CN203620593U - 一种异丙苯氧化连续加碱系统和一种异丙苯氧化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种异丙苯氧化连续加碱系统和一种异丙苯氧化设备。所述异丙苯氧化连续加碱系统按照工艺流程连接顺序包括氧化加碱槽和氧化加碱计量泵；所述氧化加碱槽经由所述氧化加碱计量泵与氧化异丙苯进料管线相连接。所述异丙苯氧化设备包括所述异丙苯氧化连续加碱系统。本实用新型的有益效果是⒈加碱连续、均匀，使加碱的效果更好；⒉抑制了氧化副反应，提高异丙苯(DIPB)转化率以及CHP收率和质量；⒊从而减少了CHP的分解；⒋缩合反应更平稳；⒌减少了缩合副反应；⒍在异丙苯氧化反应和在DCP缩合反应两个方面都可以降低异丙苯单耗；⒎减少了副产物，有利于污水处理；⒏具有经济和环境的双重效益。

Description

一种异丙苯氧化连续加碱系统和一种异丙苯氧化设备

技术领域

本实用新型涉及一种氧化连续加碱系统和一种异丙苯氧化设备，具体地说，本实用新型涉及生产过氧化二异丙苯的异丙苯氧化连续加碱系统和包括所述异丙苯氧化连续加碱系统的异丙苯氧化设备。

背景技术

异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢（简称CHP)，是异丙苯法生产过氧化二异丙苯（DCP)的第一步反应，也是最重要反应。现有的异丙苯氧化反应受pH值影响很大。如果反应系统中酸性大，也就是pH值低，则对氧化反应很不利。因为酸性物质会促使CHP分解，并且酸分解的产物苯酚又进一步抑制反应的进行。所以需要将pH值控制在一定的范围内，一般工业上控制pH值为3～7。反应系统中的酸性物质主要是氧化副反应生成的甲酸和苯甲酸。有时候空气中的二氧化碳含量增多，大气污染，或进料异丙苯中带有一些酸性物质。目前在异丙苯氧化生产中，为了中和酸性物质，在氧化过程中间隙通过向氧化塔内间歇性地人工添加一定量低浓度的碱的水溶液或碱式盐（如碳酸钠）的水溶液加以解决。人工间歇加碱液，存在控制滞后，进入氧化系统碱浓度波动大，加碱规律性差，无法精确控制氧化反应氧化液的pH值等问题，同时DCP缩合生产工艺使用酸性催化剂，当氧化液呈中性或偏碱性，亦会造成缩合反应速度变慢，甚至不反应。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，通过向氧化塔连续加稀碱液实现加碱量实时调节，避免间歇加碱产生的调节滞后；减少氧化副反应，降低异丙苯单耗，提高氧化液质量。通过连续加碱稳定氧化液pH值，避免氧化液pH值波动造成的缩合反应时长的波动，确保缩合反应正常进行，提高缩合液质量。

为实现上述实用新型目的，具体而言，本实用新型涉及以下多个方面的内容：

1. 一种异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述异丙苯氧化连续加碱系统按照工艺流程连接顺序包括氧化加碱槽⑴和氧化加碱计量泵⑵；所述氧化加碱槽⑴经由所述氧化加碱计量泵⑵与氧化异丙苯进料管线⑶相连接。

2. 根据方面1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵设有远传变频控制装置，所述远传变频控制装置用于控制所述氧化加碱计量泵⑵以向所述氧化异丙苯进料管线⑶中连续不断、精确地加入氧化反应所需量的碱溶液。

3. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱槽⑴包括进料口、一组称量模块⑻、现场液位计⑼、被设置在所述氧化加碱槽⑴底部的排污口⑽、被设置紧邻所述排污口⑽且位于所述排污口⑽上方的取样口⑾和与所述氧化加碱计量泵⑵相连的出料口⑿。

4. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述进料口包括单独设置的一个稀碱进料口⑸、一个热水进料口⑹、一个氮气进料口⑺。

5. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱槽⑴设有用于控制在所述氧化加碱槽⑴内配制所需的稀碱溶液的远传称量计。

6. 根据前述任一方面所述的一种生产过氧化二异丙苯的氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵接入氧化异丙苯进料管线⑶的部位位于氧化预热器⒂后面且位于异丙苯进料调节阀组⒃之前；或者位于异丙苯进料调节阀组⒃后面。

7. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵通过截止阀⒁与氧化异丙苯进料管线⑶相连接。

8. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：至少一个单向阀⒀被设置在所述氧化加碱计量泵⑵与所述截止阀⒁之间。

9. 根据前述任一方面所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵为并联的两台。

10. 一种异丙苯氧化设备，所述异丙苯氧化设备按照工艺流程连接顺序包括：异丙苯进料管线（17）、氧化预热器（15）、氧化异丙苯进料管线⑶、至少一个氧化塔（18，19）、出料管线（20）、脱气槽（21），其特征在于：所述异丙苯氧化设备进一步包括根据方面1－9中任一项所述的异丙苯氧化连续加碱系统。

本实用新型特别具有以下有益效果：

⒈加碱连续、均匀，使加碱中和酸性杂质的效果更好；

⒉抑制了氧化副反应，提高异丙苯(DIPB)转化率以及CHP 收率和质量；

⒊从而减少了CHP的酸催化分解；

⒋DCP缩合反应更平稳；

⒌减少了缩合副反应；

⒍在异丙苯氧化反应和在DCP缩合反应两个方面都可以降低异丙苯单耗；

⒎减少了副产物，有利于污水处理；

⒏应用本实用新型技术，可使异丙苯法生产过氧化二异丙苯（DCP）的异丙苯单耗下降2㎏左右，同时减少了污染物的排放量，具有经济和环境的双重效益。

本实用新型的异丙苯氧化连续加碱系统和异丙苯氧化设备能够应用于异丙苯法生产过氧化二异丙苯（DCP）的工艺中。

附图说明

图1是包括本实用新型的异丙苯氧化连续加碱系统的异丙苯氧化设备的结构示意图。

在本实用新型的附图中，附图标号表示以下部件：1氧化加碱槽、2氧化加碱计量泵、3氧化异丙苯进料管线、4放空口、5稀碱进料口、6热水进料口、7氮气进料口、8称量模块、9现场液位计、10排污口、11取样口、12出料口、13单向阀、14截止阀、15氧化预热器、16异丙苯进料调节阀组、17异丙苯进料管线、18第一氧化塔、19第二氧化塔、20氧化出料管线、21脱气槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，图中示出了包括本实用新型的异丙苯氧化连续加碱系统的用于生产过氧化二异丙苯的异丙苯氧化设备的结构示意图。如图1中所示，所述异丙苯氧化设备按照工艺流程连接顺序包括：异丙苯进料管线17、氧化预热器15、氧化异丙苯进料管线3、第一氧化塔18、第二氧化塔19、出料管线20和脱气槽21。异丙苯进料调节阀组16被设置在氧化异丙苯进料管线3上，位于氧化预热器15之后。所述异丙苯氧化设备还包括异丙苯氧化连续加碱系统。所述异丙苯氧化连续加碱系统在异丙苯进料调节阀组16之后被接入氧化异丙苯进料管线3。另一种可选方式是，所述异丙苯氧化连续加碱系统也可以在氧化预热器15之后且在异丙苯进料调节阀组16之前被接入氧化异丙苯进料管线3。根据具体反应要求和实际情况，所述异丙苯氧化设备也可以仅包括一个氧化塔，也可以包括串联连接或并联连接或串联和并联混合连接的三个或更多个氧化塔。

如图1所示，氧化连续加碱系统按照工艺流程连接顺序主要包括氧化加碱槽1和氧化加碱计量泵2。所述氧化加碱槽1经由所述氧化加碱计量泵2与氧化异丙苯进料管线3相连接。所述氧化加碱槽1包括进料口、用于对所述氧化加碱槽1内的经过配制得到的稀碱溶液的液位进行监测和控制的现场液位计9、被设置在所述氧化加碱槽1底部的排污口10、被设置紧邻所述排污口10且位于所述排污口10上方的取样口11和与所述氧化加碱计量泵2相连的出料口12。所述进料口可包括如图1所示的单独设置的一个稀碱进料口5、一个热水进料口6、一个氮气进料口7。所述进料口也可以是用于送入氧化反应所需成分的已配制好的稀碱溶液的单一进料口。如图1所示，氧化加碱槽1还优选设有一个放空口4。

如图1中所示，所述氧化加碱槽1还包括一组称量模块8，用于对配料重量进行精确称量。

如图1所示，所述氧化加碱计量泵2接入氧化异丙苯进料管线3的部位位于异丙苯进料调节阀组16后面。在经过预热的异丙苯溶液中加入稀碱溶液会更有利于抑制氧化副反应。所述氧化加碱计量泵2通过截止阀14与氧化异丙苯进料管线3相连接。两个单向阀13被设置在所述氧化加碱计量泵2与所述截止阀14之间，用以防止异丙苯溶液从氧化异丙苯进料管线3流入氧化连续加碱系统中。所述氧化加碱计量泵2为并联的两台。当然，所述氧化加碱计量泵2接入氧化异丙苯进料管线3的部位也可以位于氧化预热器15后面且位于异丙苯进料调节阀组16之前。在所述氧化加碱计量泵2与所述截止阀14之间也可以设置一个、三个或更多个单向阀。所述氧化加碱计量泵也可以是单台泵或者可以是以其他已公知方式连接的多台泵。

所述氧化加碱计量泵2设有远传变频控制装置。所述远传变频控制装置用于控制所述氧化加碱计量泵2以向所述氧化异丙苯进料管线3中连续不断、精确地加入氧化反应所需量的碱溶液。所述氧化加碱槽1设有用于控制在所述氧化加碱槽1内配制所需的稀碱溶液的远传称量计。

本实用新型的氧化连续加碱系统的工作原理是：由远传称量计控制在氧化加碱槽内配制工艺所需的稀碱溶液；由远传变频控制装置的氧化加碱计量泵向氧化塔连续不断、精确地输送氧化反应所需量的碱溶液，确保氧化反应产物的质量。

本实用新型的氧化连续加碱系统的工作过程是：往氧化加碱槽内通过远传称量计加入计算好的热水和稀碱，用氮气鼓泡配制好符合工艺指标的稀碱溶液，通过远传变频控制装置的氧化加碱计量泵，向氧化异丙苯进料管线3（氧化塔）连续不断、精确地加入氧化反应所需量的碱溶液。

一种异丙苯氧化反应生成异丙苯过氧化氢的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤（a）将异丙苯经由异丙苯进料管线17进料至氧化预热器15；

步骤（b）将经过预热的异丙苯经由氧化异丙苯进料管线3输送至氧化塔反应生成异丙苯过氧化氢；以及

步骤（c）将反应生成的异丙苯过氧化氢经由出料管线20出料至脱气槽21，

其特征在于，

在步骤（b）中，利用异丙苯氧化连续加碱系统向所述氧化异丙苯进料管线3中连续不断地加入碱溶液。

优选地，所述向所述氧化异丙苯进料管线3中连续不断地加入碱溶液的步骤进一步包括：向氧化加碱槽1内加入计算好的热水和稀碱，用氮气鼓泡配制符合工艺指标的稀碱溶液。更优选地，所述向所述氧化异丙苯进料管线3中连续不断地加入碱溶液的步骤进一步包括：

通过远传变频控制装置控制所述氧化加碱计量泵2，向氧化异丙苯进料管线3中精确地加入氧化反应所需量的碱溶液。

下表1中列出了采用本实用新型的连续加碱工艺所获得的异丙苯氧化顶液质量与采用现有技术的间歇湿式异丙苯氧化法所获得的异丙苯氧化顶液质量的统计比较结果对比表。

表1 间歇湿式异丙苯氧化法与连续加碱异丙苯氧化顶液质量统计比较

备注：间隙加碱和连续加碱是在相同的氧化进料量（6.8m³/h）和氧化温度（一塔反应温度99℃、二塔反应温度89℃）和相同的反应压力（0.296MPa）下进行的对比试验。

从表1的实验统计数据中可以看到：氧化产物CHP分解的主要产物苄醇（CA）和苯乙酮较试验前的水平出现明显的下降。这对减少异丙苯的单耗将起到很好的效果。由于副产物甲醇会继续氧化生产甲醛、甲酸，对生产产生抑制，副产物的减少有利于氧化反应的进行。

以上虽然已结合实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的说明，但是需要指出的是，本实用新型的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由所附的权利要求书来确定。本领域技术人员可在不脱离本实用新型的技术思想和主旨的范围内对这些实施方式进行适当的变更，而这些变更后的实施方式显然也包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述异丙苯氧化连续加碱系统按照工艺流程连接顺序包括氧化加碱槽⑴和氧化加碱计量泵⑵；所述氧化加碱槽⑴经由所述氧化加碱计量泵⑵与氧化异丙苯进料管线⑶相连接。

2.根据权利要求1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵设有远传变频控制装置，所述远传变频控制装置用于控制所述氧化加碱计量泵⑵以向所述氧化异丙苯进料管线⑶中连续不断、精确地加入氧化反应所需量的碱溶液。

3.根据权利要求1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱槽⑴包括进料口、一组称量模块⑻、现场液位计⑼、被设置在所述氧化加碱槽⑴底部的排污口⑽、被设置紧邻所述排污口⑽且位于所述排污口⑽上方的取样口⑾和与所述氧化加碱计量泵⑵相连的出料口⑿。

4.根据权利要求3所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述进料口包括单独设置的一个稀碱进料口⑸、一个热水进料口⑹、一个氮气进料口⑺。

5.根据权利要求1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱槽⑴设有用于控制在所述氧化加碱槽⑴内配制所需的稀碱溶液的远传称量计。

6.根据权利要求1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵接入氧化异丙苯进料管线⑶的部位位于氧化预热器⒂后面且位于异丙苯进料调节阀组⒃之前；或者位于异丙苯进料调节阀组⒃后面。

7.根据权利要求1所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵通过截止阀⒁与氧化异丙苯进料管线⑶相连接。

8.根据权利要求7所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：至少一个单向阀⒀被设置在所述氧化加碱计量泵⑵与所述截止阀⒁之间。

9.根据权利要求6所述的异丙苯氧化连续加碱系统，其特征在于：所述氧化加碱计量泵⑵为并联的两台。

10.一种异丙苯氧化设备，所述异丙苯氧化设备按照工艺流程连接顺序包括：异丙苯进料管线（17）、氧化预热器（15）、氧化异丙苯进料管线⑶、至少一个氧化塔（18，19）、出料管线（20）、脱气槽（21），其特征在于：所述异丙苯氧化设备进一步包括根据权利要求1－9中任一项所述的异丙苯氧化连续加碱系统。

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