CN112110881A - 一种提高chppo装置反应产品选择性的系统和方法 - Google Patents

一种提高chppo装置反应产品选择性的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法，主要解决现有技术存在PO选择性低、反应热未回收的问题。采用本发明所述的系统和方法，优化5‑80万吨/年CHPPO装置流程，一级反应器M台与二级反应器N台为M＞N，每台一级反应器温升较低，通过切换反应器使催化剂活性由逻辑1位向逻辑末位逐级提高并将丙烯与逻辑1位反应产物换热；由此PO选择性提高到99.05‑99.35％、减少设备1‑9台、回收反应热176.2‑183.4千卡/千克PO，较好地解决了上述问题，可用于CHPPO法生产PO中。

Description

一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法
技术领域
本发明涉及环氧丙烷生产工艺领域，尤其涉及一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法。
背景技术
环氧丙烷是石油化工的重要中间体之一，也是丙烯系列中的聚丙烯、环氧丙烷和丙烯腈三大衍生产品之一，大量用于生产聚醚多元醇制备聚氨酯塑料，以及用于不饱和树脂和表面活性剂等的生产；环氧丙烷又是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业；目前已经生产的下游产品近百种，成为精细化工产品的重要原料。
国内外石化行业环氧丙烷PO的工艺生产技术主要有氯醇CHPO法、环氧丙烷/苯乙烯PO/SM联产法、环氧丙烷/叔丁醇PO/TBA联产法、异丙苯氧化CHPPO法和双氧水氧化HPPO法。其中环氧丙烷/苯乙烯PO/SM联产法、环氧丙烷/叔丁醇PO/TBA联产法、异丙苯氧化CHPPO法属于间接氧化法，是一种国际上已经基本成熟的环境友好、清洁绿色环氧丙烷工艺生产技术，间接氧化法的基本生产原理是先将乙苯/异丁烷/异丙苯在一定的温度和压力下用空气氧化生成过氧化氢有机物，过氧化氢有机物再与丙烯环氧化反应生产环氧丙烷和α甲基苄醇/异丁醇/α,α-二甲基苄醇，其中α甲基苄醇经脱水反应可获得苯乙烯产品，异丁醇经脱水反应可得到异丁烯产品，这二种工艺生产技术会产生2-3倍的联产物，而α,α-二甲基苄醇需经过脱水反应生成α甲基苯乙烯再经过加氢反应生成异丙苯返回循环使用。因此CHPPO法工艺生产技术通过异丙苯、过氧化氢异丙苯、α,α-二甲基苄醇、α甲基苯乙烯、异丙苯的转化而循环使用，避免了产生大量联产物的不足。
现有技术中的发明专利申请号为201611187680.8利用微通道反应器制备环氧丙烷的方法，公开了将过氧化氢异丙苯物料与催化剂在常温下搅拌均匀得到混合液，然后将混合液与丙烯物料输入微通道反应器中反应得到粗产品，粗产品经分离纯化得到目标产物的技术方案。本发明技术能够大幅提高原料混合效率，减少副反应的发生，提高了过氧化氢异丙苯转化率和环氧丙烷选择性，同时有效提高丙烯利用率，降低丙烯的进料量，反应安全迅速有效，适合工业化生产。实施例所采用微通道反应器的通道内径为1.0mm，长度为3m，环氧丙烷PO选择性为98.0-99.3％。
发明专利申请号为201510268975.7一种反应器及利用该反应器制备环氧丙烷的方法，公开的反应器中部填充有环氧化催化剂，顶壁设置有气体出口，上部侧壁设置有液体出口，下部侧壁设置有1或2组喷射器，每组喷射器包括2个喷射器，两者分布在同一个平面且互为对称；喷射器由喷管和与喷管相连的喷嘴构成，喷嘴为截头圆锥形，喷嘴与喷管相连的一端的直径大于另一端，喷嘴伸入固定床反应器内，喷管分为2段，喷管远离喷嘴的一段为圆柱形，另一段为截头圆锥形，喷管远离喷嘴一端的直径大于与喷嘴相连的一端的直径；还公开利用该反应器和由该反应器串联而成的反应系统制备环氧丙烷的方法，该反应器能够实现反应物料高速对撞混合，强化反应物料间的相间混合，增强传热传质效果，提高了异丙苯过氧化氢转化率和环氧丙烷选择性。在实施例中，环氧丙烷PO选择性为91.6-98.2％。
发明专利申请号为201410354628.1环氧丙烷的生产方法，公开了一种环氧丙烷的生产方法，主要解决现有技术存在能耗高的问题。本发明通过采用包括以下步骤：a)过氧化氢异丙苯和丙烯在反应器中反应生成液相物流；b)所述液相物流进入高压丙烯回收塔，塔顶得到第一轻组分物流，塔釜得到第一重组分物流；b)所述第一重组分物流进入低压丙烯回收塔，塔顶得到第二轻组分物流，塔釜得到第二重组分物流；c)所述第二轻组分物流分为两部分，其中的一部分物流进入脱丙烷塔，塔顶得到第三轻组分物流，塔釜得到第三重组分物流；d)第一轻组分物流、第二轻组分物流中除去进入脱丙烷塔的分流部分、以及第三轻组分物流循环返回反应器的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。
在过氧化氢异丙苯与丙烯发生环氧化反应生产环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇的过程中，随着反应物料逐级通过环氧化反应器，反应原料摩尔分率逐级减少，反应产物摩尔分率逐级增大。在固定床多相催化剂活性相同的条件下，由于环氧化反应是放热反应，前级反应器的反应原料摩尔分率大，反应激烈，温升高，环氧丙烷选择性低；后级反应器的反应原料摩尔分率小，反应缓和，温升低，过氧化氢异丙苯转化率低。随着大规模CHPPO工艺生产装置环氧化反应器运行时间的增加，环氧化反应器中的固定床多相催化剂活性而逐渐降低。在过氧化氢异丙苯与丙烯摩尔分率相同的条件下，一个反应器运行周期内，反应器运行前期催化剂活性高，反应激烈，温升高，环氧丙烷选择性低；反应器运行后期催化剂活性低，反应缓和，温升低，过氧化氢异丙苯转化率低。因此工业化CHPPO生产装置环氧化单元需要综合考虑反应原料摩尔分率、反应温升、催化剂活性等因素以提高环氧丙烷PO选择性，综合利用环氧化反应热并加以回收。
现有技术中的发明专利申请号为201611187680.8仅仅是实验室规模的工艺方法，微通道反应器的通道内径为1.0mm，长度为3m，存在“放大效应”问题，环氧丙烷选择性指标无法直接应用到商业化工业生产装置中，而且反应原料的加热和反应产物的冷却分别需要消耗蒸汽和循环冷却水，环氧化反应热没有得以综合利用；发明专利申请号为201510268975.7仅仅公开了制备环氧丙烷反应器设备内部的结构和设备之间的组合的技术方案，环氧丙烷选择性为91.6-98.2％，没有环氧化单元提高环氧丙烷选择性的技术手段，更没有对环氧化反应放热进行综合利用的技术措施；发明专利申请号为201410354628.1在过氧化氢异丙苯与丙烯环氧化反应制备环氧丙烷的过程中，没有环氧丙烷选择性的指标，仅仅回收了CHPPO装置分离单元的能量，没有对环氧化反应单元的能量进行回收；因此，现有技术存在环氧丙烷选择性低，环氧化反应热无法综合利用的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法，通过切换反应器使催化剂活性逐级增大并优化一级反应器与二级反应器数量配置以提高反应产品环氧丙烷PO选择性，可应用于大规模商业化CHPPO工艺装置生产环氧丙烷中。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一方面是提供一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统，在由氧化单元、环氧化单元、分离单元、氢解单元、压缩单元组成的生产规模为5-80万吨/年的CHPPO装置中，该系统包括串联的M台环氧化一级反应器、串联的N台环氧化二级反应器、M台丙烯预热换热器、M台环氧化一级反应产物冷却器、N台环氧化二级反应产物冷却器、1台丙烯原料加热器和2M+1个切断阀；
上述串联的M台环氧化一级反应器与串联的N台环氧化二级反应器也是串联连接的；
其中，该M台环氧化一级反应器分别为环氧化一级反应逻辑1～M位反应器，N台环氧化二级反应器分别为环氧化二级反应逻辑1～N位反应器；其中，M≥1，N≥1，且M＞N；由于环氧化一级反应器设置较多，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高；
该M台丙烯预热换热器分别为丙烯预热1～M号换热器；
该M台环氧化一级反应产物冷却器分别为环氧化一级反应产物1～M号冷却器；
该N台环氧化二级反应产物冷却器分别为环氧化二级反应产物1～N号冷却器；
当M＝1时，上述环氧化一级反应逻辑1位反应器通过管路依次与上述丙烯预热1号换热器、环氧化一级反应产物1号冷却器、环氧化二级反应逻辑1位反应器连接；当M≥2时，上述环氧化一级反应逻辑M-1位反应器和环氧化一级反应逻辑M位反应器的连接管路上分别设置有丙烯预热M-1号换热器和环氧化一级反应产物M-1号冷却器；环氧化一级反应逻辑M位反应器的底部连接一级环氧化反应产物出口管，该一级环氧化反应产物出口管路上依次设置丙烯预热M号换热器和环氧化一级反应产物M号冷却器，然后再与环氧化二级反应逻辑1位反应器的顶部连接；
当N＝1时，上述环氧化二级反应逻辑1位反应器出口管路上设置上述环氧化二级反应产物1号冷却器；
当N≥2时，上述环氧化二级反应逻辑N-1位反应器和环氧化二级反应逻辑N位反应器的连接管路上设置有环氧化二级反应产物N-1号冷却器；环氧化二级反应逻辑N位反应器的底部设置有二级环氧化反应产物出口管路，该二级环氧化反应产物出口管路上设置环氧化二级反应产物N号冷却器；
丙烯原料进料管路设置有M条侧线管路，分别一一与丙烯预热1～m号换热器的丙烯原料进口管路连接；丙烯预热1～m号换热器均设置有丙烯原料出口管路，所述的丙烯原料出口管路汇合成一条总管路；该总管路经由丙烯原料加热器与过氧化氢异丙苯进料管路汇合，再连接到环氧化一级反应逻辑1位反应器顶部。
进一步地，每台丙烯预热换热器丙烯原料进口管路和丙烯原料出口管路分别设置一个切断阀。
进一步地，上述M台丙烯预热换热器丙烯原料进口总管路和丙烯原料出口总管路上设置旁路管线，该旁路管线上设置一个切断阀。
本发明的第二方面是提供基于上述系统的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，包括如下步骤：
步骤一，来自界外的丙烯原料经环氧化一级反应逻辑1位反应器流出的反应产物在丙烯预热1号换热器内换热并经低压蒸汽在丙烯原料加热器内加热后与过氧化氢异丙苯混合；
步骤二，丙烯原料与过氧化氢异丙苯的混合物进入环氧化一级反应逻辑1位反应器顶部，在此环氧化一级反应逻辑1位反应器中开始进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇，该环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物由环氧化一级反应逻辑1位反应器底部流出，通过丙烯预热1号换热器与丙烯原料换热并通过环氧化一级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却。
步骤三，环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物进入环氧化一级反应逻辑2位反应器顶部，在此环氧化一级反应逻辑2位反应器中继续进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇，环氧化一级反应逻辑2位反应器的反应产物由环氧化一级反应逻辑2位反应器底部流出，通过环氧化一级反应产物2号冷却器循环冷却水进行冷却。依此类推，至环氧化一级反应逻辑M位反应器，该环氧化一级反应逻辑M位反应器的反应产物通过所述环氧化一级反应产物M号冷却器循环冷却水进行冷却；丙烯原料仅与环氧化一级反应逻辑1位反应器出料换热。
步骤四，冷却后的环氧化一级反应逻辑M位反应器的反应产物再进入环氧化二级反应逻辑1位反应器顶部在此环氧化二级反应逻辑1位反应器中继续进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇；环氧化二级反应逻辑1位反应器的反应产物由环氧化二级反应逻辑1位反应器底部流出，通过环氧化二级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却。依此类推，至环氧化二级反应逻辑N位反应器。
环氧化二级反应逻辑N位反应器的反应产物(含环氧丙烷产品、α,α-二甲基苄醇、反应多余丙烯原料等)通过环氧化二级反应产物N号冷却器的循环冷却水进行冷却，然后流出界外。
进一步地，环氧化一级反应器和环氧化一级反应器为串联切换操作，当反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需更换催化剂时，反应逻辑2位反应器切换为反应逻辑1位反应器，依此类推，原反应逻辑1位反应器切换为反应逻辑末位反应器；这样可使串联的反应器中催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高，使环氧化反应逐步深入，直到反应产物离开逻辑末位反应器。
进一步地，环氧化一级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.6-15.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为1-50：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为2-95％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.1-8.0h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝3-11台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，环氧化一级反应器运行周期为0.5-12个月。
进一步优选地，环氧化一级反应器的操作温度优选范围为60-160℃，操作压力为2.0-12.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比优选范围为2-40：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度优选范围为4-90％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.2-5.0h-1，一级环氧化反应器串联数量为M＝4-10台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，环氧化一级反应器运行周期为1-9个月。
更优地，环氧化一级反应器的操作温度为80-140℃，操作压力为3.0-9.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为4-20：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为8-80％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.4-2.0h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝5-9台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为3-6个月，环氧化一级反应器运行周期为3-6个月。
进一步地，环氧化二级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.1-12.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝1-9台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，环氧化二级反应器运行周期为0.5-12个月。
进一步优选地，环氧化二级反应器的操作温度为60-160℃，操作压力为1.0-10.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝2-8台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，环氧化二级反应器运行周期为1-9个月。
更优地，环氧化二级反应器的操作温度为80-140℃，操作压力为2.0-7.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝3-7台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为3-6个月，环氧化二级反应器运行周期为3-6个月。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明涉及一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法，在生产规模为5-80万吨/年的CHPPO装置中，采用了优化的环氧化单元工艺流程，通过(1)环氧化一级反应器M台数大于环氧化二级反应器N台数；(2)切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高；(3)丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应；当M＞N时，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高。由此环氧丙烷选择性从现有技术91.6-98.2％提高到99.05-99.35％；同时减少工艺设备数量1-9台、回收环氧化反应热176.2-183.4千卡/千克PO，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为一种CHPPO装置反应产品选择性的方法工艺流程简图；以M＝4台一级环氧化反应器串联和N＝2台二级环氧化反应器串联为例；
1-过氧化氢异丙苯；2-丙烯原料；3-环氧化一级反应逻辑1位反应器；4-环氧化一级反应逻辑2位反应器；5-环氧化一级反应逻辑3位反应器；6-环氧化一级反应逻辑4位反应器；7-丙烯预热1号换热器；8-丙烯预热2号换热器；9-丙烯预热3号换热器；10-丙烯预热4号换热器；11-环氧化一级反应产物1号冷却器；12-环氧化一级反应产物2号冷却器；13-环氧化一级反应产物3号冷却器；14-环氧化一级反应产物4号冷却器；15-丙烯原料加热器；19-反应产物；21-环氧化二级反应逻辑1位反应器；22-环氧化二级反应产物1号冷却器；23-环氧化二级反应逻辑2位反应器；24-环氧化二级反应产物2号冷却器；101-第一切断阀；102-第二切断阀；103-第三切断阀；104-第四切断阀；105-第五切断阀；106-第六切断阀；107-第七切断阀；108-第八切断阀；109-第九切断阀。
仍然以M＝4台环氧化一级反应器串联和N＝2台环氧化二级反应器串联为例，发明专利一种提高CHPPO装置反应产品选择性的方法工艺流程描述如下：
【开车工况0】由于环氧化反应刚开始，反应放热少，丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物难以换热，该工况第二切断阀102打开，其余8台切断阀全部关闭。
【正常工况1】来自界外的过氧化氢异丙苯1，与来自界外的经环氧化一级反应逻辑1位反应器3流出的反应产物在丙烯预热1号换热器7内换热，并经低压蒸汽在丙烯原料加热器15内加热后的丙烯原料进行混合；之后进入环氧化一级反应逻辑1位反应器3顶部，在此环氧化一级反应逻辑1位反应器3内进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化一级反应逻辑1位反应器3底部流出，通过丙烯预热1号换热器7和丙烯原料换热，并通过环氧化一级反应产物1号冷却器11的循环冷却水进行冷却；之后送入环氧化一级反应逻辑2位反应器4顶部，在此环氧化一级反应逻辑2位反应器4内继续进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化一级反应逻辑2位反应器4底部流出，通过环氧化一级反应产物2号冷却器12的循环冷却水进行冷却；之后送入环氧化一级反应逻辑3位反应器5顶部，在此环氧化一级反应逻辑3位反应器5内继续进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化一级反应逻辑3位反应器5底部流出，通过环氧化一级反应产物3号冷却器13的循环冷却水进行冷却；之后送入环氧化一级反应逻辑4位反应器6顶部，在此环氧化一级反应逻辑4位反应器6内继续进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化一级反应逻辑4位反应器6底部流出，通过环氧化一级反应产物4号冷却器14的循环冷却水进行冷却。之后送入环氧化二级反应逻辑1位反应器21顶部，在此环氧化二级反应逻辑1位反应器21内继续进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化二级反应逻辑1位反应器21底部流出，通过环氧化二级反应产物1号冷却器22的循环冷却水进行冷却；之后送入环氧化二级反应逻辑2位反应器23顶部，在此环氧化二级反应逻辑2位反应器23内继续进行环氧化反应，反应所得的反应产物由环氧化二级反应逻辑2位反应器23底部流出，通过环氧化二级反应产物2号冷却器24的循环冷却水进行冷却；最后所流出的含环氧丙烷产品、α,α-二甲基苄醇、反应多余丙烯原料等的反应产物19送出界外。该工况第三切断阀103和第一切断阀101打开，其余7台切断阀全部关闭。
【正常工况2】当原环氧化一级反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需要更换催化剂时，在更换催化剂之后，原环氧化一级反应逻辑2位反应器切换为环氧化一级反应逻辑1位反应器，原环氧化一级反应逻辑3位反应器切换为环氧化一级反应逻辑2位反应器，原环氧化一级反应逻辑4位反应器切换为环氧化一级反应逻辑3位反应器，原环氧化一级反应逻辑1位反应器切换为环氧化一级反应逻辑4位反应器。该工况第五切断阀105和第四切断阀104打开，其余7台切断阀全部关闭。
【正常工况3】经过【正常工况2】的切换后，当原环氧化一级反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需要更换催化剂时，在更换催化剂之后，原环氧化一级反应逻辑2位反应器切换为切换为环氧化一级反应逻辑1位反应器，原环氧化一级反应逻辑3位反应器切换为环氧化一级反应逻辑2位反应器，原环氧化一级反应逻辑4位反应器切换为环氧化一级反应逻辑3位反应器，原环氧化一级反应逻辑1位反应器切换为环氧化一级反应逻辑4位反应器。该工况第七切断阀107和第六切断阀106打开，其余7台切断阀全部关闭。
【正常工况4】经过【正常工况3】的切换后，当原环氧化一级反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需要更换催化剂时，在更换催化剂之后，原环氧化一级反应逻辑2位反应器切换为环氧化一级反应逻辑1位反应器，原环氧化一级反应逻辑3位反应器切换为环氧化一级反应逻辑2位反应器，原环氧化一级反应逻辑4位反应器切换为环氧化一级反应逻辑3位反应器，原环氧化一级反应逻辑1位反应器切换为环氧化一级反应逻辑4位反应器。该工况第九切断阀109和第八切断阀108打开，其余7台切断阀全部关闭。
【正常工况5】经过【正常工况3】的切换后，当原环氧化一级反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需要更换催化剂时，在更换催化剂之后，原环氧化一级反应逻辑2位反应器切换为环氧化一级反应逻辑1位反应器，原环氧化一级反应逻辑3位反应器切换为环氧化一级反应逻辑2位反应器，原环氧化一级反应逻辑4位反应器切换为环氧化一级反应逻辑3位反应器，原环氧化一级反应逻辑1位反应器切换为环氧化一级反应逻辑4位反应器，重新回到【正常工况1】。该工况第三切断阀103和第一切断阀101打开，其余7台切断阀全部关闭，由此本【正常工况5】与【正常工况1】工艺流程是一样的，之后，依此类推，周而复始。
【正常工况6】当原环氧化二级反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需要更换催化剂时，在更换催化剂之后，原环氧化二级反应逻辑2位反应器切换为环氧化二级反应逻辑1位反应器，原环氧化二级反应逻辑1位反应器切换为环氧化二级反应逻辑2位反应器。之后，依此类推，周而复始。
具体实施方式
本发明提供了一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统和方法，利用了在过氧化氢异丙苯与丙烯环氧化反应制备环氧丙烷的过程中，当设置串联的一级环氧化反应器数量为M台与串联的二级环氧化反应器数量为N台时，一级反应器的反应原料摩尔分率大，反应激烈，温升高，环氧丙烷选择性低；当M＞N时，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高。
该提高CHPPO装置反应产品选择性的系统，在由氧化单元、环氧化单元、分离单元、氢解单元、压缩单元组成的生产规模为5-80万吨/年的CHPPO装置中，该系统包括串联的M台环氧化一级反应器、串联的N台环氧化二级反应器、M台丙烯预热换热器、M台环氧化一级反应产物冷却器、N台环氧化二级反应产物冷却器、1台丙烯原料加热器和2M+1个切断阀；
上述串联的M台环氧化一级反应器与串联的N台环氧化二级反应器也是串联连接的；
其中，该M台环氧化一级反应器分别为环氧化一级反应逻辑1～M位反应器，N台环氧化二级反应器分别为环氧化二级反应逻辑1～N位反应器；其中，M≥1，N≥1，且M＞N；由于环氧化一级反应器设置较多，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高；
该M台丙烯预热换热器分别为丙烯预热1～M号换热器；
该M台环氧化一级反应产物冷却器分别为环氧化一级反应产物1～M号冷却器；
该N台环氧化二级反应产物冷却器分别为环氧化二级反应产物1～N号冷却器；
当M＝1时，上述环氧化一级反应逻辑1位反应器通过管路依次与上述丙烯预热1号换热器、环氧化一级反应产物1号冷却器、环氧化二级反应逻辑1位反应器连接；
当M≥2时，上述环氧化一级反应逻辑M-1位反应器和环氧化一级反应逻辑M位反应器的连接管路上分别设置有丙烯预热M-1号换热器和环氧化一级反应产物M-1号冷却器；环氧化一级反应逻辑M位反应器的底部连接一级环氧化反应产物出口管，该一级环氧化反应产物出口管路上依次设置丙烯预热M号换热器和环氧化一级反应产物M号冷却器，然后再与环氧化二级反应逻辑1位反应器的顶部连接；
当N＝1时，上述环氧化二级反应逻辑1位反应器出口管路上设置上述环氧化二级反应产物1号冷却器；
当N≥2时，上述环氧化二级反应逻辑N-1位反应器和环氧化二级反应逻辑N位反应器的连接管路上设置有环氧化二级反应产物N-1号冷却器；环氧化二级反应逻辑N位反应器的底部设置有二级环氧化反应产物出口管路，该二级环氧化反应产物出口管路上设置环氧化二级反应产物N号冷却器；
丙烯原料进料管路设置有M条侧线管路，分别一一与丙烯预热1～m号换热器的丙烯原料进口管路连接；丙烯预热1～m号换热器均设置有丙烯原料出口管路，所述的丙烯原料出口管路汇合成一条总管路；该总管路经由丙烯原料加热器与过氧化氢异丙苯进料管路汇合，再连接到环氧化一级反应逻辑1位反应器的顶部；
每台丙烯预热换热器丙烯原料进口管路和丙烯原料出口管路分别设置一个切断阀；
上述M台丙烯预热换热器丙烯原料进口总管路和丙烯原料出口总管路上设置旁路管线，该旁路管线上设置有一个切断阀。
一种基于上述系统的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，包括如下步骤：
步骤一，来自界外的丙烯原料经环氧化一级反应逻辑1位反应器流出的反应产物在丙烯预热1号换热器内换热并经低压蒸汽在丙烯原料加热器内加热后与过氧化氢异丙苯混合；
步骤二，丙烯原料与过氧化氢异丙苯的混合物进入环氧化一级反应逻辑1位反应器顶部，在此环氧化一级反应逻辑1位反应器中开始进行环氧化反应，该环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物(环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇)由环氧化一级反应逻辑1位反应器底部流出，通过丙烯预热1号换热器与丙烯原料换热并通过环氧化一级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却。
步骤三，环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物进入环氧化一级反应逻辑2位反应器顶部，在此环氧化一级反应逻辑2位反应器中继续进行环氧化反应，环氧化一级反应逻辑2位反应器的反应产物(环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇)由环氧化一级反应逻辑2位反应器底部流出，通过环氧化一级反应产物2号冷却器循环冷却水进行冷却。依此类推，至环氧化一级反应逻辑M位反应器，该环氧化一级反应逻辑M位反应器的反应产物通过所述环氧化一级反应产物M号冷却器循环冷却水进行冷却；丙烯原料仅与环氧化一级反应逻辑1位反应器出料换热。环氧化一级反应逻辑1位反应器到环氧化一级反应逻辑M位反应器催化剂活性逐级提高，由于环氧化一级反应器设置较多，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高。环氧化一级反应逻辑1位反应器对应的丙烯预热换热器投用，其余丙烯预热换热器停用。
步骤四，冷却后的环氧化一级反应逻辑M位反应器的反应产物再进入环氧化二级反应逻辑1位反应器顶部，在此环氧化二级反应逻辑1位反应器中继续进行环氧化反应；环氧化二级反应逻辑1位反应器的反应产物(环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇)由环氧化二级反应逻辑1位反应器底部流出，通过环氧化二级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却。依此类推，至环氧化二级反应逻辑N位反应器。
环氧化二级反应逻辑N位反应器的反应产物(含环氧丙烷产品、α,α-二甲基苄醇、反应多余丙烯原料等)通过环氧化二级反应产物N号冷却器的循环冷却水进行冷却，然后流出界外。
在本发明一优选的实施例中，环氧化一级反应器和环氧化一级反应器为串联切换操作，当反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需更换催化剂时，反应逻辑2位反应器切换为反应逻辑1位反应器，依此类推，原反应逻辑1位反应器切换为反应逻辑末位反应器。这样可使串联的反应器中催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高，使环氧化反应逐步深入，直到反应产物离开逻辑末位反应器。由于进入二级环氧化反应器的环氧化反应比较缓和，放热量小，回收能量有限，故不设置物料换热工艺流程。上述切换过程周而复始以保证CHPPO工艺装置环氧化单元连续平稳运行。
在本发明一优选的实施例中，环氧化一级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.6-15.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为1-50：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为2-95％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.1-8.0h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝3-11台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，环氧化一级反应器运行周期为0.5-12个月。
在本发明进一步优选的实施例中，环氧化一级反应器的操作温度优选范围为60-160℃，操作压力为2.0-12.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比优选范围为2-40：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度优选范围为4-90％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.2-5.0h-1，一级环氧化反应器串联数量为M＝4-10台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，环氧化一级反应器运行周期为1-9个月。
在本发明更优的实施例中，环氧化一级反应器的操作温度为80-140℃，操作压力为3.0-9.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为4-20：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为8-80％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.4-2.0h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝5-9台，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为3-6个月，环氧化一级反应器运行周期为3-6个月。
在本发明一优选的实施例中，环氧化二级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.1-12.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝1-9台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，环氧化二级反应器运行周期为0.5-12个月。
在本发明进一步优选的实施例中，环氧化二级反应器的操作温度为60-160℃，操作压力为1.0-10.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝2-8台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，环氧化二级反应器运行周期为1-9个月。
在本发明更优的实施例中，环氧化二级反应器的操作温度为80-140℃，操作压力为2.0-7.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝3-7台，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为3-6个月，环氧化二级反应器运行周期为3-6个月。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
【对比例1】
以生产规模为10万吨/年CHPPO工业装置为例，当环氧化单元采用现有技术的常规工艺流程生产环氧丙烷产品时，环氧化单元由串联M台环氧化一级反应器与串联N台环氧化二级反应器组成，M＝N＝3台，需要设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为13台；丙烯原料通过低压蒸汽加热至反应温度需要消耗大量蒸汽，反应产物通过循环冷却水进行冷却需要消耗大量循环冷却水，由此工艺设备数量多、工程建设投资大、操作运行费用高、环氧化反应热无法综合利用，环氧丙烷选择性为91.6-98.2％。其中，该对比例的详细工艺计算结果见表1。
【对比例2】
以生产规模为30万吨/年CHPPO工业装置为例，当环氧化单元采用现有技术的常规工艺流程生产环氧丙烷产品时，环氧化单元由串联M台环氧化一级反应器与串联N台环氧化二级反应器组成，M＝N＝4台，需要设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为17台，环氧丙烷选择性为91.6-98.2％。其中，该对比例的详细工艺计算结果见表1。
【对比例3】
以生产规模为5万吨/年CHPPO工业装置为例，当环氧化单元采用现有技术的常规工艺流程生产环氧丙烷产品时，环氧化单元由串联M台环氧化一级反应器与串联N台环氧化二级反应器组成，M＝N＝2台，需要设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为9台，环氧丙烷选择性为91.6-98.2％。其中，该对比例的详细工艺计算结果见表1。
【对比例4】
以生产规模为80万吨/年CHPPO工业装置为例，当环氧化单元采用现有技术的常规工艺流程生产环氧丙烷产品时，环氧化单元由串联M台环氧化一级反应器与串联N台环氧化二级反应器组成，M＝N＝10台，需要设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为43台，环氧丙烷选择性为91.6-98.2％。其中，该对比例的详细工艺计算结果见表1。
表1对比例详细工艺计算结果汇总表
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
CHPPO装置生产规模(万吨) 10 30 5 80
环氧化一级反应器数量(台) 3 4 2 10
环氧化二级反应器数量(台) 3 4 2 10
丙烯原料加热器数量(台) 1 1 1 3
反应产物冷却器数量(台) 6 8 4 20
空冷器数量(台) 3 4 2 10
电动风机数量(台) 3 4 2 10
换热设备总数(台) 13 17 9 43
环氧丙烷选择性(％) 91.6-98.2 91.6-98.2 91.6-98.2 91.6-98.2
【实施例1】
以生产规模为10万吨/年CHPPO工业装置为例，采用本发明一种提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，工艺操作参数如下：环氧化一级反应器的操作温度为102℃，操作压力为6.3MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为12：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为35％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为3.2h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝4台，环氧化一级反应器的平均温度差为38.8℃，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为8个月，环氧化一级反应器切换的周期为4个月。环氧化二级反应器的操作温度为92℃，操作压力为5.3MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝2台，环氧化二级反应器的平均温度差分别为38.2℃，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为8个月，环氧化二级反应器切换的周期为4个月。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为11台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例1】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.20％；同时减少工艺换热设备2台、回收环氧化反应热2,245,000千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例2】
同【实施例1】，仅仅生产规模和工艺操作参数改变，生产规模改为30万吨/年CHPPO工业装置，本实施例的工艺操作参数修改如下：环氧化一级反应器的操作温度为147℃，操作压力为10.4MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为31：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为56％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为5.3h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝5台，环氧化一级反应器的平均温度差为38.1℃，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为14个月，环氧化一级反应器切换的周期为8个月。环氧化二级反应器的操作温度为127℃，操作压力为9.4MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝3台，环氧化二级反应器的平均温度差分别为38.4℃，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为14个月，环氧化二级反应器切换的周期为8个月。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为14台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例2】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.13％；同时减少工艺换热设备3台、回收环氧化反应热6,753,750千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例3】
同【实施例1】，仅仅生产规模和工艺操作参数改变，生产规模改为5万吨/年CHPPO工业装置，工艺操作参数修改如下：环氧化一级反应器串联数量为M＝3台，环氧化一级反应器的平均温度差为39.8℃，环氧化二级反应器串联数量为N＝1台，环氧化二级反应器的平均温度差为39.2℃；其余参数不变。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为8台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例3】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.27％；同时减少工艺换热设备1台、回收环氧化反应热1,101,250千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例4】
同【实施例1】，仅仅生产规模和工艺操作参数改变，生产规模改为80万吨/年CHPPO工业装置，工艺操作参数修改如下：环氧化一级反应器串联数量为M＝11台，环氧化一级反应器的平均温度差为39.0℃，环氧化二级反应器串联数量为N＝9台，环氧化二级反应器的平均温度差为37.3℃；其余参数不变。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为34台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例4】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.05％；同时减少工艺换热设备9台、回收环氧化反应热18,340,000千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例5】
同【实施例2】，仅仅工艺操作参数改变，生产规模仍然为30万吨/年CHPPO工业装置，本实施例的工艺操作参数修改如下：环氧化一级反应器的操作温度为40℃，操作压力为0.6MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为1：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为2％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.1h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝5台，环氧化一级反应器的平均温度差为38.1℃，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为24个月，环氧化一级反应器切换的周期为0.5个月。环氧化二级反应器的操作温度为40℃，操作压力为0.1MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝3台，环氧化二级反应器的平均温度差为38.9℃，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为24个月。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为14台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例2】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.07％；同时减少工艺换热设备3台、回收环氧化反应热6,648,750千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例6】
同【实施例2】，仅仅工艺操作参数改变，生产规模仍然为30万吨/年CHPPO工业装置，本实施例的工艺操作参数修改如下：环氧化一级反应器的操作温度为180℃，操作压力为15.0MPaA，丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为50：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为95％，过氧化氢异丙苯进料的重量空速为8.0h-1，环氧化一级反应器串联数量为M＝5台，环氧化一级反应器的平均温度差为48.4℃，环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为1个月，环氧化一级反应器切换的周期为12个月。环氧化二级反应器的操作温度为180℃，操作压力为12.0MPaA，环氧化二级反应器串联数量为N＝3台，环氧化二级反应器的平均温度差为48.5℃，环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为1个月。不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为14台。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例2】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.06％；同时减少工艺换热设备3台、回收环氧化反应热6,690,000千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例7】
同【实施例2】，生产规模仍然为30万吨/年CHPPO工业装置，仅仅部分工艺参数改变，其中：环氧化一级反应器串联数量为M＝6台，环氧化二级反应器串联数量为N＝2台，环氧化一级反应器的平均温度差为32.1℃，环氧化二级反应器的平均温度差为44.4℃，不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为15台，其余工艺参数保持不变。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例2】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.24％；同时减少工艺换热设备2台、回收环氧化反应热6,753,750千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
【实施例8】
同【实施例2】，生产规模仍然为30万吨/年CHPPO工业装置，仅仅部分工艺参数改变，其中：环氧化一级反应器串联数量为M＝7台，环氧化二级反应器串联数量为N＝1台，环氧化一级反应器的平均温度差为26.1℃，环氧化二级反应器的平均温度差为50.4℃，不设置空冷器和风机，工艺换热设备总数为16台，其余工艺参数保持不变。
采用本发明所述的方法，将环氧化单元的工艺流程进行优化，通过切换串联的环氧化反应器使催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高并将丙烯原料与环氧化一级反应逻辑1位反应器出口反应产物进行换热。虽然反应原料摩尔分率逐级减少，但是催化剂活性逐级提高，从而逐渐加深环氧化反应。与【对比例2】相比，由于环氧化一级反应器台数大于环氧化二级反应器台数，因此每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性提高到99.35％；同时减少工艺换热设备1台、回收环氧化反应热6,753,750千卡/小时，取得了较好的技术效果。其中，该实施例的详细工艺计算结果见表2。
表2实施例详细工艺计算结果汇总表
Figure BDA0002683401780000201
Figure BDA0002683401780000211
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种提高CHPPO装置反应产品选择性的系统，其特征在于，在由氧化单元、环氧化单元、分离单元、氢解单元、压缩单元组成的生产规模为5-80万吨/年的CHPPO装置中，所述系统包括串联的M台环氧化一级反应器、串联的N台环氧化二级反应器、M台丙烯预热换热器、M台环氧化一级反应产物冷却器、N台环氧化二级反应产物冷却器、1台丙烯原料加热器和2M+1个切断阀；
所述串联的M台环氧化一级反应器与串联的N台环氧化二级反应器也是串联连接的；
其中，所述M台环氧化一级反应器分别为环氧化一级反应逻辑1～M位反应器，N台环氧化二级反应器分别为环氧化二级反应逻辑1～N位反应器；其中，M≥1，N≥1，且M＞N；由于环氧化一级反应器设置较多，每台一级反应器温升较低，环氧丙烷选择性就可以提高；
所述M台丙烯预热换热器分别为丙烯预热1～M号换热器；
所述M台环氧化一级反应产物冷却器分别为环氧化一级反应产物1～M号冷却器；
所述N台环氧化二级反应产物冷却器分别为环氧化二级反应产物1～N号冷却器；
当M＝1时，所述环氧化一级反应逻辑1位反应器通过管路依次与所述丙烯预热1号换热器、环氧化一级反应产物1号冷却器、环氧化二级反应逻辑1位反应器连接；
当M≥2时，所述环氧化一级反应逻辑M-1位反应器和环氧化一级反应逻辑M位反应器的连接管路上分别设置有丙烯预热M-1号换热器和环氧化一级反应产物M-1号冷却器；环氧化一级反应逻辑M位反应器的底部连接一级环氧化反应产物出口管，所述一级环氧化反应产物出口管路上依次设置丙烯预热M号换热器和环氧化一级反应产物M号冷却器，然后再与环氧化二级反应逻辑1位反应器的顶部连接；
当N＝1时，所述环氧化二级反应逻辑1位反应器出口管路上设置所述环氧化二级反应产物1号冷却器；
当N≥2时，所述环氧化二级反应逻辑N-1位反应器和环氧化二级反应逻辑N位反应器的连接管路上设置有环氧化二级反应产物N-1号冷却器；环氧化二级反应逻辑N位反应器的底部设置有二级环氧化反应产物出口管路，所述二级环氧化反应产物出口管路上设置环氧化二级反应产物N号冷却器；
丙烯原料进料管路设置有M条侧线管路，分别一一与丙烯预热1～m号换热器的丙烯原料进口管路连接；丙烯预热1～m号换热器均设置有丙烯原料出口管路，所述的丙烯原料出口管路汇合成一条总管路；所述总管路经由丙烯原料加热器与过氧化氢异丙苯进料管路汇合，再连接到环氧化一级反应逻辑1位反应器顶部。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每台所述丙烯预热换热器丙烯原料进口管路和丙烯原料出口管路分别设置一个切断阀。
3.根据权利要求1所述的CHPPO装置，其特征在于，所述M台丙烯预热换热器丙烯原料进口总管路和丙烯原料出口总管路上设置旁路管线，所述旁路管线上设置一个切断阀。
4.一种基于权利要求1～3任一项所述系统的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，来自界外的丙烯原料经所述环氧化一级反应逻辑1位反应器流出的反应产物在所述丙烯预热1号换热器内换热并经低压蒸汽在所述丙烯原料加热器内加热后与过氧化氢异丙苯混合；
步骤二，所述丙烯原料与所述过氧化氢异丙苯的混合物进入所述环氧化一级反应逻辑1位反应器顶部，在所述环氧化一级反应逻辑1位反应器中开始进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇，所述环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物由所述环氧化一级反应逻辑1位反应器底部流出，通过所述丙烯预热1号换热器与丙烯原料换热并通过所述环氧化一级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却；
步骤三，所述环氧化一级反应逻辑1位反应器的反应产物进入所述环氧化一级反应逻辑2位反应器顶部，在所述环氧化一级反应逻辑2位反应器中继续进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇，所述环氧化一级反应逻辑2位反应器的反应产物由所述环氧化一级反应逻辑2位反应器底部流出，通过所述环氧化一级反应产物2号冷却器循环冷却水进行冷却；依此类推，至环氧化一级反应逻辑M位反应器；所述环氧化一级反应逻辑M位反应器的反应产物通过所述环氧化一级反应产物M号冷却器循环冷却水进行冷却；所述丙烯原料仅与所述环氧化一级反应逻辑1位反应器的出料换热；
步骤四，冷却后的环氧化一级反应逻辑M位反应器反应产物再进入所述环氧化二级反应逻辑1位反应器顶部，在所述环氧化二级反应逻辑1位反应器中继续进行环氧化反应生成环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇；环氧化二级反应逻辑1位反应器的反应产物由所述环氧化二级反应逻辑1位反应器底部流出，通过所述环氧化二级反应产物1号冷却器循环冷却水进行冷却；依此类推，至环氧化二级反应逻辑N位反应器；
所述环氧化二级反应逻辑N位反应器的反应产物通过所述环氧化二级反应产物N号冷却器的循环冷却水进行冷却，然后流出界外。
5.根据权利要求4所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，所述环氧化一级反应器和环氧化一级反应器为串联切换操作，当反应逻辑1位反应器由于催化剂失活需更换催化剂时，反应逻辑2位反应器切换为反应逻辑1位反应器，依此类推；原反应逻辑1位反应器切换为反应逻辑末位反应器；这样可使串联的反应器中催化剂活性由逻辑1位反应器向逻辑末位反应器逐级提高，使环氧化反应逐步深入，直到反应产物离开逻辑末位反应器。
6.根据权利要求4所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，所述环氧化一级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.6-15.0MPaA，所述丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比为1-50：1，过氧化氢异丙苯进料的质量浓度为2-95％，所述过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.1-8.0h-1，所述环氧化一级反应器串联数量为M＝3-11台，所述环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，所述环氧化一级反应器运行周期为0.5-12个月。
7.根据权利要求6所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，所述环氧化一级反应器的操作温度优选范围为60-160℃，操作压力为2.0-12.0MPaA，所述丙烯原料与过氧化氢异丙苯进料的摩尔比优选范围为2-40：1，所述过氧化氢异丙苯进料的质量浓度优选范围为4-90％，所述过氧化氢异丙苯进料的重量空速为0.2-5.0h-1，所述一级环氧化反应器串联数量为M＝4-10台，所述环氧化一级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，所述环氧化一级反应器运行周期为1-9个月。
8.根据权利要求4所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，所述环氧化二级反应器的操作温度为40-180℃，操作压力为0.1-12.0MPaA，所述环氧化二级反应器串联数量为N＝1-9台，所述环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为1-24个月，所述环氧化二级反应器运行周期为0.5-12个月。
9.根据权利要求8所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，所述环氧化二级反应器的操作温度为60-160℃，操作压力为1.0-10.0MPaA，所述环氧化二级反应器串联数量为N＝2-8台，所述环氧化二级反应器装填催化剂的寿命为2-12个月，所述环氧化二级反应器运行周期为1-9个月。
10.根据权利要求4所述的提高CHPPO装置反应产品选择性的方法，其特征在于，步骤四中所述反应产物包括环氧丙烷产品、α,α-二甲基苄醇和反应多余丙烯原料。
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