TW202237259A - 用於環氧乙烷（ｅｏ）反應器的可拆卸的衝擊籃 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種環氧乙烷（EO）反應器，在所述EO反應器中，可拆卸的衝擊籃配置為插入到EO反應器的反應器入口管中。所述可拆卸的衝擊籃為EO反應器內填充有銀基催化劑的管和其他元件提供保護，並且提供進入EO反應器的額外進入點。與包含不可拆卸衝擊板的EO反應器相比，可拆卸的衝擊籃還可以提供更好的入口氣體分佈。

Description

用於環氧乙烷（EO）反應器的可拆卸的衝擊籃
本發明涉及一種管殼式熱交換反應器，更具體地涉及一種環氧乙烷（EO）反應器，所述EO反應器包含存在於反應器頂部的額外進入點。
環氧乙烷（EO）是一種重要的工業化學品，用作製造各種化學品例如乙二醇、乙二醇醚、乙醇胺和去污劑的原料。一種生產EO的方法是通過催化氧化工藝，其中乙烯在銀基環氧化催化劑的存在下與氧氣反應。在這種工藝中，包含乙烯和氧氣的原料流通過銀基環氧化催化劑床，所述銀基環氧化催化劑床容納在EO反應器的反應區內，所述EO反應器保持在特定反應條件下。
商業化的EO反應器通常採用管殼式換熱器的形式，在所述管殼式換熱器中多個基本上平行延長的、相對窄的管填充有催化劑顆粒，以形成填充床，在所述管殼式換熱器中所述殼包含冷卻劑。圖1示出了一種這樣的EO反應器。圖1所示的EO反應器1包括多個延長管2，其中每個延長管2的入口端固定到入口管板3上並且每個延長管2的出口端固定到出口管板4上。提供了入口反應器頭5，也提供了出口反應器頭6。
EO反應器1還包括管殼式換熱器7，所述管殼式換熱器7固定在出口頭6上並且與出口頭6一體成型。在出口頭6上設有與換熱器7連通的開口，換熱器7在所述開口周邊被焊接到出口頭6，從而與反應器形成一體結構。換熱器7設有固定在管板9和10上的管8。還提供了換熱器出口頭11。
在實踐中，反應氣體例如乙烯、氧氣和壓載氣體通過管線12被引入到EO反應器1中，並且在反應條件下通過管2，所述管 2填充有合適的銀基環氧化催化劑。通過迴圈傳熱流體例如水來除去反應熱，所述傳熱流體經由管線13被引入到EO反應器1的殼側並且經由管線14移除。
反應氣體通過管2，在管2中生成EO，並且在離開管2時，氣體通過所述出口頭6，然後進入換熱器7的管8，並且立即被冷卻以防止進一步的氧化和異構化。冷卻流體，例如水，通過管線15被引入到殼側換熱器7並且通過管線16被排出。冷卻後的反應氣體通過管線17離開換熱器7並且以傳統的方式來處理，以回收產品和迴圈利用各種組分。
衝擊板或衝擊棒是EO反應器設計的重要部分。衝擊板或衝擊棒避免了對內部反應器組分的流動產生直接影響，並且改善了流動分佈。通常，如圖2所示，在EO反應器的管側入口處設置有衝擊板20；圖2是圖1所示的EO反應器的上部的放大圖。衝擊板20焊接到反應器圓頂的內表面21上，因此它是不可拆卸的。在圖2中，元件22是入口管（類似於圖1中所示的管線12），元件23是入口管法蘭，元件24是入口管板，元件26是包含銀基環氧化催化劑的細長延長管。
也如圖2所示，EO反應器包含兩條人孔（即進入點）30，用於在頂部圓頂處進行維護和催化劑裝載/卸載。這些進入點（即人孔30）允許將設備插入到反應器自身中。需要在EO反應器頂部設置額外的進入點，以便在EO反應器頂部受限空間內發生任何事故時便於進入和提高安全性。
本發明提供了一種環氧乙烷（EO）反應器，特別是管殼式熱交換型，在所述EO反應器中，可拆卸的衝擊籃配置為插入到EO反應器的反應器入口管中。所述可拆卸的衝擊籃為EO反應器內填充有銀基催化劑的管和其他元件提供保護，並且提供進入EO反應器的額外進入點。與包含不可拆卸衝擊板的EO反應器相比，可拆卸的衝擊籃還可以提供更好的（即改善的）入口氣體分佈。
在本申請的一個方面，提供了一種環氧乙烷（EO）反應器。在一種實施例中，EO反應器包括可拆卸的衝擊籃，所述可拆卸的衝擊籃位於EO反應器的上部並且固定到EO反應器入口管的入口管法蘭上。根據本發明，所述可拆卸的衝擊籃包括未穿孔的中空壁段、安裝法蘭和穿孔的中空壁段，所述未穿孔的中空壁段具有上端和下端，所述安裝法蘭靠近所述未穿孔的中空壁段的上端，所述穿孔的中空壁段位於所述未穿孔的中空壁段的下端，其中，所述穿孔的中空壁段包含多個通孔，所述多個通孔構造成允許入口氣體從入口管流入所述EO反應器的上部。
現在將通過參考伴隨本申請的以下討論和附圖更詳細地描述本發明。請注意，本發明的附圖僅用於說明目的，因此，附圖不是按比例繪製的。還請注意，相同和對應的元件由相同的附圖標記來表示。
在以下描述中，闡述了許多具體細節，例如特定結構、部件、材料、尺寸、工藝步驟和技術，以便提供對本發明的各種實施例的理解。然而，本領域的普通技術人員將會理解的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明的各種實施例。在其他情況下，未詳細描述眾所周知的元件或工藝步驟，以避免混淆本發明。
本發明提供了一種用於管殼式熱交換型EO反應器的可拆卸的衝擊籃。所述可拆卸的衝擊籃配置為插入到EO反應器的反應器入口管中。所述可拆卸的衝擊籃為EO反應器內填充有銀基催化劑的管和其他元件提供保護，並且提供進入EO反應器的額外進入點。與包含不可拆卸衝擊板的EO反應器相比，可拆卸的衝擊籃還可以提供更好的入口氣體分佈。現在，將更詳細地描述本發明的這些方面和其他方面。
首先參考圖3，圖3是EO反應器50的上部的示意圖，所述EO反應器50包括插入到入口管52的入口管法蘭54中的可拆卸衝擊籃58（根據本發明）；EO反應器50的下部與圖1所示的相似。EO反應器50類似於圖1所示的管殼式熱交換反應器。除了包括可拆卸的衝擊籃58和反應器入口管52之外，圖3中所示的EO反應器50還包括兩個進入點74（當從EO反應器50移除所述可拆卸的衝擊籃58時，可以提供第三進入點）、入口管板70和多個延長管72。
在一些實施例中，進入點74具有從大約45cm到大約61cm的大小；當與數值結合使用時，術語“大約”表示該數值可以在給定數值的±10%範圍內波動。當從EO反應器50移除所述可拆卸的衝擊籃58時，可以提供第三進入點，所述第三進入點具有從大約61cm到大約163cm的大小。從EO反應器50移除所述可拆卸的衝擊籃58時提供的第三進入點的存在對於EO操作安全和容易進入來說很重要。
如本領域技術人員所知道的那樣，入口管板70用於支撐存在於EO反應器50內的每個延長管72。存在於EO反應器50內的每個延長管72被填充有（即填充）銀基環氧化催化劑（將在下文中給出定義）。可以利用本領域技術人員熟知的技術來執行用銀基環氧化催化劑填充延長管72。每個延長管72的尺寸包括內管直徑、外管直徑和管長度在內都可以根據反應器設計而變化，並且這些尺寸值對於本領域技術人員來說都是眾所周知的。
如圖3所示，可拆卸的衝擊籃58位於EO反應器50的上部內，並且所述可拆卸的衝擊籃58固定在EO反應器50的入口管52的入口管法蘭54上。如圖4和圖5所示，可存在於EO反應器50中的根據本發明的可拆卸衝擊籃58包括未穿孔的中空壁段62（即，其外壁不包含任何通孔的段）、安裝法蘭60和穿孔的中空壁段64，所述未穿孔的中空壁段62具有上端和下端，所述安裝法蘭60靠近所述未穿孔的中空壁段62的上端，所述穿孔的中空壁段64位於所述未穿孔的中空壁段62的下端。所述未穿孔的中空壁段62和所述穿孔的中空壁段64彼此連通。術語“中空壁段”表示可拆卸衝擊籃58的一段，其中用於允許原料氣體流動的空間存在於可拆卸衝擊籃58的該段的內壁之間。
根據本發明，可拆卸衝擊籃58的所述穿孔的中空壁段64包含多個通孔66，所述多個通孔66構造成允許入口氣體從入口管52流入所述EO反應器50的上部。術語“通孔”表示完全延伸穿過材料（或結構）的開口。
每個通孔66可以具有從大約0.6cm到大約8cm的直徑；不過，只要通孔66的直徑足夠小以防止固體物體例如工具和不需要的固體顆粒從入口管52進入EO反應器50，通孔66的其他直徑也是可能的並且可以在本發明中使用。每個通孔66之間的間距，從通孔之一的中心點到相鄰通孔的完全相同的中心點來測量，可以是大約0.9cm至大約11cm；不過，其他間距也是可能的並且可以在本發明中使用。
在本發明的一些實施例中（參見例如圖4和5），所述可拆卸的衝擊籃58的未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60是圓柱形的。但是，可拆卸的衝擊籃58的未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60的形狀並不限於圓柱形設計；其他設計形狀也是可能的並且可以用於可拆卸的衝擊籃58的未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60。如圖4和圖5所示，穿孔的中空壁段64可以包括圓柱形的外壁64S和凸面的底壁64B；圓柱形的外壁64S和凸面的底壁64B均具有存在於其中的通孔66。
在本發明的一些實施例中，可拆卸的衝擊籃58的至少未穿孔的中空壁段62和穿孔的中空壁段64具有一體化結構（即，它們由單個工件製成）。在這種實施例中，安裝法蘭60可以由與提供可拆卸衝擊籃58的未穿孔的中空壁段62和穿孔的中空壁段64的工件不同的工件製成。在這種實施例中，安裝法蘭60可以使用焊料或其他固定方式固定在未穿孔的中空壁段62的上端。在本發明的其他實施例中，可拆卸衝擊籃58的未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60都是一體構造的。可以使用本領域技術人員熟知的技術來使所述可拆卸衝擊籃58成型。例如，冷/熱成型/滾壓機（如液壓機或輥）以及鑽孔/切割/焊接機均可用於使可拆卸衝擊籃58成型。
包括未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60的可拆卸衝擊籃58可以由技術人員熟知的材料構成。在一種示例中，包括未穿孔的中空壁段62、穿孔的中空壁段64和安裝法蘭60的可拆卸衝擊籃58可以由不銹鋼構成。
在本發明的一些實施例中，如圖4所示，安裝法蘭60具有與所述未穿孔的中空壁段62的上端的最上表面齊平的表面。在本發明的其他實施例中，如圖5所示，安裝法蘭60具有位於所述未穿孔的中空壁段62的上端的最上表面下方的表面。在這種實施例中，安裝法蘭60可以形成為靠近所述未穿孔的中空壁段62的外壁。此外，在這種實施例中，未穿孔的中空壁段62的唇部段62L（如圖5所示）暴露出來並且所述唇部段62L可以被直接焊接到入口管52上。
根據本發明的一種實施例，如圖3所示，入口管法蘭54包括多個頂部入口管法蘭54B和底部入口管法蘭54A，它們固定到EO反應器50的入口管52的外壁上。每個頂部入口管法蘭54B與所述底部管入口法蘭54A中的一個配對，以提供成對的入口管法蘭組54A、54B。在一些實施例（未具體示出）中，頂部入口管法蘭54B可以省略並且僅存在底部入口管法蘭54A。
根據本發明的一種實施例，當使用圖4所示的可拆卸衝擊籃時，所述安裝法蘭60夾在頂部入口管法蘭54B與底部入口管法蘭54A之間（參見圖3）。根據本發明的另一種實施例，當使用圖5所示的可拆卸衝擊籃時，所述安裝法蘭60的一部分位於每個底部入口管法蘭54A的頂部；所述安裝法蘭60的位於底部入口管法蘭54A頂部的部分是安裝法蘭的包含通孔61的表面。
如圖4和圖5進一步所示，安裝法蘭60具有包含多個通孔61的表面，所述多個通孔61存在於該表面內。在一些實施例中，當使用圖4所示的可拆卸衝擊籃時，存在於所述安裝法蘭60的表面內的每個通孔61被配置為與存在於每個成對的入口管法蘭組（54A、54B）中的通孔（未詳細標記）對齊。如圖3所示，單個雙頭螺栓56定位在存在於所述安裝法蘭60的表面內的每個通孔中，並且定位在存在於每個成對的入口管法蘭組（54A、54B）中的通孔中。在其他實施例中，當使用圖5所示的可拆卸衝擊籃時，存在於所述安裝法蘭60的表面內的每個通孔61被配置為與存在於底部入口管法蘭54A中的通孔（未詳細標記）對齊。在這種實施例中，單個雙頭螺栓定位在存在於所述安裝法蘭60的表面內的每個通孔中，並且定位在存在於底部入口管法蘭54A中的通孔中。
根據本發明的一種實施例，如圖4和圖5所示，所述安裝法蘭60包含多個提升指（或凸耳）60F（通過圖4和圖5中的示例示出四個），所述多個提升指（或凸耳）60F從所述安裝法蘭60的包含通孔61的表面的外壁向上延伸。一旦關閉EO反應器50並且已經移除雙頭螺栓56的話，提升指60F的存在有助於從EO反應器50提起所述可拆卸的衝擊籃58。提升指60F的存在還有助於將所述可拆卸的衝擊籃58插入到EO反應器50的入口管52中。
現在參考圖6和7，顯示了使用傳統的、不可拆卸的衝擊板（圖2和圖6）和使用根據本發明的可拆卸的衝擊籃（圖3和圖7）的氣體速度/分佈的示意圖。如圖所示，與包含不可拆卸的衝擊板的EO反應器（參見圖6）相比，本發明的可拆卸的衝擊籃（參見圖7）的存在提供了更好的入口氣體分佈。
如圖6所示，入口氣體衝擊圖2中的固定衝擊板20並且被轉移到完全打開的側面。這使得氣流向上流入圖2中反應器圓頂的內表面21並且沿著其曲度。任何攜帶顆粒將撞擊反應器圓頂的內表面21並且可能進入圖2中週邊延長管26內。圖1的腔室5內部的氣體分佈也是不均勻的。在圖7所示的示例中，使用了本發明的可拆卸衝擊籃，入口氣體將均勻分佈在圖1的頂部EO腔室5。大顆粒不會從所述可拆卸衝擊籃中逸出，並且可以在工廠停工期間收集滯留在可拆卸衝擊籃中的大顆粒。
以下描述提供了關於可以存在於EO反應器50內部的銀基環氧化催化劑的一些細節以及關於EO生產期間使用的EO操作條件的一些細節。下面的描述並非詳盡無遺，而是提供了對於可用於本發明的銀基環氧化催化劑和EO操作條件的一般描述。
典型的銀基環氧化催化劑包括載體和至少催化有效量的銀或含銀化合物；還任選地存在促進量的錸或含錸化合物；還任選地存在促進量的一種或多種鹼金屬或含鹼金屬化合物。所用的載體可以選自大量的固體耐火載體，它們可以是多孔的並且可以提供優選的孔結構。眾所周知，氧化鋁可用作烯烴環氧化的催化劑載體，並且是銀基環氧化催化劑的優選載體。
無論所用載體的特性如何，它通常被塑造成大小適合在固定床環氧化反應器中使用的顆粒、塊狀物、碎片、糰粒、環狀物、球狀物、輪輻狀物、交叉分區空心圓柱體等。載體顆粒將優選具有大約3mm至大約12mm範圍內的當量直徑，更優選在大約5mm至大約10mm的範圍內。（當量直徑是與所使用的載體顆粒具有相同外表面（即，忽略顆粒孔內的表面）與體積比的球體的直徑。合適的載體可從Saint-Gobain Norpro Co.、Sud Chemie AG、Noritake Co.、CeramTec AG和Industrie Bitossi S.p.A獲得。在不限於其中包含的具體組合物和配方的情況下，關於載體組合物和生產載體的方法的進一步資訊可以在美國專利公開號2007/0037991中找到。
接著，為了生產用於將烯烴氧化成烯烴氧化物的催化劑，在具有上述特性的載體的表面上提供了催化有效量的銀。在一種實施方案中，銀的催化有效量為按重量計10%至45%。可以通過利用溶解在足以引起銀前體化合物沉積到載體上的合適溶劑中的銀化合物、絡合物或者鹽浸漬載體來製備催化劑。優選地，可以使用銀水溶液。
促進量的錸組分也可以在銀沉積之前、同時或者之後沉積到載體上，所述錸組分可以是含錸化合物或含錸絡合物。基於包括載體在內的總催化劑的重量，以錸金屬表示，錸促進劑能夠以大約0.001%至大約1%重量比的量存在，優選以大約0.005%至大約0.5%重量比的量存在，更優選以大約0.01%至大約0.1%重量比的量存在。
也可以在沉積銀和錸之前、同時或者之後在載體上沉積其他組分，所述其他組分是促進量的鹼金屬或者兩種或更多種鹼金屬的混合物，以及任選地，是促進量的IIA族鹼土金屬組分或者兩種或更多種IIA族鹼土金屬組分的混合物，和/或過渡金屬組分或者兩種或更多種過渡金屬組分的混合物，所有這些都能夠以金屬離子、金屬化合物、金屬絡合物和/或金屬鹽的形式溶解在適當溶劑中。載體可以同時或者在不同的步驟中利用各種不同的催化劑促進劑來浸漬。相對於銀和載體以及沒有促進劑或者只有一種促進劑的相同組合，本發明的載體、銀、鹼金屬促進劑、錸組分和任選的附加促進劑的特定組合將提供一種或多種催化性能的改善。
如本文所用，催化劑某一組分的術語“促進量”是指與不含該組分的催化劑相比時有效地改善催化劑的催化性能的該組分的量。當然，所用的準確濃度除其他因素外，還取決於所需的銀含量、載體的性質、液體的黏度和用於將促進劑輸送到浸漬溶液中的特定化合物的溶解度。催化性能的例子尤其包括可操作性（抗失控性）、選擇性、活性、轉化率、穩定性和產率。本領域技術人員應理解的是，一種或者多種單獨的催化性能可以通過“促進量”來增強，而其他催化性能可能會增強或者可能不會增強或者甚至可能會降低。
合適的鹼金屬促進劑可以選自鋰、鈉、鉀、銣、銫或者其組合，優選銫，特別優選銫與其他鹼金屬的組合。沉積或存在於載體上的鹼金屬的量是促進量。優選地，以總催化劑的重量計，以金屬計量，該量的範圍為大約10ppm至大約3000ppm，更優選大約15ppm至大約2000ppm，甚至更優選大約20ppm至大約1500ppm，特別優選大約50ppm至大約1000ppm。
合適的鹼土金屬促進劑包括來自元素週期表的IIA族的元素，其可以是鈹、鎂、鈣、鍶和鋇或者其組合。合適的過渡金屬促進劑可以包括來自元素週期表的IVA、VA、VIA、VIIA和VIIIA族的元素，以及它們的組合。
沉積在載體上的鹼土金屬促進劑和/或過渡金屬促進劑的量是促進量。過渡金屬促進劑的存在量通常可以為大約0.1微摩爾/克至大約10微摩爾/克，優選大約0.2微摩爾/克至大約5微摩爾/克。
用於浸漬載體的銀溶液還可以包含任選的溶劑或者絡合劑/增溶劑，如本領域公知的那樣。可以使用多種溶劑或者絡合劑/增溶劑來將銀在浸漬介質中溶解至所需濃度。有用的絡合劑/增溶劑包括胺、氨、草酸、乳酸及其組合。胺包括具有1至5個碳原子的亞烷基二胺。在一種優選的實施方案中，該溶液包括草酸銀和乙二胺的水溶液。絡合劑/增溶劑能夠以每摩爾銀大約0.1至大約5.0摩爾的量存在於浸漬溶液中，優選以每摩爾銀大約0.2至大約4.0摩爾的量存在於浸漬溶液中，更優選地以每摩爾銀大約0.3至大約3.0摩爾的量存在於浸漬溶液中。
當使用溶劑時，它可以是有機溶劑或水，並且可以是極性的或者基本上或完全非極性的。通常，溶劑應具有足夠的溶解能力以溶解溶液組分。同時，優選選擇溶劑以避免對溶劑化的促進劑產生不適當的影響或者與其相互作用。優選每分子具有1至大約8個碳原子的有機基溶劑。可以使用幾種有機溶劑的混合物或者有機溶劑與水的混合物，條件是這種混合溶劑如本文所期望的那樣起作用。
浸漬溶液中銀的濃度通常在大約0.1%重量比至所使用的特定溶劑/增溶劑組合所提供的最大溶解度的範圍內。通常，非常適合使用含有按重量計從0.5%到大約45%的銀的溶液，優選按重量計從5%到35%的銀濃度。
使用任何常規方法來實現所選載體的浸漬；例如，過剩溶液浸漬、初濕浸漬、噴塗等。通常，載體材料與含銀溶液接觸，直到足夠量的溶液被載體吸收。優選地，用於浸漬多孔載體的含銀溶液的量不超過填充載體孔所需的量。可以使用單次浸漬或者一系列浸漬，有或者沒有中間乾燥，部分取決於溶液中銀組分的濃度。例如，在美國專利4,761,394、4,766,105、4,908,343、5,057,481、5,187,140、5,102,848、5,011,807、5,099,041和5,407,888中描述了浸漬過程。可以使用各種促進劑的預沉積、共沉積和後沉積的已知現有過程。
在用含銀化合物（即銀前體、任選的錸組分、任選的鹼金屬組分和任選的其他促進劑）浸漬載體後，將浸漬的載體煆燒足夠的時間，以便將含化合物的銀轉化為活性銀物質並且從浸漬的載體中除去揮發性組分，從而產生催化劑前體。煆燒可以通過在大約0.5至大約35bar的壓力下將浸漬的載體加熱至大約200℃至大約600℃的溫度，優選以漸進的速率進行。一般來說，溫度越高，所需的加熱時間越短。在本領域中已經提出了寬範圍的加熱週期；例如，美國專利第3,563,914號公開了少於300秒的加熱，美國專利第3,702,259號公開了在100℃至375℃的溫度下加熱2至8小時，通常持續大約0.5至大約8小時。然而，重要的僅僅是加熱時間與溫度相關，使得基本上所有包含的銀都轉化為活性銀物質。為此目的可以使用連續或逐步加熱。
在煆燒期間，浸漬的載體可以暴露於包含惰性氣體或者惰性氣體與按體積計大約10ppm至21%的含氧氧化組分的混合物的氣體環境。為了本發明的目的，惰性氣體被定義為在為煆燒選擇的條件下基本上不與催化劑或催化劑前體反應的氣體。關於催化劑生產的更多資訊可以在前面提到的美國專利公開號2007/0037991中找到。
僅出於說明目的，以下是當前商業化EO反應器單元中經常使用的條件：1500-10,000h -1的氣時空速（GHSV），1Mpa至3MPa的反應器入口壓力，180-315℃的冷卻劑溫度，10-60%的氧氣轉化率，100-350kg EO/m 3催化劑/小時的EO生產速率（工作速率），從大約1.5%到大約4.5%的環氧乙烷濃度變化ΔEO。在啟動完成後和正常操作期間，反應器入口中的進料組成通常包含（按體積%）1-40%的乙烯、3-12%的O 2；0.2%至10%，優選0.2%至6%，更優選0.2%至5%的CO 2；0-5%的乙烷，一定量的一種或多種氯化物緩和劑（本文所述的）；並且進料的其餘部分由氬氣、甲烷、氮氣或其混合物組成。
儘管本發明已在其優選實施例方面得以具體展示和描述，但是本領域技術人員將理解的是，可以在不背離本發明的精神和範圍的情況下對形式和細節進行前述改變和其他改變。因此，本發明並不限於所描述和圖式的確切形式和細節，而是落入所附請求項的範圍內。
1:EO反應器 2:延長管 3:入口管板 4:出口管板 5:腔室 6:出口頭 7:換熱器 8:管 9:管板 10:管板 11:出口頭 12:管線 13:管線 14:管線 15:管線 16:管線 17:管線 20:衝擊板 21:內表面 22:元件 23:元件 24:元件 26:延長管 30:人孔 50:EO反應器 52:入口管 54:入口管法蘭 54A:底部入口管法蘭 54B:頂部入口管法蘭 56:雙頭螺栓 58:可拆卸衝擊籃 60:安裝法蘭 60F:提升指 61:通孔 62:未穿孔的中空壁段 62L:唇部段 64:穿孔的中空壁段 64B:底壁 64S:外壁 66:通孔 70:入口管板 72:延長管 74:進入點
[圖1]是現有EO反應器的示意圖。 [圖2]是現有EO反應器上部的示意圖，現有EO反應器包括傳統的、不可拆卸的衝擊板。 [圖3]是根據本發明實施例的包括可拆卸衝擊籃的EO反應器上部的示意圖。 [圖4]是根據本發明第一實施例的可拆卸衝擊籃的示意性三維（3D）圖。 [圖5]是根據本發明第二實施例的另一可拆卸衝擊籃的示意性三維（3D）圖。 [圖6]是使用傳統的、不可拆卸的衝擊板的氣體速度/分佈的示意圖。 [圖7]是使用根據本發明的可拆卸衝擊籃的氣體速度/分佈示意圖。
58:可拆卸衝擊籃
60:安裝法蘭
60F:提升指
61:通孔
62:未穿孔的中空壁段
64:穿孔的中空壁段
64B:底壁
64S:外壁
66:通孔

Claims (18)

  1. 一種環氧乙烷（EO）反應器，包括： 可拆卸的衝擊籃，所述可拆卸的衝擊籃位於EO反應器的上部並且固定在EO反應器入口管的入口管法蘭上，其中，所述可拆卸的衝擊籃包括未穿孔的中空壁段、安裝法蘭和穿孔的中空壁段，所述未穿孔的中空壁段具有上端和下端，所述安裝法蘭靠近所述未穿孔的中空壁段的上端，所述穿孔的中空壁段位於所述未穿孔的中空壁段的下端，其中，所述穿孔的中空壁段包含多個通孔，所述多個通孔構造成允許入口氣體從入口管流入所述EO反應器的上部。
  2. 如請求項1所述的EO反應器，其中，所述未穿孔的中空壁段、所述穿孔的中空壁段和所述安裝法蘭是圓柱形的。
  3. 如請求項1或2所述的EO反應器，其中，所述穿孔的中空壁段包括圓柱形的外壁和凸面的底壁。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的EO反應器，其中，至少所述未穿孔的中空壁段和所述穿孔的中空壁段具有一體化結構。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭具有與所述穿孔的中空壁段的上端的最上表面齊平的表面。
  6. 如請求項1至4中任一項所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭具有位於所述穿孔的中空壁段的上端的最上表面下方的表面。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的EO反應器，其中，所述入口管法蘭包括固定到所述EO反應器的入口管的外壁的多個頂部入口管法蘭和底部入口管法蘭，其中，每個頂部入口管法蘭與所述底部入口管法蘭中的一個配對，以提供成對的入口管法蘭組。
  8. 如請求項7所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭夾在所述頂部入口管法蘭與所述底部入口管法蘭之間。
  9. 如請求項1至8中任一項所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭具有包含多個通孔的表面，所述多個通孔存在於所述表面內，其中，存在於所述安裝法蘭的表面內的每個通孔被配置為與存在於每個成對的入口管法蘭組中的通孔對齊。
  10. 如請求項9所述的EO反應器，其中，單個雙頭螺栓定位在存在於所述安裝法蘭的表面內的每個通孔中，並且定位在存在於每個成對的入口管法蘭組中的每個通孔中。
  11. 如請求項1至6中任一項所述的EO反應器，其中，所述入口管法蘭包括固定到所述EO反應器的入口管的外壁的多個底部入口管法蘭。
  12. 如請求項11所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭具有包含多個通孔的表面，所述多個通孔存在於所述表面內，其中，所述安裝法蘭的包含所述多個通孔的表面位於每個底部入口管法蘭的頂部，並且其中，存在於所述安裝法蘭的表面內的每個通孔被配置為與存在於每個底部入口管法蘭中的通孔對齊。
  13. 如請求項12所述的EO反應器，還包括單個雙頭螺栓，所述單個雙頭螺栓定位在存在於所述安裝法蘭的表面內的每個通孔中，並且定位在存在於每個底部入口管法蘭中的每個通孔中。
  14. 如請求項1至13中任一項所述的EO反應器，其中，所述安裝法蘭包含多個提升指，所述多個提升指從所述安裝法蘭的表面向上延伸。
  15. 如請求項1至14中任一項所述的EO反應器，其中，所述EO反應器是管殼式熱交換型反應器。
  16. 如請求項1至15中任一項所述的EO反應器，還包括多個延長管，所述多個延長管位於所述EO反應器內並且定位在所述可拆卸的衝擊籃的下方。
  17. 如請求項16所述的EO反應器，其中，每個延長管填充有銀基環氧化催化劑。
  18. 如請求項16或17所述的EO反應器，其中，所述銀基環氧化催化劑包含氧化鋁載體和至少催化有效量的銀或含銀化合物。
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