂，以甲醇为溶剂，在适当的反应条件下，丙烯和双氧水在液相体系中进入催化剂床层发生氧化反应，生产环氧丙烷和水；该工艺流程相对简单，无副产品生成，减少了产品后续处理设备和设施，整个生产过程基本没有污染，是未来环氧丙烷产品的新型主流生产路线。但是，反应原料中以双氧水作氧源，给工艺过程带来了传统工艺所不具有的危险性；在催化剂的作用下，少量双氧水在反应过程中会发生无效分解，易使反应器气相组成形成具有爆炸危险性的混合气体，给丙烯直接环氧化工艺带来了新的安全隐患。公开号为CN204107486U的实用新型专利“一种双氧水制备环氧丙烷的反应与分离装置”，在说明书提到：在反应釜外壁上的夹套或者外盘管式换热器以及反应釜外部管道上的换热器实现了反应热的再利用，控制了反应的温度，使反应稳定安全，同时避免了“飞温”对反应釜的损害；但该专利并未提到如何处理双氧水带来的爆炸危险性问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种双氧水直接氧化法生产环氧丙烷的环氧化反应安全装置。

其技术方案是：包括环氧化反应器、静态混合器、输送泵、在线氧气分析仪、控制器、管线、信号线、四通接头及控制阀；所述环氧化反应器包括内部设有催化床的第一环氧化反应器、第二环氧化反应器及第三环氧化反应器；所述静态混合器包括第一静态混合器、第二静态混合器及第三静态混合器；所述输送泵包括第一输送泵、第二输送泵及第三输送泵；所述在线氧气分析仪包括第一在线氧气分析仪、第二在线氧气分析仪及第三在线氧气分析仪；所述控制阀包括双氧水控制阀、丙烯控制阀、甲醇控制阀、第一输送控制阀、第二输送控制阀及第三输送控制阀；所述管线包括原料管线及输送管线，原料管线包括均与四通接头连接的双氧水管线、丙烯管线及甲醇管线，双氧水管线上安装双氧水控制阀，丙烯管线上安装丙烯控制阀，甲醇管线上安装甲醇控制阀；所述输送管线的首端连接四通接头，线路上依次串联第一静态混合器、第一输送泵、第一环氧化反应器、第一输送控制阀、第二静态混合器、第二输送泵、第二环氧化反应器、第二输送控制阀、第三静态混合器、第三输送泵、第三环氧化反应器及第三输送控制阀；所述第一在线氧气分析仪、第二在线氧气分析仪及第三在线氧气分析仪均安装在输送管线的线路上且均通过信号线连接控制器，第一在线氧气分析仪安装在第一输送控制阀与第二静态混合器之间，第二在线氧气分析仪安装在第二输送控制阀与第三静态混合器之间，第三在线氧气分析仪安装在第三输送控制阀之后。

上述技术方案可以进一步优化为：

所述第一在线氧气分析仪、第二在线氧气分析仪及第三在线氧气分析仪均采用LGA-4100型激光在线氧气分析仪。

所述控制器采用PLC控制器。

所述第一静态混合器、第二静态混合器及第三静态混合器均采用SV型静态混合器。

所述催化床采用轴向流动式催化床。

所述四通接头采用不锈钢等径四通接头。

本实用新型的主要有益技术效果如下：